Асинхронный индукторный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 19) 111) 0 4 Н 02 К 17/1 ЕТЕНИЯ шени Асин тут авиационател тато тато ична льников в И.В. Аси родвигателЭнергои нзчна тво СССР/14, 198.ОРНЫИ ЭЛЕКТ еще снабжлями тся к электрик ми тирующи СЛ Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕПЬСТ(71) Ленинградский инсного приборостроения(57) Изобретение относическим машинам, а имени электродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения. Цельизобретения - снижение массы и умень габаритов электродвигателя.онный индукторный электродвисодержит зубчатые ротор 1 и 2 с зубцами 3 и 4. В пазах 5 а 2 размещены первичная 6, вто" 7 и сигнальная 8 обмотки. Пер" обмотка 6 включена в сеть, а ьная обмотка 8 выполнена и разаналогично вторичной обмотно с меньшим числом витков, ношении 1:10, Электродвигатель н двумя операционными усилите- четырьмя резисторами, Неинверй вход одного операционного2462усилителя и по одному из выводов двух резисторов и неинвертирующий вход второго операционного усилителя соединены вместе, а другие выводы указанных двух резисторов соединены с выходами соответственно первого и второго усилителей. Третий резистор включен между выходом второго усилителя и инвертирующим входом первого усилителя, подключенным к одному из 59выводов вторичной обмотки. Четвертыйрезистор одним из выводов соединенс вторым выводом второго операционного усилителя и с одноименным выводом сигнальной обмотки, второй вывод которой соединен с выходом первого операционного усилителя. Получаемая при такой схеме компенсацияиндуктивности обеспечивает сдвиг фазпри меньшей массе и габаритах.2 ил.Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микроэлектродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения.Цель изобретения - снижение массы и уменьшение габаритов двигателя.На фиг. 1 изображен асинхронныйиндукторный электродвигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема включе- Ония обмоток двигателя с однофазнойвторичной обмоткой.Асинхронный индукторный электродвигатель содержит зубчатый ротор 1,и статор 2 с зубцами 3 и 4, соответственно в пазах 5 статора 2 размещены первичная 6, вторичная 7 и сигнальная 8 обмотки. Первичная обмотка 6 двигателя включена в сеть, сигнальная обмотка 8 выполнена и размещена аналогично вторичной обмотке 7,но с меньшим числом витков в соотношении 1:10,Двигатель снабжен двумя операционными усилителями 9, О и четырьмярезисторами 11-14, Неинвертирующийвход 15 одного операционного усилителя 9 и один из выводов 16 и 17двух резисторов 11 и 12 и неинвертирующий вход 18 второго операционного усилителя 1 О соединены вместе,а вторые выводы 19 и 20 резисторов11 и 12 соединены с выходами 21 и22 соответственно первого и второгооперационных усилителей 9 и 1 О. Третий резистор 13 включен между выходом 22 второго операционного усилителя 10 и инвертирующим входом 23первого операционного усилителя 9,подключенного к одному из выводов24 вторичной обмотки 7, Четвертый резистор 14 одним из выводов 25 соединен с вторым выводом 26 вторичной обмотки 7, а другим выводом 27 с неинвертирующим входом 28 второго операционного усилителя 1 О и с одноименным выводом 29 сигнальной обмотки 8, второй вывод 30 которой соединен с выходом 21 первого операционного усилителя 9. Число пар полюсов Р 1 и Р, соответственно первичной 6 и вторйчной 7 обмоток выбрана из известных соотношений Г = 2 КР или Р = 2 КР, где К = 1, 2, 3, а число зубцов Х, ротора 1 и 7, статора 2 определено соотношением7, =2+ Р+Р1 2 1 " 2Двигатель работает следующим образом.4При включении первичной обмотки в сеть она создает вращающееся магнитное поле, которое из-эа зубчатости статора и ротора содержит большое число гармоник, среди которых имеет место составляющая с порядковым номером, равным числу пар полюсов Р вторичной обмотки, обуславливающая .взаимодействие первичной и вторичной обмоток. При этом во вторичной обмотке наводится ЭДС, под действием которой протекает ток, создающий магнитный поток, также содержащий большое число гармоник, среди которых имеет место составляющая с порядковым номером, равным числу пар полюсов Р первичной обмот ки. Взаимодействие гармоник магнитного поля первичной и вторичной обмоток обуславливает возникновение электромагнитного момента, под действием которого ротор приводится во вращение. Так как основные гармо1246259 4и фазой, соответствующими частотеи фазе ЭДС вторичной обмотки. Элементы схемы компенсатора индуктивности подбираются таким образом,чтобы обеспечить равенство этих ЭДСпо амплитуде, причем ЭДС, получаемая в нем, вводится в противофазепо отношению к ЭДС вторичной обмотки, обеспечивая тем самым компенсацию добавочного индуктивного сопротивления рассеяния этой обмотки.Предлагаемый двигатель имеетменьшую массу и габариты по сравнению с известным, поскольку массаи габариты фазосдвигающего элемента в виде компенсатора индуктивнос) ти меньше массы и .габаритов конденсаторов. ники лоля не участвуют в создании электромагнитного момента, то добавочное индуктивное, сопротивление рассеяния вторичной обмотки имеет величину 10-20 относительных единиц, что приводит к ухудшению пусковых и рабочих характеристик двигателя. Возникает необходимость введения противо-ЭДС с частотой скольжения во вторичную цепь, поэтому в нее включен фазосдвигающий элемент в виде компенсатора индуктивности, для которого, учитывая свойства операционных усилителей, можно записать следующие соотношения:+ Т )К т+ ( + Т + з)х=0, (2 где 1 - ток во вторичной обмотке;1 - выходной ток операционногоусилителя 10;1 - выходной ток операционного3усилителя 9; 2 д Ф о р м у л а КфР4 17,К - сопротивления резисторов11, 12, 13;х = ыЬ - индуктивное сопротивление8 йсигнальной обмотки 8;- индуктивность сигнальнойФобмотки 8;и= 2%8 - круговая частота ЭДС вторичной обмотки;- частота питающей сети;Б - скольжение,Решая эти уравнения относительнотоков, получим1 + 1, + 1, = 1 (К К )/(х К ) (3)Напряжение во вторичной обмоткеЦ = (Т, + Т, + Тз) К (4)Решая совместно уравнения (3) и.Р; К)/(, К) (5)Отсюда эквивалентное сопротивление,компенсатора индуктивности2: Р, К, К) (3 ыЕЕ) = 1(. (6)где Сз .= (Ь К;,)/(КК, К ) - эквивалентная емкость компенсатора индуктивности.Таким образом, из уравнения (6)видно, что эквивалентное сопротивление компенсатора индуктивности носитемкостной характер. Так как схема сигнальной обмотки аналогична схеме вторичной обмотки, то при вращении ротора двигателя в ней наводится ЭДС с частотойизобретения Асинхронный индукторный электродвигатель, содержащий зубчатые ротор и статор, в пазах которого раз мещена первичная и подключенная кфазосдвигающему элементу вторичнаяобмотки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения массыи уменьшения габаритов электродвигателя, он снабжен дополнительнойсигнальной обмоткой, размещеннойаналогично вторичной обмотке и выполненной с меньшим числом витковв соотношении 1:10, двумя операцион.ными усилителями, четырьмя резистоЗ 5 рами, причем неинвертирующий входпервого операционного усилителя,инвертируюший вход второго операционного усилителя и первые выводыпервого и второго резисторов соеди 4 б нены вместе, а их вторые выводысоединены с выходами соответственнопервого и второго операционных усилителей, третий резистор включенмежду выходом второго операционногоусилителя и инвертирующим входомпервого операционного усилителя,подключенным к первому выводу.вторичной обмотки, четвертый резистородним выводом соединен с вторымвыводом вторичной обмотки, а другим выводом - с неинвертирующимвходом второго операционного усилителя и с одноименным выводом сигнальной обмотки, другой вывод которой 5 соединен с выходом первого операционного усилителя.1246259 Составитель В,ТрегТехред Н,заикало Ре Корректор Л, Пилипенкс рович то каз 4015/50 Тираж 631 ственного комитета СССР бретений и открытий: 35, Раушская наб., д. 4 одписн ВНИИПИ Государ по делам изо13035, Москва, ЖПроизводственно-п ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4