Однофазный асинхронный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 8 РЕСПУБЛИК 2 К 1/14, 11/1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН ОПИСА У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ДВТОРС М 6овательскийостроенияН,Шувалов,титут а(57) Изобретениеностроению, в ч асинхронным электродвигателям малой мощности, Цель изобретения - упрощение и повышение жесткости конструкции, уменьшение массы. Однофазный асинхронный электродвигатель содержит статор 1, основные 2 и дополнительные 3 явновыраженные полюса. На основных полюсах 2 установлены обмотки 4, основные 2 и дойолнительные 3 полюса соединены ярмом 5 с тангенциальными прорезями 6, которые соединяют прорези 7 в основных 2 и дополнительных 3 полюсах. Прорези 7 в полюсах 2 и 3 расположены относительно полюсов 2 и 3 установлен ротор 9 с к.э. обмоткой 10. К.з. витки 11 охватывают с внутренней, внешней или с обеих сторон ярмо 5 с тангенциальными прорезями 6. 3 з,п, ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к однофазным асинхронным электродвигателям малой мощности.Цель изобретения - упрощение и повышение жесткости конструкции, уменьшение массы.На фиг.1 представлен электродвигатель, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, при охвате короткозамкнутыми витками внутренней части ярма с прорезями; на фиг,3 - то же, при охвате короткозамкнутыми витками внешней части ярма с прорезями; на фиг 4 - то же; при охвате короткозамкнутыми витками внешней и внутренней частей ярма с прорезями.Однофазный асинхронный электродвигатель (фиг,1) содержит статор 1, основные 2 и дополнительные 3 явно выраженные полюса. На основных полюсах 2 установлена обмотка 4, основные 2 и дополнительные 3 полюса соединены ярмом 5 с тангенциальными прорезями 6, которь 1 е соединяют прорези 7 в основных 2 и дополнительных полюсах. Прорези полюсов 2 и 3 расположены относительно тангенциальной прорези 6 симметрично, внутри статора 1 с зазором 8 относительно полюсов 2 и 3 установлен ротор 9 с короткозамкнутой обмоткой 10. Тангенциальные прорези 6 ярма 5 могут быть охвачены короткозамкнутыми витками 11 с внутренней и внешней стороны ярма 5, а также охватывать все ярмо 5.Для пояснения работы электродвигателя короткозамкнутую обмотку ротора 10 можно представить в виде двух эквивалент, ных замкнутых контуров, оси которых совпадают с осями б и о - направлениями наибольшей и наименьшей магнитной проводимости.Однофазная обмотка 4 создает потоки Фм и Фя, различные по величине из-за неравных сечений участков ярма 5 с тангенциальными прорезями 6 и без них. Потоки Фм и Фя наводят в контурах ротора 9 ЭДС, Еа и Ер соответственно, Из-за различия полных индуктивных сопротивлений по осям б и ц (Хд Хя) токид и 1 с в эквивалентных контурах и создаваемые ими потоки ротора Фв и Фво сдвигаются во времени на угол ( фб - фя), где фд - временной сдвиг между ЭДС Еб и 1 д, фя - между Е и, Результирующие потоки по осям д и ц Фд и Фя равны сумме соответствующих потоков статора 1 и ротора 9 и сдвинуты во времени на некоторый угол (фО - ф). Сдвиг результирующих потоков во времени и пространстве обеспечивает образование в зазоре 8 вращающейся волны магнитного поля и, следо 5 10 лен ием оси пульсации потока от. однофазной обмотки 4 статора 1, Такое раэ 30 15 20 25 40 45 50 55 вательно, вращающего момента, действующего на ротор 9. Поэтому при подаче переменнбго напряжения на обмотку 4 статора 1 в зазоре 8 между полюсами 2 и 3 и ротором 9 образуется не пульсирующее, а вращающееся магнитное поле, Благодаря асимметрии магнитной цепи статора 1 полные индуктивные сопротивления роторной короткозамкнутой обмотки 10 отличаются по двум взаимно перпендикулярным осям, направления которых не совпадают с направличие обеспечивается тангенциальными прорезями 6 в ярме 5 и прорезями 7 в основных 2 и дополнительных 3 полюсах, которые соединены между собой, но не разделяют статор 1 на части, т,е, этим обеспечивается жесткость конструкции и уменьшение массы двигателя за счет отсутствия стали в радиальных 7 и тангенциальных прорезях 6. Ширина прорезей 7 в полюсах 2 и 3 может быть выполнена таковой, чтобы магнитный поток, проходящий по ярму 5, составлял примерно половину потока полюсов 2 и 3. Для обеспечения большой магнитной асимметрии магнитной цепи и повышения уровня насыщения (увеличения магнитно о сопротивления) участка ярма 5 с тангенциальными прорезями 6 их ширина должна составлять примерно третью часть высоты ярма 5.При установке в тангенциальных прорезях 6 ярма 5 короткозамкнутых витков 11 различия полных индуктивных сопротивлений по направлениям б и г) увеличиваются, что повышает вращающий момент за счет, повышения магнитного сопротивления участков с к.з, витками 11. Уменьшение сечения ярма 5 в месте расположения тангенциальных прорезей 6 снижает расход электротехнической стали и, следовательно, массу устройства по сравнению с прототипом на 5%.Установка короткозамкнутых витков 11 в пространстве между полюсами 2 и 3 в тангенциальных прорезях 6 ярма 5 с охватом внутренней части ярма (фиг,2) снижает диаметр корпуса статора 1 на удвоенную высоту витка 11, Охват короткозамкнутыми витками 11 всего сечения ярма 5 с тангенциальными прорезями 6 или его внешней части также повышает различие полных индуктивных сопротивлений по осям д и Ч, что обеспечивает Йовышение вращающего момента.Увеличение вращающего момента при установке короткозамкнутых витков 11 достигается за счет увеличения фазного сдвига потоков под экранированной инеэкранированной частями полюсов 2 и 3, что снижает амплитуду обратновращающейся волны магнитного поля в зазоре 8 и увеличивает результирующий вращающий момент.Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу и повысить жесткость конструкции эа счет уменьшения числа деталей, из которых состоит статор, увеличения длины прорезей в спинке статора, расположения их в тангенциальном направлении и выполнения прорезей в полюсах,Формула изобретения1. Однофазныйасинхронный электро,цвигатель, содержащий статор с явновыраженными основными полюсами с обмоткой и дополнительными соединенными между , собой ярмом с прорезями между каждой парой основных и дополнительных полюсов, ротор с короткоэамкнутой обмоткой и короткоэамкнутые витки, охватывающие ярмо основными и дополнительными полюсами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения жесткости конструкции, уменьшения массы, прорези ярма расположены в тангенциальном направлении, на всех полюсах выполнены прорези, 5 расположенные параллельно оси полюсов исимметрично относительно радиальной оси симметрии тангенциальных прорезей ярма, прорези в каждой паре основных и дополнительных полюсов соединены с тангенциаль ной прорезью в ярме, ось симметриикаждой из прорезей в полюсах смещена относительно оси полюсов, а прорези в полюсах не доходят до расточки статора,2, Электродвигатель пс п.1, о т.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениявращающего момента. короткозамкнутыми витками охвачена внешняя часть ярма с тангенциальными прорезями.3. Электродвигатель по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью снижения радиального размера, короткозамкнутыми витками охвачена внутренняя часть ярма с тангенциальными прорезями.4. Электродвигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что короткозамкнутыми витками охвачены внешняя и внутренняя части ярма с тангенциальными прорезями.1713018 Фиг. 4Составитель А.ЛисовТех ед М.Моргентал ктор Н.Горват Р КоРректоР Н.Король аз 540 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035,Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Про