Волновой электродвигатель

1764054 ОП ИСАЙИ Ет ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сою з СоеетскмкСоцмапмстмческмкРеспубттмк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5) М,Кл.а Н 02 К 41/06 Государстоеннмк комнтет Опубликовано 15,09.80. Бюллетень Ж 34по делам нзооретеннй и открытийДата опубликования описания 23.09.80(72) Автор изобретения Е, Н, Баранов Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана(54) ВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится К области электромеханики и может быть использовано при создании волновых электродвигателей с бесконтактной коммутацией.Известен волновой электродвигатель, содержащий статор с т-фазной обмоткой и гибкий ротор, выполненный в виде полого цилиндра, снабженного токопроводящими ребрами (1.Известный электродвигатель имеет низкие энергетические показатели.тОНаиболее близким техническим решением к данному изобретению является волновой электродвигатель, содержащий статор, включающий зубцовую систему, несущую пт-фазную обмотку и ярмо, гибкий ротор, выполненный в виде полого цилиндра, снабженно го расположенными между зубцами статора токопроводящими ребрами с отверстиями, и обмотку возбуждения 2.Однако последний двигатель из-за размещения обмотки возбуждения на отдельном кольцевом магнитопроводе ймеет большие габа иты.елью изобретения является уменьшение габаритов двигателя. Указанная цель достигается тем, что ярмо статора проходит через отверстия токопроводящих ребер ротора и на нем размещена обмотка возбуждения.Кроме того, статор двигателя снабжен второй зубцовой системой, размещенной внутри ярма.На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого электродвигателя, поперечный разрез; на фиг. 2 изображены размещенные на зубцах магнитопровода секция обмотки статора и на ярме обмотка возбуждения; на фиг, 3 изображена часть активной зоны электродвигателя с действующей на радиальные ребра электродинамической силой; на фиг. 4 дан вариант конструкции электродвигателя с двойной зубцовой системой.Магнитопровод статора представляет собой пакет в виде кольцевого ярма 1 с отходящими от него зубцами 2, расположен. ными, например, снаружи (фиг, ) или с обеих сторон ярма (фиг, 4). Зубцы выполнены с увеличенной головкой, число зубцов четное. На зубцах статора разеещена, обмотка 3. На гибком цилиндрическом роторе 4, зубья которого входят в зацепление с жестким элементом 5 волновой передачи, закреплены радиальные токопроводящие ребра 6, выполненные в виде плоских пластин с отерстиями прямоугольной формы. Замкнутая кольцевая часть магнитопровода статора - ярмо 1 проходит внутри этих отверстий, Каждой паре зубцов ссютветствует одна пластина, На ярме 1 помещена обмотка возбуждения 7 в виде последовательно и согласно соединенных катушек, расположенных между соседними парами зубцов статора. Обмотка возбуждения присоединена к источнику переменного напряжения. Таким образом, токопроводящие пластины образуют короткозамкиутые вторичные обмотки трансформатора, первичной обмоткой которого является обмотка возбуждения 7. Обмотка статора 3 состоит иэ отдельных секций, способ намотки которых схематично показан на фиг. 2, Секция состоит из четырех последовательно соединенных катушек, охватывающих два зубца, в зазоре между которыми находится соответствующая токопроводящая пластина, и два других зубца, охватывающих диаметрально расположенную пластину. Все секции выполняются одинаково и включаются в схему вентильного коммутатора (на чертеже не показан). В случае выполнения статора электродвигателя с удвоенным числом зубцов (фиг, 4) в состав секции входит восемь катушек, расположенных на зубцах, охватывающих каждую из двух диаметрально расположенных пластин, На фиг. 2 и 4 пунктиром показаны пути замыкания магнитных потоков Ф и Ф, созданных соответственно токами секций обмотки статора 3 и обмотки возбуждения 7. Направления этих потоков показаны (внутри кружков) также на фиг. 3, где пунктиром изображен ток в короткозамкнутом контуре радиальной пластины.Волновой электродвигатель работает следующим образом,Обмотка возбуждения 7, подключенная к источнику переменного напряжения, создает в замкнутой кольцевой части магнитопровода статора - ярме 1 переменный магнитный поток Фв индуктирующий в короткозамкнутых контурах радиальных пластин 6 ЭДС и токи, фаза которых в процессе работы не меняется. Магнитный поток Ф секции обмотка статора также является переменным, изменяющимся с частотой, равной частоте тока обмотки возбуждения (например, секции обмотки статора и обмотка возбуждения питаются от одного источника), Взаимодействие потока фс переменным током в короткозамкнутом контуре соответствующей пластины приводит к возникновению радиального электродинамического усилия Р действующего на плас тину, соединенную с гибким ротором 4. Направление радиальной силы (сжатия или растяжения) зависит от соотношения фаз переменного потока в зубцах статора и синхронизированного с ним по частоте переменного тока в соответствующей пластине.Функция вентильного коммутатора заключается в последовательном опрокидывании фазы токов в секциях обмотки статора, а следовательно, и фазы создаваемых ими магнитных потоков, Прн этом в каждый момент времени магнитные потоки секций, намотанных на зубцах, пространственно сдвинутых на 90 градусов, изменяются в противофазе, а фаза токов в соответствующих пластинах одинакова, Поэтому, если на одну пару диаметрально расположенных пластин в данный момент действуют силы растяжения гибкого ротора, то на другую пару, расположенную под углом 90 градусов по отношению к первой - силы сжатия.Последовательное во времени опрокидывание фазы магнитных потоков секций обмотки статора, осуществляемое с заданной частотой, приводит к образованию вращаю- шейся волны механической деформации гибкого ротора 4, причем в создании радиальных сил принимают участие все секи ции обмотки статора, кроме коммутируемыхв данный момент времени, и все соответствуюгцие им радиальные пластины, В результате на выходном подвижном элементе 5 волновой передачи получится редуцированная скорость.Зф формула изобретенияа 35 4 Е 45 30 1. Волновой электродвигатель, содержащии статор, включаюгций зубцовую систему, несущую гп-фазную обмотку и ярмо,гибкий ротор, выполненный в виде пологоцилиндра, снабженного расположеннымимежду зубцами статора токопроводящимиребрами с отверстиями, и обмотку возбуждения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, ярмо статора проходитчерез отверстия токопроводящих реберротора и на нем размещена обмотка возбуждения.2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что статор снабжен второй несущей а-фазную обмотку зубцовой системой,размещенной внутри ярма.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР340028, кл. Н 02 К 41/06, 1972.2, Авторское свидетельство СССР604096, кл, Н 02 К 41/06, 1978.764054 Ч емчнк Составитель 3. Горник Редактор Л, Новожилова Техред К. Шуфрич Корректор М Заказ 6299/48, Тираж 783 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР яо делам изобретеннА и открытий 113035, Москва, Ж - 36, Раушская наб., д. 45 Филиал ППП Патентэ, т. Ужгород, ул. Проектная, 4