Электродвигатель с катящимся ротором

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к электротехнике, электрическим исполнительныммеханизмам автоматизированных системрегулирования. Цель состоит в повышении КПД. двигателя, уменьшении неравномерности вращения и уровня вибраций. Электродвигатель с катящимсяротором содержит статор 5 с расщепленным магнитным потоком, катушечная,обмотка 6 которого, подключенная ктрехфазному источнику, выполнена изшести зон, три из которых, сдвинутыена 120 одна относительно другой,содержат катушки только одной из трех,13 фаз. Число катушек Ев остальных трех зонах, содержащйх чередующиеся катушки двух фаз, выбирается четным, а их отношение к числу катушек 2 в трех других зонах, содержащих катушки только одной из фаз, выполняется 65281равным 2 д =2 + 1, причем соотношение этих чисел подчиняется условию 1, 25Ер /2 Ъ 1, 1, а смежные катушки на стыках всех шести зон включаются встречно, За счет этого обеспечивается максимальная МДС во всех зонах, 10 ил, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве исполнительного тихоходного электродвигателя для автоматических систем.Цель изобретения - повышение К 1 Щ уменьшение неравномерности вращения и уровня вибраций.На фиг.1 представлен предлагаемый электродвигатель, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З " обмотка статора электродвигателя; на фиг.4 - алгоритм согласования МДС катушек в зонах обмотки; на фиг 5 и 6 - распределение результирующей МДС статорной обмотки для двух моментов времени; на фиг.7-10 распределение электромагнитных сил в расточке статора для различных моментов времени.Электродвигатель (фиг,1 и 2) состоит,из опорного фланца 1, внутри которого расположен рабочий вал 2, вращающийся в подшипниках 3. На фланце размещены элементы 4 эластичной подвески статора 5 с обмоткой 6, выполненной в виде катушек, размещенных на каждом зубце статора 5 и соединенных как показано на фиг.З. При этом зубцы статора 5 образуют равномерно чередующиеся разноименные полюса, чем достигается расцепление магнитного потока в каждой зоне обмотки.Ротор двигателя выполнен в виде тонкостенного нешихтованного ферромагнитного кольца 7, прикрепленного с помощью элемента 8 эластичной подвески ротора к поводку 9, Последний жестко связан с рабочим валом 2, подшипники 3 которого зажаты крышкой 10.Электродвигатель с катящимся ротором работает следующим образом,При подключении обмотки статора(фиг.З) к трехфазному источнику максимумы тока последовательно возникают в зонах Р г 3 др )5.(фиг,4), и ротор обкатывается порасточке статора в соответствующем направлении. Реверсирование электродвигателя достигается изменением порядка чередования фаз. В обесточен ном состоянии двигателя ротор 7(фиг.1 и 2) концентричен, статору и свободно вращается вместе с валом 2 ,через поводок 9, При возбуждении обмотки 6 от трехфазного источника питания ротор 7 под действием возникшей силы одностороннего притяжения, вектор которой вращается с угловой скоростью Чк = 472, притягивается к статору 5 и обкатывается по 20 На фиг.З представлен пример выпол-,нения обмотки статора двигателя, содержащей 33 катушки (по числу зубцов). Обмотка статора состоит из шести зон; трех монофазных и трех бифазных, чередующихся между собой. Монофазные зоны 13 содержаткатушки с токами только одной фазы.Катушки монофазной зоны соединяютсяпоследовательно так, что любые двасмежных зубца зоны образуют разноименные полюса, Ббифазные зоны 66 образуются из чередующихся 35катушек с токами ь. и"г и 1 з1 и х,включенных так, что результирующая намагничивающая сила зоныпропорциональна полуразности токов.Число катушек; монофазной зоны должно быть нечетным, а бифазной зоны -на единицу больше. Смежные катушкина стыках всех шести зон включаются.,встречно, при этом достигается наилучший эффект. Соответствующий алгоритм согласования (фиг.4) реализуется только при нечетном числе катушекв монофаэной зоне. На фиг.4 показанытакже положительные направления потоков в зубцах: белый кружок обозначает принадлежность данного зубца кпервой фазе, черный - ко второйфазе, а треугольник - к третьейфазе. 10 Технические преимущества предлагаемого электродвигателя по сравне я нию с известным состоят в том, что обеспечивается встречное включение смежных катушек на стыках всех шести зон и достигается одинаковая максимальная ИДС во всех зонах за счет 20 выбора соотношения числа катушек в бифазной и монофазной зонах в пределах 1,1-1,25, что обеспечивает повышение КПД двигателя, уменьшение неравномерности вращения и уровня виб раций. (КПД возростает более чем в 1,3 раза). Ф о р м у л а изобретенияЭлектродвигатель с катящимся ротором, содержащий статор с расщепленной магнитной системой, катушечнаятрехфазная обмотка которого выполненаиз шести зон - по две в каждой фазе,три из которых содержат катушки только одной из каждой трех фаз, а тридругие зоны содержат чередующиеся катушки двух фаз, включенные одна поотношению к другой встречно, причемвсе катушки имеют одинаковое числовитков и соединены последовательно,и ротор, выполненный в виде тонкостенного ферромагнитного кольца, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения КПД, уменьшения неравномерности вращения и уровня вибраций, число катушек в зонах, соцержащих чередующиеся катушки двух фаз,Евыполняется четным, число катушек в зонах, содержащих катушки толь"ко одной из трех фаз, Е выполняетсяна единицу меньшим, а соотношениечисел катушек ЕП лежит в диапа)зоне 1,1-1,25,