Синхронный электродвигатель

(51)М. Кд. Н 02 К 19/10 Гоеударатыниый комитет СССР ао лелем изебретеиий и открытий- Опубликовано 07,01.82, Бюллетень М 13 Дата опубликования описания 10.01 т.82(72) Авторы изобретения 4) СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ктри хрон Наиболее близким к пр му является синхронный э тель, содержащий статор полюсами, на которых уст гофазные обмотки, безобм чатый ротор, число зубцо не равно числу зубцов ст елям,тики,одвидиальедлагаемоектродвигазубчатыми новлены мно точный зубротой пикоторогора. ка иню изтоим- электИзобретение относится к эл ческим машинам, а именно к си ным редукторным электродвигат применяемым в системах автомаИзвестны синхронные электр гатели, содержащие ротор с ра ными зубцами и коаксиальный с ром зубчатый статор, снабженн таемыми от сети переменного т дукционными обмотками, в кажд которых включен диод, наприме пульсные синхронные реактивны родвигатепи 11. Эти электродвигатели имеют следующие недостатки: пульсирующий характер вращающегося момента, в результате чего среднее .значение момента значительно меньше максимально" го; необходимость применения дополнительного пускового средства; повышенный шум, вызываемый вибрационными силами; способность двигателя устой-, чиво работать на скоростях, отличающихся от основной синхронной скорости Недостатком известного электродвигателя является малый электромагнитный. момент на единицу массы двигателя, что,является следствием того, что магнитный поток, возбужденный об- мотками всех фаз, расположенными на полюсах, замыкается по двум взаимно перпендикулярным осям д и о.(дпродольная ось, ц - поперечная ось), Электромагнитный вращающийся момент создается магнитным потоком, проходящим по оси д, Магнитный поток, проходящий по оси о, создает электромагнитный тормозной момент. В резуль"3 919021 тате суммарный электромагнитный вращающий момент уменьшается.ЬР ЪР.6 т 01, С.гдеСМ- суммарный электромагнитный вращающий момент;Ме - электромагнитный вращающиймомент по оси Д;Мт- электромагнитный тормозной момент по оси 1.Цель изобретения - увеличение мо мента на единицу массы двигателя.Указанная цель достигаетс тем, что каждая Фаза содержит К = - катушечных групп, где и - число пар зубчатых полюсов, и - число фаз, ка тушечные группы одной фазы, расположенные на соседних полюсах, выполнены с противоположным направлением намотки, соединены в пары, эти пары обмоток смещены одна относительно дру-рО гой на угол М/К и соединены согласно, а число зубцов статора и ротора удовлетворяют соотношениюК 5У, - 11 =25где 5 = п 1/3На фиг, 1 представлен трехфазный синхронный электродвигатель, поперечный разрез; на Фиг. 2 - электрическая схема соединения обмоток элект зв родвигателя; на Фиг, 3 - диаграмма изменения тока за период; на фиг. таблица изменения полярности полюсов в зависимости от рассматриваемого момента времени; на фиг; 5 - диаграмма распределения магнитного потока в рассматриваемый момент времени.Электродвигатель содержит статор 1 с полюсами 2 (Р - Р 1 ), снабженными 4 р зубцами 3, зубчатый ротор 4. На каждом зубчатом полюсе 2 размещены две катушечные группы 5 разных фаз с противоположным направлением намотки, Каждая фаза состоит из четырех пар катушечных групп 5, размещенных под углом 90 и соединенных согласно.Фаза А (фиг. 1 и 2) состоит из четырех катушечных групп А и ИА д 4,иА 5 А. " Ар А 1 ф50Катушечные группы 5 одной парыразмещены на соседних полюсах, соединены между собой и имеют противоположные направления намотки, Аналогично размещены катушечные группы фаз Ви С со сдвигом между фазами 120Синхронный электродвигатель работает следующим образом. 4При протекании синусоидального тока (фиг, 3) церез обмотки Фаз создается магнитный поток. На Фиг. 4 и 5показаны направления и величины магнитного потока на двенадцати зубчатых полюсах 2, Отсюда видно, что вдвигателе создается вращающееся магнитное поле, совершающее полоборотаза один период. В течение этого времени ротор 4 переместится на два зубцатых деления, так что при частотеисточника питания 1 скорость двигателя Я будет иметь величину, равную120тоб/мин,где Е, - цисло зубцов ротора,Вращающееся магнитное поле создает электромагнитный вращающий моментпо двум осям - по продольной д и поперечной ц (фиг 5) По продольной осисоздается полезный вращающий моментМ , а по поперечной оси о - тормозной момент М. Суммарный результирующий вращающий электромагнитный момент Мэ= М, - М,Из Фиг 5 и 4 видно, что по продольной оси д магнитное поге от всехфаз складывается и имеет максимальноезначение, а по поперечной оси с 1 магнитный поток от двух фаз в.читается,и результирующий поток равняется нулю. Соответственно по продольной осид вращающий электромагнитный моментимеет максимальное значение Мда по поперечной оси Мс 1 = 0.Следовательно, суммарный вращающийэлектромагнитный момент будет иметьмаксимальное значениеМВ = Мд ахТаким образом, схема соединения и расположение катушечных групп 5 всех фаз позволяют повысить электромагнитный вращающий момент электродвигателя на единицу его массы,формула изобретенияСинхронный электродвигатель, содержащий статор с зубчатыми полюсами, на которых установлены многофазные обмотки, и безобмоточный зубчатый ротор, число зубцов которого не равно числу зубцов статора, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения момента на единицу массы двигателя, каждая фаза содержит К = - ка5 919021Ь тушечных групп, где и - число пар зуЬ- чатых полюсов, щ - число фаз, катушечные группы одной фазы, расположенные на соседних полюсах, выполнены с противоположным направлением намот-ки; соединены в парыэти пары обмоток смещены одна относительно другой на угол 4 Т/К и соединены согласно, а числа зубцов статора и ротора удовлетворяют соотношению К52 - 21:2где 5 = е/3.Источники информации,приндтые во внимание при экспертизе1. Завалишин Д.А. Электрическиемашины малой мощности. М.,-Л., ГЭИ,1963, с. 323-3332, Патент франции й 2315189кл, Н 02 К 19/06, 1977.губовКоррек оши Заказ 2157/3 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Тираж 719 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, БПодписнонного комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб., д. 4 Ы4