Асинхронный индукторный электродвигатель
Патент 1246259
Авторы
Классы МПК
Асинхронный индукторный электродвигатель
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к электрическим машинам, а именцо-.к;.микроэлектродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения. Цель изобретения - снижение массы и уменьшение габаритов электродвигателя. Асинхронный индукторный электродвигатель содержит зубчатые ротор 1 и статор 2 с зубцами 3 и 4. В пазах 5 статора 2 размещены первичная 6, вторичная 7 и сигналь ная 8 обмотки. Первичная обмотка 6 включена в сеть, а сигнальная обмотка 8 выполнена и размещена аналогично вторичной обмотке 7, но с меньшим числом витков, в соотношении 1:10. Электродвигатель снабжен двумя операционными усилителями и четырьмя резисторами. Неинвертирующий вход одного операционного о (Л ff ьэ 4 О) 1ч:) ел
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН.80 124 25 (511 4 Н 02 К 17/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3838081/24-07 (22) 09.01.85 (46) 23.07,86. Бюл. Ф 27 (?l) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) П.Ю.Каасик и С.Ю.Мельников (53) 621.313.322(088.8) (56) Каасик П.Ю., Блинов И.В. Асин,хронные индукторные микродвигатели устройств автоматики. Л.: Энергоиздат, 1982, с. 12-13.
Авторское свидетельство СССР
Ф 851669, кл. Н 02 К 17/14, 1981. (54) АСИНХРОННЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ЭЛЕКТ РОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микроэлектродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения. Цель изобретения — снижение массы и уменьшение габаритов электродвигателя.
Асинхронный индукторный электродвигатель содержит зубчатые ротор 1 и статор 2 с зубцами 3 и 4. B пазах 5 статора 2 размещены первичная 6, вто" ричная 7 и сигнальная 8 обмотки. Первичная обмотка 6 включена в сеть, а сигнальная обмотка 8 выполнена и размещена аналогично вторичной обмотке 7, но с меньшим числом витков, в соотношении 1:10. Электродвигатель снабжен двумя операционными усилителями и четырьмя резисторами. Неинвертирующий вход одного операционного! 2462 усилителя 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
59 выводов вторичной обмотки. Четвертый резистор одним из выводов соединен с вторым выводом второго операционного усилителя и с одноименным выводом сигнальной обмотки, второй вывод которой соединен с выходом первого операционного усилителя. Получаемая при такой схеме компенсация индуктивности обеспечивает сдвиг фаз при меньшей массе и габаритах.2 ил.
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микроэлектродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения.
Цель изобретения — снижение мас- 5 сы и уменьшение габаритов двигателя.
На фиг. 1 изображен асинхронный индукторный электродвигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 — принципиальная электриче" êàÿ схема включе- !G ния обмоток двигателя с однофазной вторичной обмоткой.
Асинхронный индукторный электродвигатель содержит зубчатый ротор 1, и статор 2 с зубцами 3 и 4, соответ- !5 ственно 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 разме- 20 щена аналогично вторичной обмотке 7, но с меньшим числом витков в соотношении 1:10.
Двигатель снабжен двумя операционными усилителями 9, !О и четырьмя резисторами 11-14. Неинвертирующий вход 15 одного операционного усилителя 9 и один из выводов 16 и 17 двух резисторов 11 и 12 и неинвер тирующий вход 18 второго операцион- 30 ного усилителя 10 соединены вместе, а вторые выводы 19 и 20 резисторов
11 и 12 соединены с выходами 21 и
22 соответственно первого и второго операционных усилителей 9 и 1О. Третий резистор 13 включен между выходом 22 второго операционного усилителя 10 и инвертирующим входом 23 первого операционного усилителя 9, подключенного к одному из выводов
24 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 10 и с одноименным выводом 29 сигнальной обмотки 8, второй вывод 30 которой соединен с выходом 21 первого операционного усилителя 9. Число пар полюсов
Г1 и Г соответственно первичной 6 и вторйчной 7 обмоток выбрана из известных соотношений Г„ = 2КГ или
P = 2КР„, где К = 1, 2, 3, а число зубцов /, ротора 1 и Z статора 2 определено соотношением
Z = Z + P + P
1 2 1 " 2
Двигатель работает следующим образомм.
При 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 Г 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 PÄ 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 4 и фазой, соответствующими частоте и фазе ЭДС вторичной обмотки. Элементы схемы компенсатора индуктивности подбираются таким образом, чтобы обеспечить равенство этих ЭДС по амплитуде, причем ЭДС, получаемая в нем, вводится в противофазе по отношению к ЭДС вторичной обмотки, обеспечивая тем самым компенсацию добавочного индуктивного сопротивления рассеяния этой обмотки.
Предлагаемый двигатель имеет меньшую массу и габариты по сравнению с известным, поскольку масса и габариты фазосдвигающего элемента в виде компенсатора индуктивнос) ти меньше массы и .габаритов конденсаторов. ники оля 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:
,К„+ („+ I )R„= 0 (1) (I< + Т,)R, + (? +?, + Ез)х =О, (2 где I), — ток во вторичной обмотке;
I — выходной ток операционного усилителя 10;
I — выходной ток операционного
3 усилителя 9;
Ф o p
R R
4! 12, R - сопротивления резисторов
11, 12, 13; х = juL — индуктивное сопротивление
8- В сигнальной обмотки 8;
- индуктивность сигнальной
Ф обмотки 8; ()= 2 AfS- круговая частота ЭДС вторичной обмотки;
f — частота питающей сети;
S — скольжение, Решая эти уравнения относительно токов, получим „+ I, + I., = I,((R„; R„)/(x;R„)) (3)
Напряжение во вторичной обмотке (I + I Тз) R (4)
Решая совместно уравнения (3) и (4) р IIOJI HM
U, -= I ((R„R„, R,„) /(x, R „„) (5)
Отсюда эквивалентное сопротивление,компенсатора индуктивности
2 = (R к, R ))()ые е„) = )1. (6) где Сз .= (L>R«)/(R„R, R ) — эквивалентная емкость компенсатора индуктивности.
Таким образом, из уравнения (6) видно, что эквивалентное сопротивление компенсатора индуктивности носит емкостной характер.
Так как схема сигнальной обмотки аналогична схеме вторичной обмотки, то при вращении ротора двигателя н ней наводится ЭДС с частотой ! изобретения
Асинхронный индукторный электродвигатель, содержащий зубчатые ротор и статор, в пазах которого pas2 мещена первичная и подключенная к фазосдвигающему элементу вторичная обмотки, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и уменьшения габаритов электродвигателя, он снабжен дополнительной сигнальной обмоткой, размещенной аналогично вторичной обмотке и выполненной с меньшим числом витков в соотношении 1:10, двумя операционными усилителями, четырьмя резистоЗ5 рами, причем неинвертирующий вход первого операционного усилителя, инвертируюший вход второго операционного усилителя и первые выводы перного и второго резисторов соединены вместе, а их вторые выводы соединены с выходами соответственно первого и второго операционных усилителей, третий резистор включен между выходом второго операционного усилителя и иннертирующим входом первого операционного усилителя, подключенным к первому ныводу.вторичной обмотки, четвертый резистор одним выводом соединен с вторым выводом вторичной обмотки, а другим выводом — с неинвертирующим входом второго операционного усилителя и с одноименным выводом сигнальной обмотки, другой вывод которой 5 соединен с выходом первого операционного усилителя.
1246259
Составитель В,Трегубов
Техред Н.заикало
Редактор А.Ворович
Корректор Л, Пилипенкс
Заказ 4015/50 Тираж 631
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4