Электродвигатель с электромеханическим регулятором передаточного отношения

Электродвигатель с электромеханическим регулятором передаточного отношения

Реферат

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и других механизмов, в которых происходит регулирование оборотов выходного вала электродвигателя.

Известны различные пути решения задачи регулирования оборотов ведущего вала электродвигателя переменного тока. Основным способом плавного изменения оборотов является управление частотой питающего переменного тока с использованием преобразователей частоты. Этот способ описан в литературе. Например: Вольдек А.И. Электрические машины. Ленинград, Энергия, 1978, стр.571-572.

Недостатком этого способа является большая стоимость преобразователей, их сложность, низкий КПД, ненадежность и то, что для преобразователей электродвигателей большой мощности пока не создана надежная элементная база.

Задачей изобретения является осуществление автоматического, плавного изменения оборотов выходного вала устройства с изменением передаточного отношения во всем диапазоне скоростей, в зависимости от нагрузки, при оптимальном режиме работы электродвигателя на постоянных оптимальных оборотах и, как результат, достижения оптимальности разгонных характеристик, повышения коэффициента полезного действия, удешевление производства и упрощение управления.

Указанная цель достигается тем, что электродвигатель с электромеханическим регулятором передаточного отношения, согласно изобретению, снабжен планетарным дифференциалом, ведущее водило которого является корпусом ротора электродвигателя и на нем расположены соединенные между собой пары сателлитов, ось которых свободно вращается в водиле, и обкатывающихся по двум центральным колесам, одно из которых является передающим энергию движущемуся элементу, например колесу транспортного средства, а второе - передающим вращение дополнительному ротору, который индуктивно связан со статором, генерирует электрический ток, возвращая электроэнергию в двигатель, а возникающая при этом сила, тормозящая дополнительный ротор через плечо дифференциала, перераспределяет обороты центральных зубчатых колес в плечах дифференциала.

Изобретение поясняется чертежом. Электродвигатель с вертикально расположенной осью вращения и неподвижным статором 1 имеет вращающийся ротор 2 (подключения обмоток не показаны), корпус которого является водилом планетарного дифференциала, на котором расположены пары сателлитов 3 и 4, соединенные между собой, ось которых свободно вращается в корпусе ротора. Сателлит 4 соединен с центральным зубчатым колесом 5, которое свободно вращается на валу 6, но жестко соединено с редуктором 7, 8, который передает движение на ведущий вал 9. Сателлит 3 соединен со вторым центральным колесом 10, жестко связанным с валом 6. При вращении ротора 2 движение будет передаваться на оба центральных колеса, тогда центральное колесо 10 будет вращать вал 6, который будет передавать движение на жестко соединенную с ним шестерню 11 и, через редуктор 12, 13, 14, вращать дополнительный ротор 15, который индуктивно связан со статором 1 и генерирует электрический ток, возвращая энергию в сеть (подключение обмоток на чертеже не показано). Возникающее при этом усилие, через редуктор 14, 13, 12, 11 затормаживает центральное колесо 10, создавая условия для раскручивания центрального зубчатого колеса 5 и, через редуктор 7, 8, вращения ведущего вала 9. Коммутирующее устройство (на схеме не показано), определяющее величину тормозящего усилия, при необходимости может находиться в цепи обмотки второго ротора 15 либо реализовано любым из известных способов, например изменением зазора между статором 1 и ротором 15.

Электродвигатель с электромеханическим регулятором передаточного отношения, отличающийся тем, что снабжен планетарным дифференциалом, ведущее водило которого является корпусом ротора электродвигателя и на нем расположены соединенные между собой пары сателлитов, ось которых свободно вращается в водиле, и обкатывающихся по двум центральным колесам, одно из которых является передающим энергию движущемуся элементу, например, колесу транспортного средства, а второе - передающим вращение дополнительному ротору, который индуктивно связан со статором, генерирует электрический ток, возвращая электроэнергию в двигатель, а возникающая при этом сила, тормозящая дополнительный ротор через плечо дифференциала, перераспределяет обороты центральных зубчатых колес в плечах дифференциала.