Двухскоростной синхронный электродвигатель

Двухскоростной синхронный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()758408 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.08.78 (21) 3657361/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл.

Н 02 К 21/14

Государстввииый комитет (53) УДК 621.313..323 (088.8) Опубликовано 23.08.80. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08.80 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Зайчик, A. С. Куракин и Г. И. Самойленко (71) Заявитель (54) ДВУХСКОРОСТНОЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к двухскоростным синхронным электродвигателям с возбуждением от постоянных магнитов.

Известна конструкция синхронного электродвигателя с возбуждением от одного постоянного магнита, неподвижно сидящего на валу с пусковым устройством в виде пакета с короткозамкнутой обмоткой (1).

Недостатком таких электродвигателей является невозможность обеспечения ими двух различных частот вращения.

Известен двухскоростной синхронный электродвигатель (2). В расточку статора введены два постоянных магнита с разным числом полюсов, между которыми располагается пакет с короткозамкнутой обмоткой, причем статорная обмотка выполнена полюсопереключаемой. Так как внутри пакета статора располагаются оба магнита, при включении статорной обмотки по одной из двух возможных схем соединения создается синхронный момент, осуществляемый тем из двух постоянных магнитов, число полюсов которого равно числу полюсов, создаваемых статорной обмоткой. Второй постоянный магнит, находящийся в расточке статора, при

2 этом полезной работы не выполняет (т.е. является «балластом»).

Недостатками этого электродвигателя являются высокая удельная материалоемкость, обусловленная повышенным расходом доро5 гостоящего активного материала — постоянного магнита (так как на каждой из двух частот вращения работает лишь один из двух постоянных магнитов, а другой является «балластом»); низкий КПД обусловленный тем, что та часть активных материалов

1в статора, которая располагается над неработающим («балластным») магнитом, не выполняет полезной работы, а является источником неизбежных потерь.

Целью изобретения является снижение удельной материалоемкости электродвигателя и повышение его КПД.

Указанная цель достигается тем, что в двухскоростном синхронном электродвигателе, содержащем статор с полюсопереключаемой обмоткой, числа полюсов которой равны 2 и 6, и ротор с составным постоянным магнитом, составной постоянный магнит выполнен с возможностью расчленения, для чего одна его часть выполнена в виде центрального неподвижно сидящего на валу двух758408 полюсного магнита в форме кольца с двумя срезанными равноудаленными от оси ротора противоположными сегментами, магнитная ось которого перпендикулярна к оси ротора, а вторая часть выполнена из двух соединенных хомутом сегментных магнитов с однонаправленной намагниченностью вдоль основания сегментов, установленных по обе стороны от центрального магнита с возможностью продольного сдвига вдоль вала с последующим поворотом вокруг оси ротора на 180 .

На фиг. 1 представлена конструкция двухскоростного синхронного электродвигателя; на фиг. 2 и 3 — магнитная система.

Электродвигатель содержит установленный в корпусе 1 статорный пакет 2 с полюсопереключаемой обмоткой 3, которая обеспечивает при одном включении создание двухполюсного вращающегося поля, а при другом включении — создание шестиполюсного вращающегося поля. На валу 4 ротора установлен пусковой элемент в виде пакета 5 с беличьей клеткой 6, рядом с которой укреплен на валу ротора центральный двухполюсной магнит 7, магнитная ось которого перпендикулярна к оси вала 4. Магнит 7 имеет форму кольца с двумя срезанными противоположными сегментами, равноудаленными от оси ротора. Ротор установлен в подшипниках 8 и 9, помещенных в гнездах подшипниковых щитов 10 и 11. На валу 4 ротора установлен также с возможностью перемещения хомут 12, удерживаемый от самопроизвольного смещения вдоль вала с помощью фиксирующего шарика 13, поджимаемого пружиной 14.

К хомуту 12 прикреплены два постоянных магнита 15 и 16, выполненных в виде сегментов. Оба сегмента 15 и 16 имеют однонаправленную намагниченность вдоль оснований сегментов (южные полюса постоянных магнитов 15 и 16 располагаются на фиг. 2 сверху, а северные -- снизу). Пространство между сегментными магнитами 15 и 16 соответствует ширине магнита 8. При надевании хомута 12 на вал 4 в положении, показанном на фиг. 2, происходит сочленение постоянных магнитов, обеспечивающее шестиполюсную структуру магнитной системы (см. фиг. За).

Если при надевании на вал 4 хомута 12 последний будет повернут на 180 относительно оси вала 4 (по сравнению с положением, показанным на фиг. 2), то северные полюса сегментных магнитов 15 и 16 будут располагаться сверху, а южные снизу, благодаря чему будет обеспечена двухполюсная структура магнитной системы (см. фиг. Зб).

Магнитная система, изображенная на фиг. 3а, взаимодействует с шестиполюсным полем статора, а магнитная система, изображенная на фиг. Зб, — с двухполюсным полем статора.

Благодаря этому становится возможной работа на двух различных частотах вращения: двухполюсному включению статорной обмотки должна соответствовать двухполюс10 ная структура магнитной системы ротора (см.- фиг. Зб), а шестиполюсному — шестиполюсная структура магнитной системы ротора (см. фиг. 3a) . При этом снижается удельная материалоемкость, так как на каждой из двух различных частот вращения

«работает» весь объем постоянного магнита (т.е. центральный магнит 7 и оба сегментных магнита 15 и 16). Кроме того повышается

КПД в результате уменьшения осевой длины статорного пакета 2 по сравнению с про20 тотипом на длину одного из постоянных магнитов прототипа (поскольку в «сэкономленной» активной зоне статора не происходит выделения тепловых потерь).

Формула изобретения

Двухскоростной cHHxpoHHblH электродвигатель, содержащий статор с полюсопереключаемой обмоткой, числа полюсов котоз0 рой равны 2 и 6, и ротор с составным постоянным магнитом, отличающийся тем, что, с целью снижения удельной материалоемкости и повышения КПД, одна часть постоянного магнита выполнена в виде центрального неподвижно сидящего на валу двухполюсЗ» ного магнита в форме кольца с двумя среза иными равноудаленными от оси ротора противоположными сегментами, магнитая ось которого перпендикулярна к оси ротора, а вторая часть выполнена из двух соединен40 ных хомутом сегментных магнитов с однонаправленной намагниченностью вдоль основания сегментов, установленных по обе стороны от центрального магнита с возможностью продольного сдвига вдоль вала с последующим поворотом вокруг оси ротора

4> на 180 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лодочников M А., Юферов Ф. Н.

Микроэлектродвигатели для системы авто0 матики, М., Энергия, с. 157, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 201522, Н 02 К 19/00, 1955.

758408

Составитель А. Кеуарис

Редактор Т. Иванова Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Заказ 5648/46 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4