Электродвигатель переменного тока

Электродвигатель переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Б. А. Делекторский, В. Б. Никаноров, В. В. Первушин, В. И. Младенцев, Ю. Ф. Попонин и А. В. Ушаков (71) Заявитель

Изобретение относится к электрическим машинам, конкретнее — к элект родвигателям переменного тока, например, гистерезисным электродвигателям, используемым в автоматических устройствах и гироскопических приборах.

Известно, что вследствие неточности начальной установки пакета статора возникают аксиальные усилия, которые приводят к повреждениям подшипников, к нарушению стабилизации осевого положения ротора относительно статора при изменении параметров питания и нагрузки, что влечет за собой уменьшение точно:ти гироскопических приборов. Поэтому для уменьшения аксиа«ьных усилий электродвигатели чер менного тока выполняют с разной ллиной пакетов статора и ротора(!).

Выполнение пан<тон статора и ротора разной длины «<11«<1 <яст только в некотором лиа«а «и< Ih< и:<.чьных смещений незначительно уменьшить аксиальную силу.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является электродвига5 тель переменного тока, например, гистерезисный электродвигатель, содержащий статор и ротор с разной длиной пакетов(2)

Однако у известного электродвига10 теля переменного тока при изменениях параметров питания и нагрузки и неточности первоначальной установки пакета ротора относительно пакета статора возникают аксиальные усилия, кото15 рые могут приводить к повреждениям подшипниковых узлов из-за дополнительных аксиальных усилий на подшипник что уменьшает ресурс. двига20 теля.При изменении парам"тров питания возникает смещение центра масс ротора, что при использ«<;.нпи двигателя в гироскопии ум

900368

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения аксиальных усилий и стабилизации осевого положения ротора относительно статара при изменении параметров пи- 5 тания и нагрузки.

Для достижения этой цели по обе стороны от торцов пакета, имеющего меньшую длину, соосно с ним установлены компенсирующие магнита- 16 проводящие кольца, отделенные от торцов этого пакета немагнитными промежутками, причем расстояние между компенсирующими кольцами превышает длину большего па длине пакета.

На фиг. 1 схематически изобра- . жен электродвигатель переменного тока с компенсирующими кольцами на роторе, на фиг, 2 — экспериментальные зависимости аксиальной си- рр лы ат смещения ротора без компенсирующих колец и с компенсирующими кольцами, расположенными на рато- ре на фиг. 3 — качественные зависимости сил притяжения отдельна одного 35 левого и отдельно одного правого компенсирующих колец.

Электродвигатель содержит статор

1 и ротор 2 с пакетом меньшей длины, чем пакет статара, по абе стороны щ от торцов которого выполнены компенсирующие магнитаправодящие кольца 3 и 4, отделенные ат торцов немагнитными промежутками 5 и 6. Возможно также выполнение пакета статора 1 меньшей длины, чем пакет ротора 2. В этом случае компенсирующие магнитоправадящие кольца 3 и 4 размещают па обе стороны от торцов статора 1 через немагнитные промежутки

5и6;:

Вследствие неточности начальной установки пакета ротора 2 относительна пакета статора 1, неоднородности лобовых частей обмотки и при аксиальнай магнитной несимметрии машины возникает аксиальная сила притяжения сердечника-ротора 2 к якорю-статару 1, стремящаяся привести ротор 2 в симметричное относительно статора

1 положение. Экспериментальный график зависимости аксиальной силы F ат функции смещения ротора показан на фиг ° 2.

При установке компенсирующих. ко 55 лец 3 и 4 на валу без пакета ротора

2 в симметричное относительно статора положение (фиг. 1) часть магнитноф го потока статора 1 замыкается на ближние к статору 1 торцы компенсирующих колец 3 и 4. Это приводит к возникновению сил притяжения F (от кольца 3) и Г (ат кольца 4) к пакету статора 1, которые направлены встречно, и при расположении колец 3 и 4 строго симметрично относительно пакета статора 1 результирующая cut ла F = Г - Г равна нулю.

Нри включении электродвигателя в сеть и неточной первоначальной установке пакета статора 1 относительно пакета ротора 2 возникает аксиальная сила Га, стремящаяся установить ротор и 2 в симметаичное относительна статора 1 положение. Компен.сирующие кольца 3 и 4 при смещении 1 пакета ротора 2 .относительно пакета статора 1 также будут находиться на разных расстояниях от торцов пакета статора 1, и следовательно силы притяжения F u FZ будут па величине разЛ личны. Результирующая сила притяжения F = Г„ - F, действуя в направлеt нии, протйваполажном основной силе

F,,приводит к полной или частичной

О ее компенсации (фиг. 2 и 3), Экспериментальные исследования одй ного из гистерезисных двигателей переменного тока показали, что при ус i тановке компенсирующих колец в диапазоне относительных смещений

Х = Х/д = 0,67 6 (где Х вЂ” смещение„ д — воздушный зазор) аксиальное усилие уменьшается более, чем в

9 раз, а в диапазоне Х w 6 + 10 при . мерно в 4 раза. При этом соотношение длин пакетов статора и ротора находится в пределах — — — = 0,9.

fe, Диапазон длин изоляционных промежут ков равен 0,4+1 мм, а диапазон; длин компенсирующих колец равен 0,7 3 мм (1 35 мм).

Изобретение позволяет уменьшить аксиальное усилие, тем самым увеличить точность гироскопических приборов, увеличить долговечность ра6о ты подшипников, а также увеличить диапазоны допусков, которыми лимитированы отклонения установки пакетов ротора относительно. пакета статора при сборке электродвигателя.

Формула изобретения

Электродвигатель переменного тока, содержащий статор и ротор с разной

Х ю lf 20 И ж Л

0мнОситеии е аксиальное смещеима х ° Х „д,а1 см

Фиа 2

S 9003 длиной пакетов, о т л и ч а ю щ и йс: я тем, что, с целью повышения на" дежности путей уменьшения аксиаль ных усилий и стабилизации осевого положения ротора относительно стато- ра при изменении параметров питания и нагрузки, по обе стороны от торцов пакета, имеющего меньшую дли+ ну, соосно с ним установлены компенсирующие магнитопроводящие кольца,, 10 отделенные от торцов этого пакета немагнитными промежутками, причем

W ZO

Ф3

> 8.

"М ъ 12

03 расстояние между компенсирующими кольцами превышает длину большего по длине пакета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Шуйский В. П. Расчет электри ческих машин. Л., "Энергия", 1968, с. 529-534.

2. Мастяев Н. 3. и Орлов И. Н. Гис" терезисные электродвигатели. Ч. 2, МЭИ, 1963, с. 111-113 (прототип) 900368

12

r

Ъ

%Э -0.4 с

b -03 х

Отиосительнае аксиальнае смещение Х= у д= 0,015см фиг, а

Составитель А. Подольская

Редактор Н, Егорова Техред Т.Иаточка Корректор А Пзятко

Заказ 12199/70 Тираж 718 Подпис ное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППп "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4