Электродвигатель переменного тока

Иллюстрации

Электродвигатель переменного тока (патент 900368)
Электродвигатель переменного тока (патент 900368)
Электродвигатель переменного тока (патент 900368)
Электродвигатель переменного тока (патент 900368)
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