Синхронный электродвигатель

Синхронный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ< 942218

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ СТ9У (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву (5I )M. К.в.

Н 02 К 19/02 (22) Заявлено 26,09. 79 (21) 2820301/24-07 с присоединением заявки И

Вкударегввнай комитат

СССР дв двлам взобрвтввий и отврытвв (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (53) уды 621.313. .323(088.8) Дата опубликования описания 07.07. 82

В.K.Погодин О.А.Гущина, А.С.Куракин Г.Д.Григорьев и К.Е.Кудряшов

- 1, Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики Чебоксарского производственно о объедйнения с «с «"* "Промприбор"

«- .--«:(72) Авторы изобретения(7l) Заявитель (54} СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к редук. торным электродвигателям, применяемым в электрических исполнительных механизмах систем автоматического регулирования и управления технологическими процессами различных отраслей промышленности.

Известны синхронные электродвигатели, содержащие ротор с зубцами и зубчатый статор с полюсами, снабженный индукционными обмотками, питаемыми от сети переменного тока, в каждую из которых включен вентиль, например, импульсные синхронные реактивные двигатели 11 ).

Однако в известных электродвигателях вращающий момент имеет форму импульса, в результате чего среднее значение момента электродвигателя значительно меньше максимального. Кроме того, пусковой. момент отсутствует или мал по величине, в результате чего для запуска этих .

2 электродвигателей необходимы допол нительные пусковые средства. К недостаткам известных электродвигателей относится. также неравномер5 ность вращения.

Наиболее близкими к предлагаемому являются синхронные электродви" гатели, содержащие ротор с зубцами, статор с 6и полюсами, где у1 " любое целое число, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы, и трехфазной обмоткой, при этом каж-. дая фаза содержит две параллельные ветви, расположенные под углом ®/вт и состоящие из последовательно соединенных катушек и вентилей, вентили параллельных ветвей включены встречно, а числа зубцов статора и ротора связаны соотношением J Z -Z<)

20 =и, где 2 и Z< число зубцов статора и ротора соответственно.

Недостаток данной конструкции заключается в том, что магнитные потоки, возбужденные катушками каж3 94221 дой фазы, направлены встречно и поэтому могут замыкат ься через .все пол(оса„в том числе и через те, которые находятся на поперечной оси двигателя у уменьшая полезный вращающий момент и уменьшая КПД двигателя И, Цель изобретения - увеличение КПД электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что параллельные ветви выполнены из

И пар катушек, пары расположены под углом 2(с/и, катушки одной пары размещены на соседних полюсах и имеют противоположное направление намотки.

На фиг. 1 представлена конструкция

12-полюсного электродвигателя на фиг. 2 - взаимное положение 12-зубцов статора и 14 зубцов ротора в разные моменты времени," на фиг. 3 - изменение питающего напряжения на обмотках электродвигателя, на фиг.4показана электрическая схема электродвигателя.

Электродвигатель (фиг. 1) состоит из ротора 1 с зубцами 2, ста" тора 3, снабженного 6 и полюсами 4, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы 5, на каждом полюсе

4 размещены кат шки 6 разных фазе

Размещение катушек электродвигателя и принцип его работы рассмотрен на примере трехфазного электродвигателя с 12 полюсами (п=2) и числами зубцов 2 и 5 статора 3иротора

12 и 14 соответственно.

Обмотка каждой фазы (фиг. и 4) состоит из двух параллельных ветвей

7. Например, обмотка фазы В состоит из ветвей 7, образованных восемью катушками 6/ив„, Иы Wв, "ври W>Ь wâ

W» ig . Каждая ветвь состоит йз двух (n=2) пар катушек 6 (Wii,, W и

W» W> ) сдвинутым относительно друг друга на угол 2®/и=180 . Катушки 6 одной пары (W „è Q) лежат на сосед- 5 них полюсах 4 (Р1 и Р ), катушки

6 другой пары (Чв„, w ) лежат на диаметрально распаложенных соседних полюсах 4 (Р7 и P> ). Катушки 6 каждой пары соединены встречно, т.е. имеют противоположяое направление намотки.

Вторая ветвь 7 расположена относительно первой под углом Т1(/и=90 . В каждую ветвь ", включен вентиль 8.

Вентили 8 в параллельных ветвях включены встречно.

В других Фазах катушки 6 размещены аналогично.

3 ф

В общем случае предлагаемый электродвигатель может быть реализован с числом полюсов 4 статора 3 и числом зубцов 2 и 5 ротора 1 и статора

3, отличающимся от рассмотренного в данном примере.

Электродви-атель работает следующим образом.

В момент времени т.,1 (фиг. 2 и фиг. 3) напряжение фазы В отрицательно и имеет максимальное значение, а напряжение фаз А и С положительно.

Под действием отрицательного напряжения одновременно возбуждаются две смежные катушки 6 (w и w ) и диаметрально противоположные им катуш ки 6 (ЧВ и йвв), возникшие пРи этом магнитные потоки образуют:-два независимых контура, замыкаясь через полюса 4 (Р„, Р и Р7, РВ). В то же время под действием положительного напряжения Фазы А возбуждаются еще две смежные катушки 6 (Ч и и ) и диаметрально противоположные им катушки 6 (w „ w 1 магнитные потоки которых образуют также два контура, замыкаясь через полюса 4 (Р и Р, P ) ° Под действием положиельного напряжения фазы С также возбуждаются две смежные катушки 6 (W и W ) и диаметрально противополож( ные катушки 6 (wс и w- ), возникст шие при этом магнйтные потоки замыкаются через полюса 4 (Р, Р и Р

P> ) . Через другие катушки 6 в рассматриваемый момент времени токи не протекают. В результате в момент времени „ магнитное поле имеет максимальное значение под диаметрально расположенными полюсами 4 (Р„, Р и Р)), Pg) s PoTop 1 flpH этом за нимает такое положение, при котором проводимость для магнитного потока полюсов 4 (Р, Р и P„ P<) максимальна.

В момент времени t магнитное поле имеет максимальное значение под следующими диаметрально расположенными полюсами 4 (Р, Рв и Р, Р ), ротор 1 занимает положение, при котором проводимость для магнитного потока этих полюсов 4 (Р(, Р> и Pg, Р ) максимальна. (момент t<, фиг. 2), При этом ротор 1 поворачивается на угол, равный 1/6 („ где t - зубцовое деление ротора.

Аналогично к моменту времени ротор 1 поворачивается также на 1/6 ,его зубцового деления, т.е. смещаW43 а

Ью Л9

Wcw

Wpg вт

Фиа!

5 9422 ется относительно своего первоначального положения на 1/3 t . К моменту времени t ротор 1 поворачи4 вается на половину его зубцового деления. В итоге за половину периода изменения питающего напряжения (t -t ) ротор 1 перемещается на 1/2 . За полный период изменения пи.1

ХК тающего напряжения ротор l поворачи вается на целое его зубцовое деле- о

we следовательно, скорость враще@of ния ротора I равнаЯ = — „rye Q.частота вращения, f — частота питающего напряжения. Для случая 2 =14

9.= 214 (об/мин).

М т

Соединение и расположение катушек 6 предлагаемым способом позволяет увеличить КПД электродвигателя по сравнению с известными за счет устранения магнитного потока по поперечной оси электродвигателя, который вызывал появление тормозного момента. формула изобретения

Синхронный электродвигатель, содержащий ротор с зубцами, статор

13 6 с Ьи полюсами, где И - любое целое число, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы, и многофазной обмоткой, фазы содержат параллельные ветви, расположенные под углом %/и и состоящие из последовательно соединенных катушек и вентилей, вентили параллельных вет вей включены встречно, числа зубцов статора и ротора связаны соотношением f 2 -Z+(=n, где Х и 2 число зубцов статора и ротора соответственно, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД, каждая ветви выполнена из И пар катушек, пары расположены под углом

2Чи, катушки пар размещены на соседних полюсах и имеют противоположные направления намотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Завалишин Д.А. и др. Электрические машины малой мощности ГЭИ, И.-Л., 1963, с. 323-333.

2, Патент франции II 2272519, кл. Н 02 К 19/24, 1975.

942213 б

0 9 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ филиал ППП атент, г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В.Трегубов

Редактор Л.Горбунова Техред М,Тепер Корректор N.Øàðoøè