SU1239793A1 - Синхронный редукторный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано дл  создани  СЕ тихоходных синхронных электроприводов . Целью изобретени   вл етс  повышение К1Щ и динамической устойчи-, вости. Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 с многофазной обмоткой 2, зубчатый ротор 3 с пусковой короткозамкнутой обмоткой 5, выполненной из стержней, соединенных перемычками. Ротор состоит из трех аксиально размещенных пакетов 4. На каждом из пакетов размещена волнова  обмотка 5, выполненна  с шагом, равным полюсному делению высшей гармоники пол  статора, пор док которой не кратен числу фаз-обмотки статора. Пакеты смещены один относительно другого на 120 электрических градусов . Индуктируема  в стержн х ротора суммарна  ЭДС равна нулю Вследствие этого в каждой из волновых обмоток ротора токи от основной волны пол  статора отсутствуют, что приводит к снижению потерь от этих токов и демпфированию этими токами зубцовых полей, возбужденных основной волной .намагничивающей силы статора. 2 ил. S ±) W к 00 Nl :о

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано дл  создани  тихоходных синхронных электроприводов рабочих механизмов.

Целью изобретени   вл етс  повышение К11Д и динамической устойчивости синхронного редукторного электродвигател .

На фиг. 1 показан синхронный ре- дукторный электродвигатель, общий вид; на фиг, 2 - короткозамкнута  волнова  обмотка ротора, располагаема  на каждом из пакетов ротора,

Синхронный редукторный электродвигатель состоит из зубчатого статора 1 с многофазной обмоткой 2 переменного тока, зубчатого ротора 3, выполненного из трех одинаковых пакетов 4 с короткозамкнутой волновой обмоткой 5 на каждом, и вала 6. Лобовые части короткозамкнутых волновых обмоток соседних пакетов статора изолированы один от другого изол цией 7

Короткозамкнута  волнова  обмотка 5 состоит из стержней 8., расположенных в пазах (не показаны) ротора 3 с шагом, равным (или близким) полюсному делению высшей гармоники пол  статора V

V -у

(1)

где у - шаг обмотки5

t - полюсное деление обмотки статора .

Стержни 8 соединены с двух торцов каждого пакета ротора перемычками 9 в чередующейс  последовательности таким образом, что они образуют замкнутую на себ  волновую обмотку 5.

Короткозамкнута  волнова  обмотка 5 каждого пакета 4 ротора 3 эквивалентна отдельной фазе ротора 3, поэтому с целью получени  кругового и вращающегос  пол  реакции ротора, все пакеты ротора 3 сдвинуты относительно один другого на 120 эл.град. или на пространственны угол, равиБК

5i

120

РЧ

(2)

где р - число пар полюсов обмотки статора.

Электродвигатель работает следую- шзим образом.

Обмотка статора возбуждает в воздушном зазоре двигател  магнитное

поле, в спектре которого наиболее выраженными  вл ютс  основна  волна и высша  гармоника , пор док которой не кратен числу фаз обмотки статора . Например, число фаз обмотки статора равно двум (т 2), а номер высшей гармоники пол  статора равен трем ( -5 3). При питании обмотки от- источника переменного тока с уг- .ювой частотой эти пол  вращаютс  в пространстве со скоростью:

W,

СО

(3)

15

«,

ц

17

i

0

5

0

S

0

55

Треть  гармоника пол  статора индуктирует в волновых обмотках ротора ЭДС, а поскольку эти обмотки  вл ютс  замкнутыми, то по каждой из них протекает ток, смещенный по фазе относительно других токов на 1/3 периода . Kaж,a  из волновых обмоток воз- булодаат в воздушном зазоре пульсирующее 1 1агнитное поле реакции, которые в сумме эквивалентны круговому вращающемус  полю реактора ротора. Это поле взаимодействует с вращающимс  полем л1 -и гармоники статора и создает асинхронный вращающий момент . Действие этого момента  вл етс  согласным с враще.нием -J -и гармоники пол  статора.

Основна  волна пол  статора 1 также индуктирует в стержн х ротора ЭДС и поскольку волнова  обмотка выполнена с шагом, равным или близким к полюсному делению -и гармоники статора, то сумма ЭДС всех стержней ротора равна нулю, или мало отличаетс  от него. Вследствие этого в ка.ждой из волновых обмоток ротора токи от основной волны ПОЛЯ

статора отсутствуют. Отсутствуют электрические потери от этих токов и демпфирование этими токами зубцовых полей, возбужденных основной волной намагничиваюш.ей силы статора, Сниже,- ни  амплитуды синхронного момента, созданного зубцовьми пол ми, не происходит „

Синхронный: момент, созданный зуб- цовыми пол ми: от основной волны намагничивающей силы статора, синхронизирует электродвигатель при низкой скорости вращени  ротора, равной

2и +- или п,

Z,

120f . ,., ± об/мин (4)

- 1239

дл  реактивного электродвигател  и

+

со

60f

или п„ +

2 Z

об/мин (4 )

2 .

дл  электродвигател  с подмагничива- нием.

Знаки плюс и минус в выражени х (4) завис т от соотношени  между числами пазов статора и ротора. Число пазов ротора должно быть выбрано таким, чтобы скорость ротора была согласной с вращением -и гармоники пол  статора (3). Например, в синхронном редукторном электродвигателе реактивного типа число пазов ротора определ етс  как:

Z.

± 2р,

где Z , - число пазов статора.

. Знак плюс в выражении (5) соответствует такому же знаку в выражении скорости (4) и наоборот, знак минус в выражении (5) соответствует- такому же знаку в выражении (4). Следовательно, при использовании третьей гармоники - 3 пол  статора дл  пуска двухфазного синхронного ре- дукторного электродвигател  необходимо выбрать число пазов ротора, равным

Z ,

- 2р,

при котором синхронные скорости ротора (4) и третьей гармоники пол  (3) будут по направлению согласными.

Использование дл  пуска синхронного редукторного электродвигател  высшей гармоники пол  статора позвол ет

Редактор Р.Цидика

Фиг.2

Составитель В.Трегубов

Техред о.Сопко Корректор Т..Колб

3404/53

Тира 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

1239

)

10

15

20

25

30

793. 4

не только повысить КПД электродвигател  за счет резкого снижени  электрических потерь в роторе, но и повысить надежность синхронизации и динамическую устойчивость электродвигател  путем исключени  снижени  амплитуды синхронного момента из-за демпфировани  зубцовых полей и значительного уменьшени  разницы в синхронных скорост х пол  статора, создающего асинхронный вращающий момент и ротора.

изобретени 

Синхронный редукторный электродвигатель , содержащий зубчатый статор с многофазной обмоткой и зубчатый ротор с пусковой короткозамкнутой обмоткой , о тличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и динамической устойчивости электродвигател , ротор выполнен из трех аксиально размещенных пакетов, короткозамкну- та  обмотка размещена на каждом из пакетов и выполнена волновой с шагом, равным полюсному делению высшей гармоники пол  статора, пор док которой не кратен числу фаз обмотки статора, а пакеты ротора смещень1 один относительно другого на угол

120

число пар полюсов обмотки статора,

пор док высшей гармоники пол  статора.

Claims (2)

1. Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано для создания тихоходных синхронных электроприводов. Целью изобретения является повышение КПД и динамической устойчи-, вости. Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 с многофазной обмоткой 2, зубчатый ротор 3 с пусковой короткозамкнутой обмоткой 5, выполненной из стержней, соединенных перемычками. Ротор состоит из трех аксиально размещенных пакетов 4. На каждом из пакетов размещена волновая обмотка 5, выполненная с шагом, равным полюсному делению высшей гармоники поля статора, порядок которой не кратен числу фаз -обмотки статора.

   СИ Пакеты смещены один относительно ф другого на 120 электрических градусов. Индуктируемая в стержнях ротора суммарная ЭДС равна нулю. Вследствие этого в каждой из волновых обмоток ротора токи от основной волны поля статора отсутствуют, что приводит к снижению потерь от этих токов и демпфированию этими токами зубцовых полей, возбужденных основной волной намагничивающей силы статора.
2. 2 ил.