помещены между упом нутыми полюсами; число зубцов второго элемента; число полюсов на одну фазу источника питани сомножитель числа фаз упом нутого источника не превышающий трети от этого числа фаз. tia фиг. Iсхематически изображен двигатель с переменным магнитньлм соп ротивлением; на фиг.: 2 - то же, частичный поперечный разрез; на фиг. 3 9 - образование вращаюшихс магнитны полей в двигателе; на фиг. 10-12 три способа подключени двигател ; на фиг. 13-15 - предложенный двигатель , три варианта выполнени . На фиг. 1, иллюстрирующей принцип работы двигател с переменным сопротивлением , изображены два последовательных полюса 1 и 2 того элемента двигател , который в данном случае будет считатьс неподвижным элементом или статором :3. Полюсы, выполнен ные из магнитного материала, окружены обмотками.4, которые могут возбуждатьс в определенной последовательности при помощи коммутирующего устройства. Каждый полюс имеет некоторое число зубцов 5, перед кото- рыми могут перемещатьс зубцы дру- гого элемента, который считаетс подвижным элементом или-ротором и вы полнен из магнитного материала, но который не имеет заранее выполненных магнитных полюсов. Между статорными и роторными зубцами 6 имеетс воздушный зазор. Работа такого двигател основана на том, что между статорными зубцами 5 двух последовательных полюсов существует: некоторый сдвиг б,при этом шаг зубцов обозначен через Р. Таким образом, если возбудить только обмотку 4 полюса 1 (см. фиг. 1), то ничего не произойдет, поскольку зубцы наход тс точно друг против друга и магнитное сопротивление рассмат риваемой Магнитной цепи минимально. Но «ели теперь возбудить обмотки двух полюсов 1 и 2, то ротор будет Стремитьс к такому положению,в кото ром минимальным будет магнитное сопр тивление обеих магнитных цепей.В ре льтате этого возникает движение рото Если затем возбудить только обмотку люса 2, то произойдет новое перемеще ротора, направленное на точное совм сцение.его зубцов с зубцами полюса 2 Работа двигател обеспечиваетс при соблюдении двух условий, а именно Р и возбуждени обмоток 4 во вполне определенной пос едовательно Придав элементам двигател форму окружности, получают двигатель с вращательным движением. До насто щего времени переключение обмоток осуществл лось при помощи электронных коммутирующих устройств или при изменении переменного тока, за счет чего в двигателе, например, при помощи трехфазного напр жени создавалось одно или несколько вращающихс магнитных полей. Однако при использовании этой последней системы питани обмоток до сих пор не представл лось возможным исключить такие электронные элементы как диоды. Таким образом, данное изобретение обеспечивает сдвиг d зубцов подвижного элемента Относительно зубцов неподвижного элемента за счет установлени определенного соотношени между числом зубцов неподвижного элемента и числом зубцов подвижного элемента и системой питани на переменном токе, которую хот т использовать дл двигател , причем эта зависимость позвол ет конструировать двигатели, которые могут работать на многофазном переменном напр жении во всем их ассортименте без необходимости введени какого-либо электронного коммутирующего элемента, такого как диод, тиристор и т.д. Предположим, что число зубцов первого элемента , включа так называемые фиктивные зубцы, которые могли бы находитьс между последовательньп1Ш полюса1 и этого элемента, если бы зубчата нареэка была непрерывной; число зубцов второго элемента; число полюсов первого элемента на одну фазу напр жени питани , SK, где, К - сомножитель числа фаз п питани двигател , не превышающий п/3 из тех соображений, что дл создани в двигателе вращающегос пол , обеспечивающего переключение магнитных потоков в полюсах двигател , не-обходимо располагать числом фаз, как минимум равньв трем. Таким образом приведенное соотношение непосредст венно св зывает число фаз напр жени с разницей между числами подвижных и неподвижных зубцов двигател . Поскольку величина S определ ет число вращающихс полей в двигателе,; . число образуеких пар полюсов можно вычислить, исход из выбранного числа полюсов на одну фазу и вида напр жени питани , общее число полюсов двигател . Скорость вращени такого двигател вычисл етс при помечай соотношени в котором SZ - скорость вращени , об/мин; f - частота напр жени тани ; Z - число зубцов подвиж го элемента. Двигатель, изображенный на фиг. (предпочтительный вариант), содержи статор 3 кру.ового сечени , выполн ный из магнитного материала в виде внешнего кольца 7, из которого по р диусу выступают внутрь равномерно распределенные по окружности полюсы 1, 2, число которых в данном слу чае равно двенадцати. На каждом полюсе статора установлена обмотка 4 На свободном торце каждого полюса имеетс несколько зубцов 5, число которых равно четырем. Однако при подсчете разности между числами роторьых и статорных зубцов дл каждо го полюса 1, 2 учитывают один фикти ный зубец 8, который фактически отсутствует , но может быть мысленно помещен р дом с зубцами данного полюса , как показано пунктиром на фиг. 2. В действительности этот зуб не может быть выполнен по технологическим соображени м, прежде всего из-за необходимости установки обмот ки вокруг полюсов 1, 2. Каждый полю 1, 2 имеет расширение на участке, где выполнены зубцы 5. Кроме того, на фиг. 2 показано, что все обмотки статора наматываютс в одну сторону вокруг соответствующих полюсов, в результате чего создаваемое обмотко в своем полюсе магнитное поле может замыкатьс на два соседних полюса. Двигатель содержит также ротор 3 выполненный в виде колеса из магнит ного материала и имеющий на периферии зубцы б, перемещающиес перед зубцами 5 статора, с которыми они о разуют воздушный зазор, при этом ст тор и ротор вл ютс соосными. Сам по себе ротор не образует никакого магнитного полюса. Поскольку в описываемом примере каждый полюс 1, 2 статора имеет четыре зубца 5, а число полюсов равно двенадцати, общее число зубцов статора равно 60 с учетом фиктивных зу цов 8. Если при этом выбрать трехфазное напр жение питани , то число полюсов на одну фазу будет: S Р/п, т.е. 4 в результате чего двигатель будет иметь четыре пары магнитных полюсов В этом случае Z составл ет К равен 1, но Z может быть равным также 64, поскольку оба эти .числа удовлетвор ют условию, согласно которому сдвиг между роторными и стато ными зубцами двух последовательных .полюсов должен быть меньше половины шага зубцов, Поскольку обмотка каждого полюса 1, 2 запитываетс синусоидальным нап р жением, то ее поле будет иметь синусоидальную форму со сдвигом по фазе относительно напр жени на угол, завис щий прежде всего от омического сопротивлени обмотки. Поедполагаетс , что обмотки 4 подключены согласно схеме по фиг. 10. Если провести три кривые синусоидальных токов в двенадцати обмотках 4 (см. фиг. 3), то можно указать знак и величину магнитных потоков в полюсах, соответственно при фазовых углах 30,99,150,210, 270 и 330°периода тока. Когда поток в данном полюсе максимален, то в , двух соседних полюсах поток имеет противоположный знак и половинную величину. Таким образом, двигатель согласно изобретению может быть подключен непосредственно к источнику без какойлибо дополнительной компоненты. На фиг.4-9 дл каждого момента, рассматриваемого на фиг. 3, указаны направление и величина магнитных потоков в двенадцатк полюсах двигател . В двигателе создаетс вращающеес поле и это поле совершает полоборота за два полупериода тока. В течение этого времени ротор поворачи-i ваетс на два зубца так, что при частоте источника питани 50 гц скорость этого двигател будет составл ть .., 2x50x60 ,..-, / 52 -- 107 об./мин. Статор 3 и ротор 9 могут быть выполнены из любого подход щего магнитного материала, причем предпочтительным вл етс материал, в котором не могут возникать сильные токи Фуко. Можно использовать, например, м гкую сталь, пакеты пластин стали с кремнием , спеченный металл или также эпоксидную смолу с наполнителем из частиц магнитного металла, например железа. На фит. 10-12 показаны некоторые из возможных вариантов включени обмоток 4 двигател , причем это включезвездой ние может выполн тьс ( см. фиг. 10 и 11) или треугольником (см. фиг. 12). Обмотки могут включатьс попарно последовательно, а затем параллельно или целиком параллельно или последовательно при любой выбранной конфигурации. Можно также питать двигатель однофазным напр жением, преобразуемым в трехфазное напр жение при помощи фазосдвигающих конденсаторов. На фиг. 13-15 представлено несколько возможных вариантов двигател . Однако следует отметить, что эти варианты могут быть применены дл всех двигателей согласно изобретеию , удовлетвор ющих указанному соотношению. На фиг. 13 представлен вариантр в отором два подвижных элемента 10 и 11, имеющих в целом цилиндрическую орму, установлены сосено друг лругу, ри этом внутренний элемент 10 имеет радиальные зубчатые полюсы с обмотками 4, направленные наружу, тогда как наружный элемент проедставл ет собой кольцо с зубцами с внутренней стороны. В этом случае внvтpeнний элемент 10 может быть неподвижным и образовывать статор,а внешнее кольцо может вл тьс ротором, но возмож но и обратное расположение. На фиг. 14 представлен двигатель, в котором имеютс два элемента 12 и 13, представл югчие собой цилиндричес кие тела, установленные на одной оси На обращенных друг к другу поверхност х этих двух элементов имеетс соответственно р д осевых полюсов 14 с зубцами и обмотками и кольцо из зубцов 15, выполненных на одном элементе напротив зубцов 16 полюсов другого элемента. В этом случае же тот и другой элементы могут вл тьс либо статором, либо ротором. На фиг. 15 представлен еще один вариант, в котором статорный элемент состоит из двух цилиндрических частей 17 и 18, установленных соосно . друг другу.и роторному элементу 19. Две части 17 и 18 выполнены так же, как элемент 12 (см. фиг. 14), при этом дл упрощени полюсы не показа ны. В этом случае роторный элемент 19 св зан с валом 20, который проходит сквозь часть 18 статора и имеет периферические зубцы 21 напротив той и другой частей статора. При этом соотношение согласно изо.бретению справедливо дл каждого узла, включающего часть статора и группу зубцов ротора, расположенных на той его стороне, котора обращена к дан ной части статора. Следовательно, предложенный двиг тель можно запитывать непосредственн от многофазного источника и такой двигатель может принимать самые раз личные форл«. В частности, исход и определенной конструкции статора, можно сообщать двигателю различные скорости вращени , либо использу роторы с различным числом з цов, либо подключа обмотки статора к различным многофазным источникам. Выходные скорости двигателей сравнительно малы, что может оказатьс весьма удобным в некоторых случа х дл замены двигателей-редукторов общего применени или дл моторизации некоторых приводов. изобретени Двигатель с переменным магнитным сопротивлением, содержащий статор, снабженный обмотками, установленными на зубчатых полюсах по одной i обмотке на полюс, кажда из которых сдвинута по фазе на 120 эл.град, относительно обмоток, непосредственно к ней примыкающих с обеих сторон, и безобмоточный зубчатый ротор из магнитного материала, причем число зубцов статора не равно числу зубцов ротора, отличающийс тем, что, с целью упрощени и расширени области применени , указанные обмотки содержат выводы дл подсоединени к источнику многофазного то|ка и имеют одинаковое направление намотки на полюсах, а число зубцов статора и ротора удовлетвор ет слетдующему соотношению: {Z -Z 1 SK, в котором Z - число зубцов статораf включа фиктивные зубцы , которые могут быть мысленно размещены между упом нутыми полюсами ; Zg число зубцов ротора; S - число полюсов на одну фазу источника питани ; К - число, не превышающее одной трети от числа фаз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ 2254001, кл. Н 02 К 19/06, 1976. 2.Микроэлектродвигатели дл систем автоматики. Под ред. Э.А. Лодрчникова и Ф.М.Юферова. М., Энерги , с. 174-192.
Фиг.
Фиг. 7
Фиг.5
фиг 9
Фиг .8