Редукторный электродвигатель

 

РЕДУКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт. св.№ 645236, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем улучшения использования активных материалов, параллельно катушкам, образуюшим параллельную ветвь каждой фазы, подключены конденсаторы. § О1 оо ел Од Фи.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

p(5g Н 02 К 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 645236 (21) 3532786/24-07 (22) 30;12.82 (46) 23.02.84. Бюл.№ 7 (?2) В. В. Жуловян, Д. Л. Калужский, А. Н. Панарин, А. В. Смеречинский, А. Ф..Шевченко и М. Г. Седракян (71) Новосибирский электротехнический иНститут

53) 621.313.323 (088.8)

56) I. Авторское свидетельство СССР № 645236. кл. Н 02 К 19/06, 1979.

Я0... 1075356 A (54) (57) РЕДУКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт. св № 645236, отличающийся тем,что, с целью повышения КПД путем улучшения использования активных материалов, параллельно катушкам, образующим параллельную ветвь каждой фазы, подключены конденсаторы.

С0

Н

С (Ь

1075356

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электродвигателям с электромагнитной редукцией частоты вращения.

По основному авт. св. Хо 645236 известны редукторные электродвигатели, содержащие ротор с зубцами, статор с полюсами, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы, m-фазную обмотку с параллельными ветвями, соединенными в звезду, каждая из параллельных ветвей содержит катушки, размещенные на полюсах, смещенных друг относитеЛьно друга íà 2m полюсов и 2m диодов, подключенных к фазам попарно разноименными электродами 11) .

Недостатками таких электродвигателей являются недостаточное использование активных материалов и низкий КПД вследствие малой величины постоянной составляющей тока и соответственно момента.

Целью изобретения является повышение использования активных материалов и увеличение КПД.

Указанная цель достигается тем, что в электродвигателе, содержащем ротор с зубцами, статор с полюсами, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы, mфазную обмотку с параллельными ветвями, соединенными в звезду, каждая из параллельных ветвей содержит катушки, размещенные на полюсах, смещенных друг относительно друга на 2m полюсных делений и

2m диодов, подключенных к фазам попарно разноименными электродами, параллельно катушкам полюсов, образующим параллельную ветвь каждой фазы, подключены конденсаторы.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема двенадцатиполюсного двигателя; на фиг. 2 — схема соединения обмоток и включения конденсаторов; на фиг. 3 — эпюры токов, напряжений в различные моменты времени.

Электродвигатель содержит статор 1 с полюсами 2 — 13, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы 14, ротор 15 с зубцами 16. На полюсах 2 — 13 размещены катушки 17. Число зубцов 14 и 16 статора 1 и ротора 15 выбрано таким образом, чтобы сдвиг зубцов 14 и 16 статора 1 и ротора 15, под соседними полюсами 2 — 13, например, для трехфазного двигателя, был равный

1/6 периода изменения магнитной проводимости под полюсами 2 — 13.

Катушки 17,расположенные на полюсах

2 — 13, сдвинутых друг относительно друга на 2m полюсных делений, образуют последовательные ветви, параллельно которым включены конденсаторы 18 — 23. Все концы последовательных ветвей соединены в одной общей точке. Катушки 17 подключены через диоды 24 — 29 к питающему напряжению, причем к одной фазе сетй подключены последовательные ветви, катушки 17 в которых расгде P; — диаметр расточки статора;

-эффективная длина статора;

p — коэффициент пульсации магнитной . проводимости. воздушного зазора;

До — постоянная составляющая проводимости воздушного зазора; — постоянная составляющая тока

З5

1» ч — первая гармоника тока якоря.

Конденсаторы 18 — 23 изменяют соотношение между постоянной составляющей тока и первой гармоникой тока в пользу постоянной составляющей. Ток разряда конденсатора, например 18, имеет направление, при котором конденсатор получает энергию и имеет положительный заряд на верхней обкладке в момент закрытия диода 24. При этом ток в обмотках 2 и 8

45 изменится (фиг.3 ж) вследствие наложения тока, протекающего через конденсатор (фиг. 3e), на ток в обмотке 2 и 8 (фиг. 3 б).

Из-за увеличения значения постоянной составляющей тока возрастает ЭДС холостого хода, возрастает величина электромагнитного момента, причем активные потери растут в меньшей степени, так как уменьшается необходимая для поддержания номинального момента величина первой гармоники тока, которая в основном создает магнитные потери в стали, и уменьшается величина реактивной составляющей тока, обусла вливающей в определенной степени потери в меди, возрастает КПД.

25 положены на полюсах 2 — 13, сдвинутых друг относительно друга на m и 2m полюсных делений, катушки 17, расположенные на соседних полюсах 2 — 13,подсоединены к разноименным электродам диодов 24 — 29.

Двигатель работает следующим образом.

В момент времени t, (фиг. За) напряжение, прикладываемое к фазе А, становится больше нуля. Ток, протекающий по катушкам 17 полюсов 2 и 8 (фиг.Зб)., начинает увеличиваться.В момент времени tz, когда ток достигнет своего максимального значения, токи в катушках 17 полюсов 3, 9 и

7, 13 равны примерно половине максимального значения (фиг. Зв). Зубцы 16 ротора

15 выставляются таким образом, чтобы проводимость воздушного зазора по оси полюсов 2 и 8 была максимальной.В момент времени t в катушках 17 полюсов 3 и 9 ток достигает своего максимального значения, а в катушках 17 полюсов 2, 8 и 4, 10 (фиг. 3 г) ток равен примерно половине максимального. Ротор 15 передвигается таким образом, что максимальная проводимость будет под полюсами 3 и 9. При этом максимальный электромагнитный момент без учета высших гармоник равен м.„= 2 Ог ffhoL210lim

4к

1075356 о

Фиг.2

Составитель В. Трегубов

Редаксор И. Шулла Техред И. Верее Корректор М. Шароши

Заказ 239 47 Тираж 6Ь г Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Помимо увеличения использования активных материалов за счет включения конденсаторов повышается коэффициент мощности вследствие появления емкостной составляющей в сумматорном фазном токе.

Следовательно, при изготовлении электродвигателя на заданную мощность при заданной частоте вращения включение конденсаторов в электрическую схему позволит значительно сократить габариты мащины, а также понизить эксплуатационные расходы за счет более высокого созт.