Реактивный электродвигатель

 

РЕАКТИВНЫЙ ЭЛРЖТРОДВИГАТЕЛЬ , содержа1 щй явнополюсный статор , явнополюсньй рбтор, обмотку на статоре, подключенную последовательно с конденсатором к источнику переменного напряжения с обеспечением условий нелинейного резонанса напряжения, отличающийся тем, что, с цепью повышения КПД двигателя и его удельной мощности, использован конденсатор с нелинейной зависимостью емкости от напряжения, например варикап.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 4(51) Н 02 К 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3439421/24-07 (22) 05.03.82 (46) 07.02.85. Бюл. Р 5 (72) Д.Б.Дубошинский, Я.Б.Дубошинс. кий, О.А.Чембровский, Б.А.Нейман, В.С.Кондрашов и M.È.Êîçàêîâ (71) МГУ им. М.В.Ломоносова (53) 621.313.322(088.8) (56) 1. Завалишин Д.А. и др. Электрические .машины малой мощности.

М.-Л.; ГЭИ, 1963, с. 231-235.

2. Авторское свидетельство СССР

У 123242, кл. Н 02 К 19/06, 1959. (54) (57) РЕАКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий явнополюсный статор, явнополюсный ротор, обмотку на статоре, подключенную последовательно с конденсатором к источнику переменного напряжения с обеспечением условий нелинейного резонанса напряжения, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения КПД двигателя и его удельной мощности,. использован конденсатор с нелинейной зависимостью емкости от напряжения, например варикап.

1 113Я

Изобретение относится к электри- ческим машинам, а именно к реактивным электродвигателям.

Известны реактивные электродвигатели, содержащие явнополюсный 5 статор с обмоткой и явнополюсный ротор (1) .

Однако частота вращения таких двигателей неизменна и определяется частотой напряжения и числом полю- 10 сов.

Наиболее. близки к изобретению реактивные двигатели, содержащие явнополюсный статор, явнополюсный ротор, обмотку на статоре, подклю- 15 ченную последовательно с конденсатором к источнику переменного напряжения с обеспечением условий нелинейного резонанса напряжения. Работа двигателя осуществляется на принципе 2п феррорезонанса (7) .

Недостатком известной конструкции двигателя является то, что обеспечение условий Аеррорезонанса связано с HBcb eíèåì магнитной цепи ста- 25 тора. Это приводит к искажению Аормы индукции в рабочем зазоре, умень. шению амплитуды основной гармоники, а следовательно, к снижению момента, удельной мощности на единицу объема машины и КГЩ.

Целью изобретения является повышение КПД и удельной мощности.

Указанная цель достигается тем, что в реактивном электродвигателе, 35 содержащем явнополюсный статор, явнополюсный ротор, обмотку на ста торе, подключенную последовательно с конденсатором к источнику переменного напряжения с обеспечением условий нелинейного резонанса напря- жений, использован конденсатор с нелинейной зависимостью емкости от напряжения, например варикап.

На чертеже представлена схематичная конструкция двигателя.

Реактивный электродвигатель со.держит явнополюсный ротор 1, явноно-, люсный статор 2 с обмоткой 3 возбуждения и средство 4 запуска. В цепь обмотки 3 переменного напряжения включен нелинейный конденсатор 5, например .варикап, образующий с обмоткой 3 возбуждения нелинейный резонансный контур по частоте питающего напряжения при несимметричном положении ротора t относительно оси симметрии статора 2. На роторе 1 вы893 2 полнены полюса . (зубцы) 6. Величиной емкости 5 можно дополнительно управлять. Ротор 1 может содержать два или более двух явновыраженных полюсов.

Электродвигатель работает следующим образом. Вращающий момент запущенного во вращение ротора 1 поддерживается за счет периодически действующей на ротор силы, втягивающей последовательно каждый ближайший к оси симметрии статора 2 зубец 6 ротора 1 в область существования магнитного поля, создаваемого обмоткой 3. Изза несимметричности положения зубца

6 ротора 1-относительно оси симметрии статора 2, при котором имеет место резонанс цепи из последовательно соединенных обмотки 3 и конденсатора 5, а также из-за механической инерционности ротора 1 последний вращается непрерывно и равномерно. Частота вращения ротора при неизменной частоте питающего напряжения контура, состоящего из последовательно соединенных между собой обмотки 3 и конденсатора 5, зависит от амплитуды питающего напряжения. Это объясняется тем, что при вращении ротора .1 нелинейно изменяется эААективная индуктивность обмотки 3 вследствие изменения свойств магнитной цепи, статора 2 и ротора 1. Причем индуктивность обмотки 3 при движении зубца 6 ротора 1 до оси симметрии статора 2 увеличивается, а при дальнейшем движении — уменьшается. Нелинейное изменение свойств резонансной цепи обмотка 3 — конденсатор 5 по углу поворота зубца 6 ротора 1 происходит из-за наличия нелинейной емкости и приводит к нелинейному изменению амплитуды тока, вследствие чего возникает несимметрия силы, деиствующей на зубец 6 ротора 1 при положении

его до оси симметрии статора 2 и после нее. При вращении ротора 1 в одну сторону результирующий вклад энергии в его движение всегда положителен и зависит от амплитуды тока, протекающего в обмотке 3. Изменение количества энергии, передаваемой ротору 1 при прохождении его явновыраженным полюсом (зубцом) 6 области между концами явнополюсного статора

2, при фиксированной механической

Составитель В.Трегубов

Редактор И.Николайчук Техред М.Гергель КорректорМ. Леонтюк

Заказ 10702/42 Тираж 646 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам издбретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4, нагрузке приводит к тому, что ротор

1 изменяет частоту вращения. Лля увеличения мощности двигателя можно установить несколько явнополвсных .

Ф статоров или насадить на вал двигателя несколько роторов.

Предлагаемый двигатель с ротором, содержащим два явновыраженных полюса (зубца), и статором, магнитопровод которого имеет зазор, при нелинейном резонансе обмотки возбуждения с последовательно подключенным конденсатором С = 0,5 мкВ при положении зубца ротора под углом 30 по отношению к оси симметрии зазора магнитопровода обеспечивает скорость вращения ротора 90 об/мин при амплитуде питающего напряжения

50 В, а также позволяет регулировать скорость вращения ротора в пределах

90-520 об/мин при изменении величины питающего напряжения от 50 до 350 В .

38893 4 при фиксированной частоте питающего напряжения 50 Гц.

Существенной особенностью реактивного двигателя является возможность изменения частоты питающего напряжения, при.которой скорость вращения ротора остается стабильной.

Регулирование частоты вращения может быть осуществлено изменением амйлитуды питающего напряжения.

Дополнительными возможностями-регулирования скорости вращения ротора двигателя является применение варикапа, к которому может быть прйложено небольшое управляющее напряжение.

Создание нелинейного резонансногр контура за счет нелинейной емкости улучшить Аор магнитного поля в рабочем зазоре двигателя, повысить его момент, удельную мощность и КПД.