Электродвигатель с катящимся ротором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе. Целью является расширение диапазона скоростей и моментов и снижение массы. Электродвигатель содержит пакет статора 1 с расположенной в его пазах обмоткой 2. В расточке статора расположен ротор 3, установленный на валу 4. Рабочий зазор между статором 1 и ротором 3 заполнен ферромагнитной жидкостью, объем которой меньше объема рабочего зазора. Поверхность расточки статора 1 и внешняя поверхность ротора 3 выполнены зубчатыми. При симметричном питании ферромагнитная жидкость делится в зазоре на две равные части, которые располагаются диаметрально противоположно и при вращении поля статора заставляют ротор вращаться синхронно с ним. При несимметричном питании ротор располагается в зазоре с эксцентриситетом относительно статора под действием ферромагнитной жидкости, которая образует в зазоре одну зону, и обкатывает расточку статора из-за воздействия на ферромагнитную жидкость вращающегося поля. За счет возможности работать в двух разных режимах двигатель при одной и той же частоте питания имеет разные частоты вращения вала и разные моменты на нем. За счет возможности выполнения ротора из неферромагнитного материала, например пластмассы, двигатель обладает меньшей массой. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 Н 02 К 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! (21) 4307984/24-07 (22) 21.09.87 (46) 15. 11. 89. Бюл . Р 42 (75) В. В. Арсеньев (53) 621.313.33 088.8) (56) Ермолин Н. П. Электрические машины. И. . Высшая школа, 19?5, с. 287288, рис. 42.4.

Авторское свидетельство СССР

К - 173308, кл. Н 02 К 41/06, 1961.

I (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе, Целью является расширение диапазона скоростей и моментов и снижение массы. Электродвигатель содержит пакет статора 1 с расположенной в его пазах обмоткой 2. В расточке статора расположен ротор 3, установленный на валу

4. Рабочий зазор между статором 1 и ротором 3 заполнен ферромагнитной жидкостью, объем которой меньше объ2 ема рабочего зазора ° Поверхность расточки статора 1 и внешняя поверхность ротора 3 выполнены зубчатыми. При симметричном,питании ферромагнитная жидкость делится в зазоре иа две равные части, которые располагаются диаметрально противоположно и при вращении поля статора заставляют ротор вращаться синхронно с ним. При несимметричном питании, ротор располагается в зазоре с эксцентриситетом относительно сòàòîðà под действием ферромагнитной жидкости, которая образует в зазоре одну зону, и обкатывает расточку статора из-sa воздействия на ферромагнитную жидкость вращающегося поля. За счет возможности работать в двух,разных режимах двигатель при одной и той же частоте питания имеет разные частоты вращения вала и разные моменты на нем. За счет возможности выполнения ротора из иеферромагнитного материала, например пластмассы, двигатель обладает меньшей маесой.

4 ил.

1522359

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в автоматизированном электроприводе.

Цель изобретения — расширение ди5 апазона скоростей и моментов, а также снижение массы.

На фиг. 1 представлен электродвигатель с концентрическим расположением ротора относительно статора и зубчатыми поверхностями ротора и статора, поперечный разрез; на фиг. 2 — электродвигатель с эксценI трическим расположением ротора относительно статора и зубчатыми поверхностями ротора и статора, поперечный разрез; на фиг. 3 — электродвигатель с концентрическим расположением ротора относительно статора и с зубьями, выполненными только на поверхности ротора, поперечный разрез; на фиг. 4 — электродвигатель с эксцентрическим расположением ротора относительно статора и с зубьями, выполнен- 25 ными только на роторе, поперечный разрез.

Электродвигатель содержит пакет статора 1, в пазах которого расположена обмотка 2. В расточке статора 1 3О установлен ротор 3, размещенный на . гибком налу 4 В рабочем зазоре между статором и ротором помещено жидкое ферромагнитное вещество 5. На активной поверхности расточки пакета статора 1 и на внешней поверхности ро35 тора 3 выполнены зубья {фиг. 1, 2).

Зубья могут быть выполнены только на ннешней поверхности ротора 3, а понерхность расточки статора 1 может .быть выполнена шероховатой для упрощения конструкции .(фиг. 3, 4).

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче на обмотку 2 статора 1

45 питания в рабочем зазоре создается несимметричное вращающееся локально замкнутое магнитное поле (фиг. 2, 4), под действием которого ферромагнитная жидкость 5,,объем которой меньше объема рабочего зазора между статором 1 и ротором 3, концентрируется в одной зоне рабочего зазора, заставляя ротор 3 смещаться н диаметрально противоположную зону рабочего зазора и входить в зацепление со статором 1.

При вращении поля обмотки статора ферромагнитная жидкость 5 следует за ним, заставляя ротор 3 обкатывать расточку статора 1. Из-эа разницы зубьев на поверхностях обкатывания ротор 3 имеет частоту вращения вокруг своей собственной оси, определяемую частотой вращения поля статора с учетом редукции на поверхностях об-, катывания. Вращение ротора на выходной вал может передаваться с помощью передачи несоосного вращения, функции которой может выполнять гибкий вал 4.

Возможен другой режим работы днигателя (фиг. I, 3). При создании в рарабочем зазоре симметричного вращающегося локально замкнутого магнитного поля, ферромагнитная жидкость 5 под действием этого поля разделяется на две равные части и образует две диаметрально противоположные эоны.

Под действием этих двух зон ротор 3 расположится в рабочем зазоре концентрично с расточкой статора без контакта с ней. Вращающееся поле перемещает в рабочем зазоре две зоны ферромагнитной жидкости„ которые при этом заставляют ротор 3 вращаться со скоростью поля. Наличие зубьев на внешней поверхности ротора 3 облегчает процесс взаимодействия феррожидкости

5 с ротором 3. Для упрощения конструкции можно выполнять расточку статора без зубьев, просто шероховатой

{фиг. 3, 4).

Возможность работы двигателя в двух разных режимах при одной и той же частоте питающего напряжения позволяет расширить диапазон частот вращения и моментов. Ротор двигателя в такой конструкции может быть выполнен неферромагнитным, например пластмассовым, что позволяет снизить массу двигателя.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Электродвигатель с катящимся ротором, содержащий статор с обмоткой, свободно расположенный в расточке статора ротор, выходной вал и передачу несоосиого вращения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона скоростей и моментов и снижения массы, в зазор между статором и ротором помещено жидкое ферромагнитное вещество, объем которого меньше объема полости зазора между статором и ротором, причем на активной поверхности преимущественно ротора выполнены зубья.

f522359 фиг 2

Заказ 6977/54 Тираж 648 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор М. Келемеш

Составитель С. Пахомов

Техред М.Дидык Корректор О.Ципле