Бесконтактный электродвигатель с вентильной коммутацией

6ЯЛИ1 i:(-Т."ХЫ ЧБЦЯф библиотека

О П И C А Н И Е 465I58

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ЗО.Х1.1971 (№ 1719000/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.Х.1973. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 4.IV.1974

М. Кл. Н 02k 29/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий

УДК 621.313,292(088.8) Автор изобретения

В. Н. Ратайко

Заявитель

БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

С ВЕНТИЛЬНОИ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к области электрических машин, в частности, к бесконтактным электродвигателям с вентильной коммутацией с п итанием от однофазной сети переменного тока.

Известны бесконтактные электродвигатели с вентильной коммутацией, содержащие индуктор и якорную обмотку, выполненную из распределенных по окружности отдельных секций, замкнутых каждая через вентиль, и питаемую через я внополюсный вращающийся трансформатор, выходная обмотка которого совмещена электрически с якорной обмоткой.

Таиие двигатели имеют большие радиальные размеры и значительный вес, обусловленные расположением обеих полюсных систем (электродвигателя и трансформатора) на статоре с чередованием полюсов между собой. Кроме того, такая конструкция недостаточно технологична, так как требует размещения вентилей на вращающейся части машины (роторе) крепления их с соблюдением условий балансирования.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и повышение надежности электродвигателя, Это достигается тем, что полюса индуктора и вращающегося трансформатора размещены на роторе со сдвигом их в аксиальном направлении, Полюса трансформатора выполнены в виде безобмоточного явнополюсного пакета, возбуждаемого акоиально от неподвижно расположенной катушки, соосной с валом и размещенной на тороидальном магнитопроводе, связанном магнитно через акси5 ально пихтованные пакеты со статором.

Обмотка якоря, являющаяся одновременно выходной обмоткой вращающегося трансформатора, расположена неподвижно на статоре и взаимодействует с полюсами вращающегося

10 индуктора, возбуждаемого постоянным током.

На фиг. 1 показан четырехполюсный электрод вигатель, продольный и поперечный разрезы; на фиг. 2 — двухполюсный электродвигатель.

15 На статоре 1 четырехполюсного электродвигателя размещена якорная обмотка 2, состоящая из восьми отдельных секций 3 — 10, каждая из которых замкнута через соответствующий вентиль 11 — 18 и имеет ширину по20 люсного деления.

Индуктор 19 двигателя представляет собой четырехполюсный магнит-звездочку, Вращающийся трансформатор, выполняющ ий одновременно функцию датчика положе25 ния ротора, состоит из неподвижной катушки

20, расположенной на тороидальном магнитопроводе 21, соединенном аксиальными шихтованными пакетами 22 со статором. Вращающаяся часть магнитопровода трансформатора

30 выполнена в виде двухполюсного,шихтован405158 ного безобмоточного пакета 23, примыкающсго к магнитопроводу 21 через аксиальный зазор и замыкающего поток катушки 20 в аксиальном направлении.

Двигатель работаст следующим образом.

Поток кольцевой катушки 20 индуцирует в ней э.д.с., ток от которой выпрямляется диодом и имеет постоянное направление. В результате взаимодействия выпрямленного тока с магнитным полем индуктора двигателя создается вращающий момент, поворачивающий ротор двигателя и связанный с ним оощим валом пакет 23 на угол около 90 эл. град.

После этого в сцепление с переменным потоком входит следующая секция якорной обмотки и т.д.

Попарно расположенные секциями, например

3 — 5, 4 — 6, 5 — 7 и т. д., включены встречно с тем, чтобы после поворота ротора на 180 эл. град. в этой зоне образовался момент того же знака.

Электродвигатель может быть, выполнен на различное число пар,полюсов, например, двухполюсный электродвигатель (фиг. 2).

Ротор 24 трансформатора представляет собой однополюсный пакет, индуктор 25 электродвигателя — двухполюсный постоянный магнит. Секции 26 — 31 выполнены диаметральными, расположены попарно и;включены встречно через соответствующие вентили 32—

37 аналогично описанному выше. Лобовые части попарно расположенных секций отогнуты в различные стороны, чтобы обеспечить их поочередное, взаимодействие с потоком обмотки 38 возбуждения трансформатора через каждые полоборота.

Обмотка возбуждения расположена на тороиде 39 и прилегает наружной поверхностью к аксиально ламел ированным пакетам 40.

Постоянный магнит ротора двигателя размещен на валу 41. Ротор трансформатора выполнен .из аксиально ламелиро ванного пакета 42, залитого немагнитным материалом 43.

Магнитная система установлена в корпусе 44.

В качестве индуктора двигателя может быть использована система полюсов с регулируемым электромагнитным возбуждением

10 от неподвижной катушки по типу бесконтактных синхронных машин, например, с .внутризамкнутым магнитным потоком. В электродвигателе в качестве вентилей могут быть применены транзисторы или тир исторы, кото15 рые в случае необходимости могут быть использованы для импульсного регулирования скорости вращения.

Предмет изобретения

20 Бесконтактный электродвигатель с вентильной коммутацией, содержащий индуктор и якорную обмотку, выполненную из распределенных по окружности отдельных секций .замкнутых каждая через вентиль, и питаемую от

25 однофазной сети через явнополюсный вращающийся трансформатор, выходная обмотка которого совмещена электрически с якорной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов .и повышения надеж30 ности, полюса индуктора и вращающегося трансформатора расположены с аксиальным смещением на валу ротора, причем полюса трансформатора выполнены в виде безобмоточного пакета, возбуждаемого аксиально от

35 неподвижной катушки, размещенной на тороидальном магнитопроводе, связанном через магнитопроводы, напр имер, аксиально .шихтованные пакеты, со статором, несущим якорную обмотку.

405158

39 ЗВ

25

Составитель В. Лозенко

Техред Е. Борисова

Редактор T. Рыбалова

Корректор Н. Стельмах

Заказ 705/15 Изд. № 2089 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2