Claims (17)
1. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением, содержащая статор с корпусом из магнитомягкого материала с закрепленными в нем шихтованными из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью пакетами статора, катушечную m-фазную обмотку якоря, обмотку возбуждения индуктора, расположенную между пакетами статора, немагнитный вал с втулкой, выполненной из магнитомягкой стали с высокой магнитной проницаемостью с закрепленными на ней шихтованными из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью пакетами ротора, число которых равно числу пакетов статора, отличающаяся тем, что пакеты статора и ротора разделены на четные и нечетные, число пакетов статора не менее двух, длина крайних пакетов статора и ротора в аксиальном направлении одинакова, пакеты статора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности явно выраженные полюса, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы, число явно выраженных полюсов на каждом пакете статора одинаково, число элементарных зубцов на каждом явно выраженном полюсе пакета статора одинаково, пакеты статора в тангенциальном направлении расположены таким образом, что оси их находящихся друг против друга в аксиальном направлении явно выраженных полюсов совпадают, пакеты ротора содержат равномерно распределенные по цилиндрической поверхности зубцы, число которых на каждом пакете ротора одинаково, четные пакеты ротора смещены относительно нечетных пакетов ротора в тангенциальном направлении на половину зубцового деления пакета ротора tZ2, на явно выраженных полюсах пакетов статора сосредоточена катушечная m-фазная обмотка якоря, каждая катушка которой в аксиальном направлении охватывает соответствующие явно выраженные полюса четных и нечетных пакетов статора по одному явно выраженному полюсу каждого пакета, причем число фаз катушечной m-фазной обмотки якоря m=3, 4, 5, 6 …, обмотка возбуждения индуктора выполнена в виде кольцеобразных катушек с продольной осью, совпадающей с продольной осью машины, число кольцеобразных катушек обмотки возбуждения индуктора на одну меньше числа пакетов статора, ширина коронок зубцов пакетов ротора определяется выражением bZ2=k·tZ2, а ширина коронок элементарных зубцов, расположенных на явно выраженных полюсах статора определяется выражением bZ1=k·tZ1, при этом tZ1 представляет собой зубцовое деление явно выраженных полюсов статора, а k=0,38÷0,5, число явно выраженных полюсов каждого пакета статора определяется равенством Z1p=m·Z1m, где Z1m=1, 2, 3, 4 … - число явно выраженных полюсов каждого пакета статора в фазе, число зубцов каждого пакета статора определяется равенством Z1=Z1p·Z1s, где Z1s=1, 2, 3, 4 … - число элементарных зубцов на каждом явно выраженном полюсе пакета статора, число зубцов каждого пакета ротора определяется равенством Z2=Z1±Z1m.1. A non-contact electric reducer with electromagnetic excitation, comprising a stator with a casing of soft magnetic material with stator packs fixed from insulated sheets of electrical steel with high magnetic permeability, a coil m-phase armature winding, an inductor excitation coil located between the stator packs, non-magnetic shaft with a sleeve made of soft magnetic steel with high magnetic permeability with sheathed lined from insulated sheet in electrical steel with high magnetic permeability, rotor packets, the number of which is equal to the number of stator packets, characterized in that the stator and rotor packets are divided into even and odd, the number of stator packets is at least two, the length of the outer stator and rotor packets in the axial direction is the same, the packets stators contain clearly defined poles evenly distributed over the cylindrical surface, on the inner surface of which elementary teeth are made, the number of pronounced poles on each stator package is nakova, the number of elementary teeth on each pronounced pole of the stator packet is the same, the stator packets in the tangential direction are located so that the axes of their opposite poles opposite one another in the axial direction coincide, the rotor packets contain teeth evenly distributed over the cylindrical surface, the number of which on each rotor package equally, even rotor packages are offset relative to odd rotor packages in the tangential direction by half the tooth division of the roto package t t Z2 , at the pronounced poles of the stator packets is concentrated the coil m-phase armature winding, each coil of which in the axial direction covers the corresponding distinct poles of the even and odd stator packets along one distinct pole of each packet, and the number of phases of the coil m-phase winding anchors m = 3, 4, 5, 6 ..., the field coil of the inductor is made in the form of ring-shaped coils with a longitudinal axis coinciding with the longitudinal axis of the machine, the number of ring-shaped coils of the field coil of the inductor by one it bigger number of stator packs, the width of crowns rotor packets teeth is given by b Z2 = k · t Z2, and the width of crowns elementary teeth disposed on the salient poles of the stator is determined by the expression b Z1 = k · t Z1, wherein t Z1 represents a tooth pitch explicit stator poles, and k = 0.38 ÷ 0.5, the number of pronounced poles of each stator package is determined by the equality Z 1p = m · Z 1m , where Z 1m = 1, 2, 3, 4 ... is the number of pronounced poles of each stator packet in phase, the number of teeth of each stator packet is determined by the equality Z 1 = Z 1p · Z 1s , where Z 1s = 1, 2, 3, 4 ... is the number of elementary teeth at each pronounced pole of the stator package, the number of teeth of each rotor package is determined by the equality Z 2 = Z 1 ± Z 1m .
2. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1, отличающаяся тем, что ширина коронок элементарных зубцов, расположенных на явно выраженных полюсах статора определяется выражением bZ1=k·tZ2.2. A non-contact electric reducer with electromagnetic excitation according to claim 1, characterized in that the width of the crowns of elementary teeth located at the pronounced poles of the stator is determined by the expression b Z1 = k · t Z2 .
3. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что при наличии пакетов статора более двух, длина пакетов статора и ротора в аксиальном направлении, находящихся между крайними пакетами, в два раза больше длины крайних пакетов.3. A contactless electric reducer with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that in the presence of more than two stator packets, the length of the stator and rotor packets in the axial direction between the end packets is twice as long as the end packets.
4. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что статор расположен снаружи, ротор - внутри.4. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that the stator is located outside, the rotor inside.
5. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ротор расположен снаружи, статор - внутри.5. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor is located outside, the stator is inside.
6. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что при применении ее в качестве синхронного двигателя, питание обмотки якоря осуществляется от m-фазного источника переменного напряжения постоянной частоты.6. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that when using it as a synchronous motor, the armature winding is supplied from an m-phase source of alternating voltage of constant frequency.
7. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что при применении ее в качестве синхронного двигателя, питание обмотки якоря осуществляется от m-фазного источника переменного напряжения регулируемой частоты.7. A non-contact electric reducer with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that when using it as a synchronous motor, the armature winding is powered from an m-phase variable voltage source of variable frequency.
8. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что при применении ее в качестве синхронного двигателя, питание обмотки якоря осуществляется от источника постоянного напряжения посредством управляемого инвертора, подающего синусоидальное напряжение на фазы обмотки якоря в зависимости от показаний датчика углового положения ротора для достижения максимального вращающего момента.8. A non-contact electric reducer with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that when it is used as a synchronous motor, the armature winding is supplied from a constant voltage source by means of a controlled inverter supplying a sinusoidal voltage to the armature winding phases, depending on readings of the rotor angular position sensor to achieve maximum torque.
9. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что при применении ее в качестве двигателя постоянного тока питание обмотки якоря осуществляется прямоугольными импульсами напряжения от электронного коммутатора по определенному алгоритму в зависимости от показаний датчика углового положения ротора для достижения максимального вращающего момента.9. Non-contact electric reducer with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that when using it as a direct current motor, the armature winding is supplied with rectangular voltage pulses from the electronic switch according to a certain algorithm depending on the readings of the rotor angular position sensor for achieve maximum torque.
10. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что при применении ее в качестве синхронного двигателя, питание обмотки якоря осуществляется от однофазного источника переменного напряжения постоянной частоты при помощи фазосдвигающего элемента.10. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that when using it as a synchronous motor, the armature winding is supplied from a single-phase AC voltage source of constant frequency using a phase-shifting element.
11. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что фазы обмотки якоря соединены в звезду.11. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that the phases of the armature winding are connected to a star.
12. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что фазы обмотки якоря соединены в многоугольник.12. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that the phases of the armature winding are connected in a polygon.
13. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что питание обмотки возбуждения индуктора осуществляется непосредственно от независимого источника постоянного (выпрямленного) напряжения.13. A non-contact electric reducer machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that the excitation winding of the inductor is supplied directly from an independent source of constant (rectified) voltage.
14. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.1 или 2, отличающаяся тем, что питание обмотки возбуждения индуктора осуществляется через диодный m-фазный мост от выходных концов фаз m-фазной обмотки якоря.14. Non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 1 or 2, characterized in that the excitation winding of the inductor is supplied through the diode m-phase bridge from the output ends of the phases of the m-phase armature winding.
15. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.3, отличающаяся тем, что кольцеобразные катушки обмотки возбуждения индуктора соединены между собой последовательно.15. The non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 3, characterized in that the ring-shaped coils of the field coil of the inductor are interconnected in series.
16. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.3, отличающаяся тем, что кольцеобразные катушки обмотки возбуждения индуктора соединены между собой параллельно.16. A non-contact gear electric machine with electromagnetic excitation according to claim 3, characterized in that the ring-shaped coils of the field coil of the inductor are interconnected in parallel.
17. Бесконтактная редукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением по п.3, отличающаяся тем, что при нечетном числе пакетов статора, начиная с пяти, кольцеобразные катушки обмотки возбуждения индуктора соединены между собой смешанно.
17. A non-contact electric reducer machine with electromagnetic excitation according to claim 3, characterized in that, with an odd number of stator packets, starting from five, the ring-shaped coils of the field coil of the inductor are interconnected.