RU2059994C1

RU2059994C1 - Synchronous motor

Info

Publication number: RU2059994C1
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Шевченко
Original assignee: Новосибирский государственный технический университет
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1996-05-10
Also published as: SU1403008A1

Abstract

FIELD: synchronous motors; power drives and miscellaneous automatic-control systems, such as stepping electric drives. SUBSTANCE: motor has salient-pole stator mounting m-phase winding made in 2mk (k=1,2,3) equal alternating phase belts in the form of coils, one coil per pole, and salient-pole active rotor with alternating polarity of poles. Each phase belt accommodates n poles, where n=2,3,4...; coils arranged on adjacent poles in each phase belt are oppositely connected, those of phase belts shifted through 180 deg/k at n being odd number are connected cumulatively and at n being even number, oppositely; number of poles in stator and rotor differs by 2k. EFFECT: improved torque per motor mass unit. 4 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным электродвигателям, и может быть использовано как в силовых электроприводах, так и в различных системах автоматики, в частности в шаговом электроприводе. The invention relates to electric machines, namely to synchronous electric motors, and can be used both in power electric drives and in various automation systems, in particular in a step-by-step electric drive.

Прототипом изобретения является электродвигатель, содержащий статор с трехфазной обмоткой и активный ротор с чередующейся полярностью полюсов, при этом числа полюсов статора Z_s и ротора Z_r удовлетворяют соотношению Z_r=Z_s±k, где Z_s=3_k, а k=1, 2, 3. катушки обмотки статора, принадлежащие одной фазе и расположенные на полюсах, сдвинутых на 360 эл.град. включены встречно.The prototype of the invention is an electric motor containing a stator with a three-phase winding and an active rotor with alternating polarity of the poles, while the number of poles of the stator Z _s and rotor Z _r satisfy the relation Z _r = Z _s ± k, where Z _s = 3 _k , and k = 1 , 2, 3. stator winding coils belonging to one phase and located at poles shifted by 360 electric degrees. included counter.

Вследствие большого сдвига соседних полюсов ротора относительно соответствующих полюсов статора он имеет малый электромагнитный момент на единицу массы. Due to the large shift of the adjacent rotor poles relative to the corresponding stator poles, it has a small electromagnetic moment per unit mass.

Целью изобретения является увеличение момента на единицу массы двигателя. The aim of the invention is to increase the moment per unit mass of the engine.

На фиг. 1 изображена конструкция двигателя; на фиг. 2 схема включения обмотки и положение возбужденных полюсов статора и ротора в различные моменты времени для двухфазной машины при n=2; на фиг. 3 схема включения обмотки и положение возбужденных полюсов статора и ротора в различные моменты времени для трехфазной машины при n=2; на фиг. 4 схема включения обмотки и положение возбужденных полюсов статора и ротора в момент времени t₁ (см. фиг. 3) для трехфазной машины при n=3.In FIG. 1 shows an engine structure; in FIG. 2 diagram of the inclusion of the winding and the position of the excited poles of the stator and rotor at different points in time for a two-phase machine with n = 2; in FIG. 3 diagram of the inclusion of the winding and the position of the excited poles of the stator and rotor at different points in time for a three-phase machine with n = 2; in FIG. 4, the winding switching circuit and the position of the excited poles of the stator and rotor at time t ₁ (see Fig. 3) for a three-phase machine with n = 3.

Двигатель состоит из статора 1 с явновыраженными полюсами 2, на которых расположены катушки 3, соединенные в фазы, активного ротора 4 с полюсами 5. Ротор 4 может быть выполнен либо с электромагнитным возбуждением, либо с возбуждением от постоянных магнитов. The motor consists of a stator 1 with distinct poles 2, on which coils 3 are connected, connected in phases, of the active rotor 4 with poles 5. The rotor 4 can be either electromagnetically excited or with permanent magnets.

Катушечная обмотка двигателя разбита на 2_mk фазных зон (k=1,2,3.), катушки 3 в каждой фазной зоне (число которых равно n=2,3,4) принадлежат одной фазе, катушки 3 фазной зоны, расположенные на соседних полюсах, включены встречно, а расположенные через 180^о/k при n нечетном, соединены согласно, при n четном встречно, а числа полюсов статора и ротора отличаются на 2k.The motor coil is divided into 2 _mk phase zones (k = 1,2,3.), 3 coils in each phase zone (the number of which is n = 2,3,4) belong to one phase, 3 phase zone coils located on adjacent poles are connected in the opposite direction, and located through 180 ^o / k for n odd, connected according to, for n even in the opposite direction, and the number of poles of the stator and rotor differ by 2k.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

При подключении фаз двигателя к источнику питания по катушкам 3 начинает протекать ток, который возбуждает полюса 2 статора 1. На фиг. 2, 3, 4 показаны полярности возбужденных полюсов 2 статора 1 в различные моменты времени. When the phases of the motor are connected to the power source, a current flows through the coils 3, which excites the poles 2 of the stator 1. In FIG. 2, 3, 4 show the polarities of the excited poles 2 of the stator 1 at different points in time.

Из чертежей видно, что с течением времени полярность полюсов 2 статора 1 меняется и в результате взаимодействия их с полюсами 5 ротора 4 он приходит во вращение. При этом на половине расточки статора между полюсами статора и ротора действуют силы притяжения, а на другой половине силы отталкивания. Для обеспечения этого катушки 3 фазных зон, расположенные через 180^о/k при n нечетном, соединены согласно, а при n-четном встречно. При данном включении электромагнитные силы, действующие между указанными полюсами статора и полюсами 5 ротора 4, направлены в одну сторону.From the drawings it is seen that over time, the polarity of the poles 2 of the stator 1 changes and as a result of their interaction with the poles 5 of the rotor 4, it comes into rotation. At the same time, attraction forces act on half of the stator bore between the poles of the stator and rotor, and repulsion forces act on the other half. To ensure this, the coils of the 3 phase zones, located through 180 ^o / k with n odd, are connected according to, and with n-even counter. With this inclusion, the electromagnetic forces acting between the indicated poles of the stator and the poles 5 of the rotor 4 are directed in one direction.

Это повышает величину результирующего момента на единицу массы двигателя. This increases the value of the resulting moment per unit mass of the engine.

Claims

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с явновыраженными полюсами, на которых расположена m-фазная обмотка, выполненная в виде катушек, расположенных в 2mk равных чередующихся зонах по одной катушке на полюс, где k 1,2,3 отличающийся тем, что в каждой фазной зоне размещены n катушек, где n 2,3,4. принадлежащих одной фазе, катушки в фазных зонах, расположенных на соседних полюсах, соединены встречно, катушки в фазных зонах, расположенные через 180^o / k при n нечетном, соединены согласно, при n четном встречно, а числа полюсов статора и ротора отличаются на 2k.A SYNCHRONOUS MOTOR containing a stator with clearly defined poles, on which an m-phase winding is arranged, made in the form of coils located in 2mk equal alternating zones, one coil per pole, where k 1,2,3 characterized in that each phase zone contains n coils, where n 2,3,4. belonging to one phase, the coils in the phase zones located at adjacent poles are connected counterclockwise, the coils in the phase zones located through 180 ^o / k for n odd are connected according to, for n even counterclockwise, and the number of poles of the stator and rotor differ by 2k.