RU2061290C1 - A c motor - Google Patents

Abstract

FIELD: electromechanical engineering. SUBSTANCE: motor is provided with additional pair of bearings, pair of shaft-endplate assemblies, draw-out weights, and power elements. One shaft-endplate assembly has central bore coupled with power elements and commutator and second is running shaft. Shaft-endplate assemblies are mounted for controlling axial displacement and have brake shoes installed for engagement of rotor. EFFECT: provision for speed control and improved smoothness of rotation. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве двигателя переменного тока с регулируемым диапазоном частот вращения. The invention relates to mechanical engineering and can be used as an AC motor with an adjustable speed range.

Известен двигатель переменного тока, содеpжащий якорь в виде тела вращения, установленный в двух подшипниках ротор с валом, два дополнительных подшипника, коллектор, электрически связанный с катушками якоря, и узел для регулирования скорости вращения якоря. A known AC motor containing an armature in the form of a body of revolution, a rotor with a shaft mounted in two bearings, two additional bearings, a collector electrically connected to the armature coils, and a node for controlling the speed of rotation of the armature.

Известное устройство не позволяет снижать число оборотов выходного вала до нескольких десятков в минуту, имеет низкую точность передачи вращения, высокие потери на шум, трение и нагрев в подвижных элементах. The known device does not allow to reduce the number of revolutions of the output shaft to several tens per minute, has a low accuracy of transmission of rotation, high loss of noise, friction and heating in the moving elements.

Сущность изобретения заключается в том, что узел для регулирования скорости вращения якоря выполнен в виде расположенных в полостях якоря равномерно по окружности грузов с силовыми органами для их радиального перемещения, якорь снабжен двумя валами-крышками, на шейках которых установлены упомянутые дополнительные подшипники, на одном валу-крышке расположен коллектор, а по продольной его оси выполнено отверстие, связанное полостями с силовыми органами, при этом валы-крышки снабжены тормозными колодками, взаимодействующими с ротором. The essence of the invention lies in the fact that the node for regulating the speed of rotation of the armature is made in the form of anchors located in the cavities uniformly around the circumference of the goods with power bodies for their radial movement, the armature is equipped with two shaft shafts, on the necks of which the mentioned additional bearings are mounted, on one shaft - the collector is located on the cover, and a hole is made along its longitudinal axis, connected by cavities with power bodies, while the cover shafts are equipped with brake pads interacting with the rotor.

Это позволяет обеспечить точное регулирование частоты вращения и плавность вращения рабочего органа при малых частотах его вращения. This allows for accurate control of the rotational speed and smooth rotation of the working body at low frequencies of its rotation.

На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 участок статора с механизмом подъема. In FIG. 1 shows the proposed engine, a longitudinal section; in FIG. 2 stator section with a lifting mechanism.

Двигатель переменного тока содержит ротор 1 в виде тела вращения, установленный в двух подшипниках 2, якорь 3 в виде тела вращения. В якоре 3 размещены электромагнитные катушки 4, и он снабжен двумя валами-крышками 5, на шейках 6 которых установлены дополнительные подшипники 7, закрепленные в стойках 8, которые жестко зафиксированы на основании 9. Один вал-крышка 5 имеет на конце рабочий орган в виде вала 10, например, со шпоночным пазом. Другой снабжен коллектором 11, взаимодействующим со щетками 12 и электрически связанным с катушками 4, а по продольной оси его выполнено отверстие 13. В якоре 3 радиально выполнены полости, в которых размещены силовые органы 14, на концах которых установлены грузы 15 с возможностью выдвижения. Силовые органы 14 связаны между собой каналом 16, а также с отверстием 13, например, при помощи кольцевой полости 17. В случае, если в качестве силовых органов 14 используются силовые цилиндры, то по каналам 13, 16 и 17 будет подаваться воздух или масло, если электромагниты, то электрический ток по проводам. Грузы 15 могут быть выполнены в виде лопастей (см.фиг.2), установленных на осях 18 и шарнирно связанных со штоками силовых органов 14. Валы крышки 5 снабжены тормозными колодками 19, взаимодействующими с ротором 1. The AC motor contains a rotor 1 in the form of a body of revolution, mounted in two bearings 2, an anchor 3 in the form of a body of rotation. Anchor 3 contains electromagnetic coils 4, and it is equipped with two shafts-covers 5, on the necks 6 of which additional bearings 7 are mounted, fixed in racks 8, which are rigidly fixed on the base 9. One shaft-cover 5 has an end member in the form shaft 10, for example, with a keyway. The other is equipped with a collector 11, which interacts with the brushes 12 and is electrically connected with the coils 4, and a hole 13 is made along its longitudinal axis. In the armature 3, cavities are provided radially in which the power bodies 14 are placed, at the ends of which loads 15 are mounted with the possibility of extension. The power organs 14 are interconnected by a channel 16, as well as with the hole 13, for example, by means of an annular cavity 17. If force cylinders are used as the power organs 14, air or oil will be supplied through the channels 13, 16 and 17, if electromagnets, then electric current through the wires. The loads 15 can be made in the form of blades (see figure 2) mounted on the axes 18 and pivotally connected to the rods of the power bodies 14. The shafts of the cover 5 are equipped with brake pads 19 interacting with the rotor 1.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

При подаче энергии на щетки 12 ток поступает на коллектор 11, а далее на катушки 4, которые создают вращающееся магнитное поле. Под его действием ротор 1 и якорь 3 начинают вращаться во взаимно противоположные направления. Частота вращения каждого из них зависит от момента инерции, трения, массы и размеров. Валы-крышки 5 упираются в наружные кольца подшипников 2. Чем больше валы-крышки стянуты в направлении друг друга, тем меньше зазор в подшипниках 2, тем больше в них момент сопротивления. Таким образом, пропорционально увеличивается площадь контакта тормозных колодок 19 с ротором 1, а следовательно, и момент сопротивления вращению ротора 1. Вращение от якоря 3 передается валу-крышке 5, с вала 10 которого снимается полезная работа. Частоту вращения вала 10 можно рассчитать заранее, зная характеристики ротора 1 и якоря 3. Кроме того, она может быть изменена в определенном диапазоне: через центральное отверстие 13, кольцевую полость 17, каналы 16 рабочее тело подается в штоковую полость силовых цилиндров 14, на штоках которых установлены грузы 15, которые выдвигаются, увеличивая момент инерции якоря 3. При этом он начинает вращаться медленнее, а следовательно, и вал 10. Устанавливается более низкая частота вращения. Используя различные конструкции силовых органов 14, можно менять частоту вращения дискретно или плавно. Грузы 15 могут быть выполнены в виде лопастей, попеременно направленных навстречу друг другу по окружности якоря 3, при этом их выдвижение увеличивает момент инерции за счет сопротивления воздуха. Возврат грузов 15 может осуществляться, например, пружинами. Использование предложенного технического решения позволяет при установленном на роторе 1 моменте сопротивления поддерживать стабильную частоту вращения якоря 3 или при необходимости регулировать ее в некотором диапазоне. When applying energy to the brushes 12, the current flows to the collector 11, and then to the coils 4, which create a rotating magnetic field. Under its action, the rotor 1 and the anchor 3 begin to rotate in mutually opposite directions. The rotation frequency of each of them depends on the moment of inertia, friction, mass and size. The shaft shafts 5 abut against the outer rings of the bearings 2. The more the shaft shafts are pulled together in the direction of each other, the smaller the clearance in the bearings 2, the greater the moment of resistance. Thus, the contact area of the brake pads 19 with the rotor 1 is proportionally increased, and consequently, the moment of resistance to the rotation of the rotor 1. The rotation from the armature 3 is transmitted to the shaft cover 5, from the shaft 10 of which useful work is removed. The rotational speed of the shaft 10 can be calculated in advance, knowing the characteristics of the rotor 1 and the armature 3. In addition, it can be changed in a certain range: through the central hole 13, the annular cavity 17, channels 16, the working fluid is fed into the rod cavity of the power cylinders 14, on the rods which weights 15 are set, which extend, increasing the moment of inertia of the armature 3. Moreover, it starts to rotate more slowly, and therefore the shaft 10. A lower speed is set. Using various designs of the power bodies 14, it is possible to change the speed discretely or smoothly. Loads 15 can be made in the form of blades alternately directed towards each other around the circumference of the armature 3, while their extension increases the moment of inertia due to air resistance. The return of goods 15 can be carried out, for example, by springs. Using the proposed technical solution allows, when the resistance moment is installed on the rotor 1, to maintain a stable rotation frequency of the armature 3 or, if necessary, adjust it in a certain range.

Claims (2)

1. Двигатель переменного тока, содержащий якорь в виде тела вращения, установленный в двух подшипниках ротор с валом, два дополнительных подшипника, коллектор, электрически связанный с катушками якоря, и узел для регулирования частоты вращения якоря, отличающийся тем, что последний выполнен в виде расположенных в полостях якоря равномерно по окружности грузов с силовыми органами для их радиального перемещения, якорь снабжен двумя валами-крышками, на шейках которых установлены упомянутые дополнительные подшипники, на одном валу-крышке расположен коллектор, а по продольной оси его выполнено отверстие, связанное полостями с силовыми органами, при этом валы-крышки снабжены тормозными колодками, взаимодействующими с ротором. 1. An AC motor comprising an armature in the form of a body of revolution, a rotor with a shaft mounted in two bearings, two additional bearings, a collector electrically connected to the armature coils, and an assembly for controlling the armature speed, characterized in that the latter is arranged as in the cavities of the anchor uniformly around the circumference of the cargo with power bodies for their radial movement, the anchor is equipped with two shaft-covers, on the necks of which the mentioned additional bearings are installed, on one shaft-cover the collector is located, and a hole is made along its longitudinal axis, connected by cavities with power bodies, while the cover shafts are equipped with brake pads interacting with the rotor. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что грузы выполнены в виде лопастей, попеременно направленных одна навстречу другой по окружности якоря. 2. The engine according to claim 1, characterized in that the cargo is made in the form of blades alternately directed one towards the other around the circumference of the armature.

Images