SU1753548A1 - Induction gearmotor - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим машинам малой мощности. Цель изобретени  - повышение КПД двигател  снижени  междуфазового рассе ни  магнитных потоков фаз. Двигатель содержит 4w JL А| 181 3I 4 21 I %///AS//. -L 5 22 6 / / / / / // / / / //jr/i статор 1 и ротор 2. Статор 1 выполнен из четырех пакетов (П) 3,4,5,6, а ротор из четырех пакетов (П) 7,8,9,10. П 6,10 имеют гладкие наружную и внутреннюю поверхности, П 3,4,5 набраны из листов и представл ют собой кольцо с полюсными выступами, внутренн   поверхность которого, обращенна  к ротору 2, набрана из листов стали в виде колец с зубцами на наружной поверхности. Каждый полюсный выступ всех зубчатых пакетов статора соединен магнитно с гладким пакетом 6 посредством собственных продольных магнитопроводов. Зубчатые и гладкий пакет 7,8,9 и 10 ротора 1 св заны между собой механически и магнитно посредством единого продольного магнитопровода 17. Пакеты статора 4,5,6 развернуты друг относительно друга на 60°. 1 з.п,ф-лы. 7 ил. А| сл С А| 4 21 I -L 5 22 6 ftf. / / // / / / //jr/i с со сл Јх 09 Фиг.1This invention relates to low power electric machines. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the motor to reduce the interphase scattering of the magnetic fluxes of the phases. Engine contains 4w jl a | 181 3I 4 21 I% /// AS //. -L 5 22 6 / / / / / // / / / // jr / i stator 1 and rotor 2. The stator 1 is made of four packages (P) 3,4,5,6, and the rotor is of four packages (P ) 7,8,9,10. П 6,10 have smooth outer and inner surfaces, П 3,4,5 are made of sheets and are a ring with pole lugs, the inner surface of which is facing the rotor 2 is made of sheets of steel in the form of rings with teeth on the outer surface . Each pole protrusion of all gear packages of the stator is magnetically connected to the smooth package 6 by means of its own longitudinal magnetic cores. The gear and smooth package 7, 8, 9 and 10 of the rotor 1 are interconnected mechanically and magnetically by means of a single longitudinal magnetic circuit 17. The packages of the stator 4,5,6 are turned relative to each other by 60 °. 1 z.p, f-ly. 7 il. A | sl C And | 4 21 I -L 5 22 6 ftf. / / // / / / // jr / i с с сл Јх 09 Figure 1

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано дл  создани  тихоходных асинхронных электроприводов рабочих механизмов.The invention relates to electric machines of low power and can be used to create low-speed asynchronous electric drives of working mechanisms.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД двигател  путем снижени  междуфазного рассе ни  магнитных потоков фаз.The aim of the invention is to increase engine efficiency by reducing phase-to-phase scattering of the magnetic fluxes of the phases.

На фиг, 1-4 изображен асинхронный ре- дукторный двигатель, общий вид, поперечные сечени ; на фиг.5 - корпус электродвигател  Q продольными магнито- проводами, поперечное сечение; на фиг.б - развертка внутренней поверхности корпуса электродвигател  с продольными магнито- проводами; на фиг.7 - гладкий пакет статора , общий вид.FIGS. 1-4 depict an asynchronous gear motor, general view, cross sections; figure 5 - the motor housing Q by longitudinal magnetic conductors, the cross section; on figb - scan the inner surface of the motor housing with longitudinal magnetic conductors; 7 is a smooth stator packet, a general view.

Двигатель состоит из статора 1 и ротора 2. Статор 1 выполнен из четырех пакетов 3-6, а ротор 2 из четырех пакетов 7-10, набранных из листов электротехнической стали. Пакеты б и 10 имеют гладкие наружные и внутренние поверхности. Пакеты 3,4 и 5 набраны из листов и представл ют собой кольцо с Полюсными выступами 11, внутренн   поверхность которого, обращенна  к ротору 2, выполнена зубчатой с зубцами 12. Пакеты 7,8 и 9 ротора 2 набраны из листов стали в виде колец с зубцами 13 на наружной поверхности. Число зубцов 13 ротора 2 равно числу зубцов 12 статора 1.The engine consists of a stator 1 and a rotor 2. The stator 1 is made of four packages 3-6, and the rotor 2 of four packages 7-10, assembled from electrical steel sheets. Packages 6 and 10 have smooth outer and inner surfaces. Packages 3, 4 and 5 are made up of sheets and are a ring with Pole protrusions 11, the inner surface of which is facing the rotor 2, is jagged with teeth 12. Packages 7.8 and 9 of the rotor 2 are made of steel sheets in the form of rings with teeth 13 on the outer surface. The number of teeth 13 of the rotor 2 is equal to the number of teeth 12 of the stator 1.

Зубчатые пакеты 3,4 и 5 статора 1 механически и магнитно св заны с гладким пакетом 6 посредством собственных продольных магнитопроводов 14,15 и 16, соответственно.Gear packages 3, 4 and 5 of stator 1 are mechanically and magnetically connected to smooth package 6 by means of their own longitudinal magnetic cores 14, 15 and 16, respectively.

Зубчатые и гладкий пакеты 7-10 pcfropaJagged and sleek packs of 7-10 pcfropa

Iсв заны между собой механически и магнитно посредством единого продольного магнитопровода 17.Is connected between each other mechanically and magnetically by means of a single longitudinal magnetic core 17.

Продольные магнитопроводы 14, 15 и 16 статора 1 залиты немагнитным материа- ло м и представл ют собой корпус 18 двигател . Эти мэгнитопроводы 14,15 и 16 между собой не имеют магнитной св зи и имеют разную длину (фиг.б), обеспечивающую магнитный контакт каждого из зубчатых пакетов 3, 4 и 5 с гладким пакетом 6. Так пара продольных магнитопроводов 14 соедин ет механически и магнитно полюсные выступыThe longitudinal magnetic cores 14, 15 and 16 of the stator 1 are filled with non-magnetic material and constitute the motor housing 18. These magnetic pipelines 14, 15 and 16 do not have a magnetic connection between each other and have a different length (Fig. B), which provides magnetic contact of each of the gear packages 3, 4 and 5 with the smooth package 6. Thus, a pair of longitudinal magnetic cores 14 connects mechanically and magnetically polar protrusions

I1зубчатого пакета 3 с гладким пакетом 6, магнитопроводы 15 - полюсные выступы 11 пакета 4 с гладким пакетом 6, магнитопроводы 15 - полюсные выступы 11 пакета 4 гладким пакетом 6, а магнитопроводы 16 - полюсные выступы 11 пакета 5 с гладким пакетом 6.I1 gear package 3 with a smooth package 6, magnetic cores 15 - pole lugs 11 packages 4 with a smooth package 6, magnetic cores 15 - pole lugs 11 packages 4 with a smooth package 6, and magnetic cores 16 - pole lugs 11 packages 5 with a smooth package 6.

Продольные магнитопроводы 14-16 статора 1 расположены в корпуса 18 двигател  в чередующейс  последовательности, как показано на фиг,5 и 6.The longitudinal magnetic cores 14-16 of the stator 1 are located in the engine housings 18 in an alternating sequence, as shown in FIGS. 5 and 6.

Дл  обеспечени  магнитного контакта зубчатых пакетов 4 и 5 с собственными продольными магнитопроводами 15 и 16 соответственно пакеты 4 и 5 смещены относительно пакета 3 на угол 60°, как показано на фиг.1,To ensure the magnetic contact of gear packages 4 and 5 with their own longitudinal magnetic cores 15 and 16, respectively, packages 4 and 5 are offset relative to package 3 by an angle of 60 °, as shown in Fig. 1,

Продольный магнитопровод 17 ротора 2Longitudinal magnetic core 17 of the rotor 2

через втулку 19 св зан с валом 20.through sleeve 19 is connected to shaft 20.

Сосредоточенные обмотки 21 статора 1 расположены на полюсных выступах 11 пакетов 3-5, Обмотки 21 одного из пакетов 14, 15 и 16 представл ют собой одну.фазу двигател  и включены между собой последовательно и встречно. Таким образом зубчатые пакеты 3, 4 и 5 с обмотками 21 представл ют собой фазы статора 1. Гладкие пакеты 6 и 10 играют собирательнуюThe focused windings 21 of the stator 1 are located on the pole protrusions 11 of the packages 3-5, The windings 21 of one of the packages 14, 15 and 16 are one motor phase and are connected in series with each other and counter. Thus the toothed packs 3, 4 and 5 with the windings 21 are the phases of the stator 1. The smooth packs 6 and 10 play a collective

роль магнитопровода.the role of the magnetic circuit.

На роторе 2 между гладким кольцевым пакетом 10 и зубчатым пакетом 9 расположена короткозамкнута  обмотка 22 (или короткозамкнутое кольцо) из электроприводного материала. Така  же обмотка (или кольцо) может быть расположена и на статоре между пакетами 5 и 6.On the rotor 2 between the smooth annular package 10 and the gear package 9 there is a short-circuited winding 22 (or short-circuited ring) made of electrically driven material. The same winding (or ring) can be located on the stator between the packages 5 and 6.

Зубцы 12 пакетов 3, 4 и 5 статора 1 совпадают между собой, а зубчатые пакетыThe teeth 12 of the packages 3, 4 and 5 of the stator 1 coincide with each other, and the gear packages

7,8 и 9 ротора 2 имеют относительно друг друга однонаправленный сдвиг по окружности на 1/3 зубцового делени ,7.8 and 9 of the rotor 2 are relative to each other unidirectional shift in circumference by 1/3 of the tooth division,

Гладкий пакет 6 статора 1 может быть выполнен из сегментов 23 (фиг.7). Число сегментов 23 равно числу полюсных выступов 11 всех зубчатых пакетов 3,4,5 статора 1. Сегменты 23 разделены между собой немагнитными промежутками 24, величина которых во много раз превосходит величинуSmooth package 6 of the stator 1 can be made of segments 23 (Fig.7). The number of segments 23 is equal to the number of pole protrusions 11 of all gear packages 3,4,5 of the stator 1. Segments 23 are divided among themselves by non-magnetic gaps 24, the magnitude of which is many times greater than

воздушного зазора 25 между статором 1 и ротором 2.an air gap 25 between the stator 1 and the rotor 2.

Продольные магнитопроводы 14-16 каждой фазы соедин ют магнитно и механи- чески полюсные выступы 11 зубчатого пакета 3-5 этой фазы с двум  соответствующими сегментами 23 гладкого пакета 6 статора 1.The longitudinal magnetic cores 14-16 of each phase connect the magnetically and mechanically pole lugs 11 of the gear package 3-5 of this phase with two corresponding segments 23 of the smooth package 6 of the stator 1.

Работа двигател  осуществл етс  следующим образом.The engine is operated as follows.

Две обмотки 21 одного из пакетов 3-5 статора 1 возбуждают магнитный поток, который из-за встречного включени  обмоток 21 направлен вдоль оси ротора 2 (фиг.1),Two windings 21 of one of the packages 3-5 of the stator 1 excite a magnetic flux, which, due to the counter-switching of the windings 21, is directed along the axis of the rotor 2 (Fig. 1),

Этот поток из-за зубчатого строени  статора 1 и ротора 2 содержит основную составл ющую , соответствующую равномерному приведенному зазора 25, и зубцовую составл ющую . Перва  измен етс  во времени с частотой СУ, а втора  - с частотой (со- 2.2 GU), завис щей от числа зубцов 13 ротора 2 7.2 и скорости его вращени  ад.This flow, due to the toothed structure of the stator 1 and the rotor 2, contains the main component corresponding to the uniform reduced gap 25, and the dentate component. The first varies in time with the frequency of the SU, and the second with the frequency (co 2.2 GU), depending on the number of teeth 13 of the rotor 2 7.2 and the speed of its rotation hell.

Все составл ющие магнитных потоков фаз проход т в осевом направлении по продольному магнитопроводу 17 и замыкаютс  через собирательные пакеты б и 10 и статора 1 и ротора 2 по продольным магнитопро- водам 14-16 статора.All components of the magnetic fluxes of the phases pass in the axial direction along the longitudinal magnetic conductor 17 and are closed through the collective packets b and 10 and the stator 1 and the rotor 2 along the longitudinal magnetic conductors 14-16 of the stator.

Поскольку основные составл ющие потоков фаз равны по амплитуде и сдвинуты во времени на 2/3  , то их сумма в собирательных пакетах 6 и 10 будет равна нулю. Будет равна нулю и ЭДС обмотки 22.Since the main components of the phase flows are equal in amplitude and shifted in time by 2/3, their sum in the collective packets 6 and 10 will be equal to zero. Will be zero and EMF winding 22.

Зубцовые составл ющие магнитных потоков фаз в силу относительного сдвига пакетов 7-9 ротора 2 на 1 /3 зубцового делени  имеют нулевое следование. Они в собирательных пакетах б и 10 складываютс  и сцепл ютс  с короткозамкнутой обмоткой 22, индуциру  в ней ЭДС и ток.The serrated components of the magnetic fluxes of the phases, due to the relative shift of the packages 7–9 of the rotor 2 by 1/3 of the dentate division, have zero succession. They in the collecting packages B and 10 are folded and interlocked with the short-circuited winding 22, inducing EMF and current in it.

Ток обмотки 22 возбуждает в воздушном з зоре под зубчатыми пакетами 3, 4 и 5 поле реакции ротора 2, зубцова  составл юща  которого наводит в обмотках 21 статора 1 ЭДС пр мого следовани  с частотой со, которое уравновешивает напр жение на обмотках 21.The current of the winding 22 excites in the air gap under the gear packages 3, 4 and 5 the reaction field of the rotor 2, the teeth of which induces in the windings 21 of the stator 1 a direct emf with frequency, which balances the voltage on the windings 21.

ЭДС в обмотках 21 статора 1 от основной составл ющей пол  реакции ротора 2 имеет нулевое следование и при соединении обмоток 21 фаз в звезду не оказывает вли ни  на общий энергетический баланс.The EMF in the windings 21 of the stator 1 from the main component of the reaction field of the rotor 2 has zero following and when connecting the windings of 21 phases into a star does not affect the overall energy balance.

Взаимодействие тока обмотки 22 с полем статора 1 создает асинхронный вращающий момент, который приводит ротор 2 во вращение со скоростью, равнойThe interaction of the current winding 22 with the field of the stator 1 creates an asynchronous torque, which causes the rotor 2 to rotate at a speed equal to

П2P2

60f60f

7.27.2

(1-Sz),(1-Sz),

где f - частота сети;where f is the mains frequency;

Sz - величина скольжени  ротора 2.Sz is the slip value of the rotor 2.

Обмотка 22 может быть выполнена и в виде кольца, изолированного от магнито- провода, и может быть расположена как на роторе 2 между пакетами 9 и 10, так и на статоре 1 между пакетами 5 и 6, обеспечива  возможность бесконтактного изменени  активного сопротивлени  ееThe winding 22 can also be made in the form of a ring insulated from the magnetic conductor, and can be located both on the rotor 2 between the packages 9 and 10, and on the stator 1 between the packages 5 and 6, providing the possibility of non-contact change of its resistance

электрической цепи с целью регулировани  скорости вращени .electrical circuit to control the speed of rotation.

Выполнение продольных магнитопро- водов 14-16 по изобретению позвол ет изолировать в магнитном отношении фазы и уменьшить тем самым междуфазовое рассе ние магнитного потока, что повышает КПД двигател .The implementation of the longitudinal magnetic conductors 14-16 of the invention makes it possible to isolate the phases magnetically and thereby reduce the interphase magnetic flux scattering, which increases the efficiency of the motor.

Claims (1)

1. Асинхронный редукторный электродвигатель , содержащий корпус, статор и ротор , каждый из которых выполнен из зубчатых с полюсными выступами и гладких пакетов, расположенных на продольных1. Asynchronous gear motor, comprising a housing, a stator and a rotor, each of which is made of gear with pole protrusions and smooth packages located on the longitudinal магнитопроводах, зубчатые пакеты, число которых на статоре и роторе равно числу фаз, выполнены с одинаковым числом зубцов , зубцы пакетов статора совпадают в аксиальном направлении, а Зубчатые пакетыmagnetic conductors, gear packages, the number of which on the stator and rotor is equal to the number of phases, are made with the same number of teeth, the teeth of the stator packages coincide in the axial direction, and the Gear packages ротора взаимно смещены на 1/3 зубцового делени , на полюсных выступах зубчатых пакетов статора расположены катушки, соединенные последовательно и встречно, между гладкими и соседними зубчатыми пакетами расположено короткозамкнутое кольцо из электропроводного материала, отличающийс  тем, что, с целью гювышени  КПД двигател  путем снижени  междуфазового рассе ни  магнитного потока , каждый полюсный выступ всех зубчатых пакетов статора соединен в магнитном отношении с гладким пакетом; продольными магнитопроводами фаз статора, 4исло продольных магнитопроводов статора выпол-the rotor is mutually offset by 1/3 of the toothed division; coils connected in series and opposite are located on the pole projections of the stator toothed packages; magnetic flux dissipation, each pole protrusion of all serrated stator packages is magnetically connected to a smooth package; the longitudinal magnetic cores of the phases of the stator, 4 the number of longitudinal magnetic cores of the stator are нено равным числу полюсных выступов всех зубчатых пакетов статора, магнитбпроводы статора размещены на внутренней поверхности корпуса в чередующейс  последовательности , а зубчатые пакеты статораnot equal to the number of pole lugs of all the stator toothed packs, the stator magnet wires are placed on the inner surface of the case in an alternating sequence, and the stator toothed packs развернуты относительно друг друга на угол 60°.rotated relative to each other at an angle of 60 °. 2, Электродвигатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что гладкий пакет статора выполнен из сегментов, число которых равно числу полюсных выступов всех зубчатых пакетов статора, сегменты разделены между собой немагнитными промежутками и соединены с соответствующими продольными магнитопрбводами статора.2, the motor according to claim 1, wherein the smooth stator package is made of segments, the number of which is equal to the number of pole projections of all the stator gear packages, the segments are separated by non-magnetic gaps and are connected to corresponding longitudinal magnetic stator. evjevj II (О//6(O // 6 6161 2323