СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2321140 (13) C1

(51) МПК
H02K 19/06 (2006.01)
H02K 19/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006142111/09 
(22) Дата подачи заявки: 2006.11.02 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.11.02 
(45) Опубликовано: 2008.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2076433 C1, 10.07.2003. RU 2089991 C1, 10.09.1997. SU 858183 A, 23.08.1981. SU 919021 A, 10.04.1982. RU 2285322 C1, 10.10.2006. RU 94018159 A1, 10.01.1996. SU 174704 A, 29.10.1965. FR 2272519 A1, 19.12.1975. WO 94/01919 A1, 20.01.1994. ЮФЕРОВ Ф.М., Электрические машины автоматических устройств, Москва, Высшая школа, 1976, с.160-161. 
(72) Автор(ы): Афанасьев Анатолий Юрьевич (RU); Давыдов Николай Владимирович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (RU) 
Адрес для переписки: 420111, г.Казань, ул. Карла Маркса, 10, Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева, Отдел интеллектуальной собственности 

(54) СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к синхронным электродвигателям с реактивными роторами, и может быть использовано в промышленных, транспортных и приборных электромеханических системах. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, заключается в улучшении массогабаритных показателей синхронного электродвигателя. Сущность изобретения состоит в том, что электродвигатель содержит корпус (1), пакет статора (2) с многофазной обмоткой (3), магнитопровод ротора (4) с зубцами, вал (5), чередующиеся коаксиальные полые цилиндры ротора (6) и статора (7), состоящие из ферромагнитных (8) и немагнитных (9) элементов, расположенных вдоль оси вращения, причем цилиндры ротора механически связаны с магнитопроводом ротора через немагнитный диск (10), а цилиндры статора крепятся к корпусу немагнитной втулкой (11), при этом зубцы пакета и ферромагнитные элементы цилиндров статора, а также зубцы магнитопровода и ферромагнитные элементы цилиндров ротора имеют свои одинаковые угловые положения. Благодаря введению двух дополнительных слоев ротора и статора получен электродвигатель с высокими массогабаритными показателями, то есть с увеличенным моментом при тех же габаритных размерах. 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике, в частности к синхронным электродвигателям с реактивными роторами, и может быть использовано в промышленных, транспортных и приборных электромеханических системах.

Известен синхронный реактивный двигатель, содержащий корпус, вал, статор с числом полюсов 2р=4, в пазах которого размещена трехфазная обмотка, и ротор с четырьмя большими зубцами (Ф.М.Юферов "Электрические машины автоматических устройств", М., "Высшая школа", 1988 г.) - [1].

Недостатком таких двигателей являются низкие массогабаритные показатели.

Наиболее близким к заявленному электродвигателю по составу и функциональным признакам является синхронный электродвигатель с магнитной редукцией, содержащий корпус, вал, зубчатый статор с трехфазной обмоткой и зубчатый ротор (патент №2076433, Н02К 19/06, опубл. 2003.07.10, Бюл. №19) - [2].

Недостатком данного двигателя являются низкие массогабаритные показатели, поскольку взаимодействие между статором и ротором происходит на одной цилиндрической поверхности в рабочем зазоре.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в улучшении массогабаритных показателей синхронного электродвигателя.

Технический результат достигается тем, что в электродвигатель, содержащий корпус, пакет статора с зубцами zc и с многофазной обмоткой, магнитопровод ротора с зубцами zp=zc ±2p и вал, введены чередующиеся коаксиальные полые цилиндры ротора и статора, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов, расположенных вдоль оси вращения, причем цилиндры ротора механически связаны с магнитопроводом ротора, а цилиндры статора - с корпусом, при этом зубцы и ферромагнитные элементы цилиндров статора, а также зубцы магнитопровода и ферромагнитные элементы цилиндров ротора имеют свои одинаковые угловые положения.

Сущность заявленного изобретения поясняется на Фиг.1-Фиг.4, где:

Фиг.1 - поперечное сечение трехфазного синхронного электродвигателя;

Фиг.2 - продольное сечение трехфазного синхронного электродвигателя;

Фиг.3 - часть магнитной системы двигателя;

Фиг.4 - реализация изобретения в случае двигателя поступательного движения.

Здесь: 1 - корпус, 2 - пакет статора, 3 - многофазная обмотка, 4 - магнитопровод ротора, 5 - вал, 6 - полые цилиндры ротора, 7 - полые цилиндры статора, 8 - ферромагнитные элементы статора и ротора, 9 - немагнитные элементы статора и ротора, 10 - немагнитный диск, 11 - немагнитная втулка, 12 - статор, 13 - ротор, 14 - пакет статора двигателя поступательного движения, 15 - лайнер, 16 - пластина статора, 17 - пластина лайнера.

Пакет статора 2 установлен в корпусе 1 и имеет зубцы. В пазах статора размещена трехфазная обмотка 3. Магнитопровод ротора 4 размещен на валу 5 и имеет на наружной поверхности зубцы. Количество зубцов ротора zp=zc±2р, где zc - количество зубцов статора, р - число пар полюсов. Между зубцами статора и магнитопровода ротора имеются чередующиеся коаксиальные полые цилиндры ротора 6 и статора 7, причем цилиндры ротора механически связаны с магнитопроводом ротора через немагнитный диск 10, а цилиндры статора крепятся к корпусу немагнитной втулкой 11, при этом зубцы пакета и ферромагнитные элементы 8 цилиндров 7 статора, а также зубцы магнитопровода и ферромагнитные элементы 8 цилиндров 6 ротора имеют свои одинаковые угловые положения.

На Фиг.3 приведена часть магнитной системы двигателя, на которой показаны силовые линии магнитного потока, проходящего через статор 12 и ротор 13.

Синхронный двигатель работает следующим образом. На обмотку статора 3 подается трехфазное напряжение, под действием которого в пакете статора 2 образуется вращающееся магнитное поле. Магнитный поток, проходя через зубцы статора и ферромагнитные элементы его полых цилиндров 7, притягивает к себе зубцы магнитопровода 4 и ферромагнитные элементы полых цилиндров 6 ротора. Таким образом, происходит равномерное вращение ротора двигателя.

На Фиг.4а показан плоский вариант синхронного двигателя известной конструкции. Сила магнитного тяжения определяется формулой



где S - площадь поверхности, на которую действует сила; В - магнитная индукция; 0 - магнитная постоянная. Сила, действующая на зубцы лайнера 15, зависит от площадей поверхностей, показанных жирными линиями.

На Фиг.4б показан двигатель с одной дополнительной пластиной статора 16 и одной дополнительной пластиной лайнера 17. Пластины статора и лайнера состоят из ферромагнитных и немагнитных элементов (ферромагнитные элементы заштрихованы). Количество зубцов соответствует количеству зубцов в случае двигателя на Фиг.4а, но против каждого зубца лайнера есть ферромагнитный элемент его пластины, на который действуют силы со стороны зубца и ферромагнитного элемента пластины статора. В результате общая сила будет в три раза больше.

Таким образом, введением дополнительных полых цилиндров статора и ротора получен синхронный электродвигатель с моментом, увеличенным в несколько раз, но при тех же габаритных размерах.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Синхронный электродвигатель, содержащий корпус, пакет статора с зубцами zc и с многофазной обмоткой, магнитопровод ротора с зубцами zp=z с±2p, где р - число пар полюсов, и вал, отличающийся тем, что введены чередующиеся коаксиальные полые цилиндры ротора и статора, состоящие из ферромагнитных и немагнитных элементов, расположенных вдоль оси вращения, причем цилиндры ротора механически связаны с магнитопроводом ротора, а цилиндры статора - с корпусом, при этом зубцы пакета и ферромагнитные элементы цилиндров статора, а также зубцы магнитопровода и ферромагнитные элементы цилиндров ротора имеют свои одинаковые угловые положения.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru