Однофазний двигун з котким ротором

1. Однофазний двигун з котким ротором, що містить шихтоване осердя і обмотку статора, напівпровідникові випрямні діоди для комутації струму в котушках обмотки, осердя ротора, який відрізняється тим, що активна частина статора виконана багатозубцевою із збільшеним числом намотаних в одну сторону і індуктивно пов'язаних котушок обмотки, які розділені по колу на чотири зони, зубці першої і третьої по порядку зони обмотані концентрично розміщеними в пазах котушками, які з'єднані послідовно і утворюють котушкові групи, C2 2 (19) 1 3 76160 4 ввімкненні зустрічне по відношенню до своїх зворотних півхвиль напруги мережі живлення, то виводів, то в колі четвертої - узгоджено, або наімпульси струмів в котушках другої й четвертої впаки. зони виникають по черзі в період затухання Завдяки таким чином увімкненим діодам і струмів (магнітних потоків) відповідно в котушкоіндуктивному зв'язку котушок при включенні цього вих групах першої й третьої зони, завдяки ДКР на напругу мережі живлення в його котушках індуктивному зв'язку з ними. виникають із зсувом у часі імпульси струму, які Використання осердя статора зі збільшеним обумовлюють появу імпульсів магнітних потоків в числом зубців і котушок в його активній частині активній зоні двигуна, обкатування ротором дало можливість розчепити магнітні потоки на поверхні статора й обертання його навколо своєї більшу кількість їх складових і забезпечити плавне осі. безвідривне обкатування ротором поверхні розНедоліками цього ДКР є не плавне, точки статора, рівномірність обертання ротора, стрибкоподібне обкатування ротором поверхонь зменшення шумів двигуна. На останнє суттєво зубців статора, нерівномірність обертання ротора і впливає також обклеювання робочої поверхні наявність підвищених шумів. Значним осердя ротора тонкою електроізоляційною підтвердженням цього є те, що частота обертання плівкою. ротора експериментального взірця двигуна більше Поліпшення експлуатаційних характеристик розрахункової її величини. однофазного ДКР, а також здешевлення виготовВиконання осердя ротора шихтованим лення осердя ротора є технічні рішення, які ускладнює технологію його виготовлення і веде до володіють суттєвою новизною. зниження експлуатаційної надійності роботи ДКР. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де Завданням винаходу є поліпшення на Фіг.1 схематично зображена принципова будоексплуатаційних характеристик однофазного ДКР ва двигуна, а на Фіг.2 - схема його включення на (забезпечення безвідривного обкатування ротором напругу мережі живлення. статора, рівномірність обертання ротора, зниженДля прикладу на Фіг.1 зображена будова одня шумів та здешевлення виготовлення конструкнофазного ДКР з зовнішнім статором і внутрішнім тивно стабільного осердя ротора. ротором, де позначено: а- осердя статора, бПоставлене завдання вирішується шляхом викотушки обмотки статора, в-осердя ротора, 1-12 користання статора зі збільшеним числом зубців і номери зубців осердя статора, І - IV - зони, на які котушок обмотки на яких намотані в одну сторону і поділено статор. пов'язані індуктивне. Активна частина статора На фіг.2 позначено: W1-2-3 і W7-8-9 - котушкові (зубці, котушки) поділена по колу на чотири зони. групи відповідно першої і третьої зони обмотки Зубці першої і третьої по порядку зон обмотані статора, котушки яких охоплюють 1-2-3 і 7-8-9 концентричне розміщеними в пазах котушками, які зубці статора і з'єднані попарно послідовно; W4, з'єднані послідовно і утворюють котушкові групи W5, W6 - котушки другої зони; W10, W11, W12 - коцих зон. На всіх зубцях другої і четвертої зони тушки четвертої зони; VD1 - діод послідовно - узрозміщені свої котушки. Для здешевлення вигогоджено ввімкнений в електричне коло котушкової товлення осердя ротора пропонується виконувати групи першої зони; VD3 - діод послідовно масивним із феромагнітного матеріалу. Додатково зустрічне ввімкнутий в коло котушкової групи для зменшення шумів пропонується робочу потретьої зони; VD4, VD5, VD6 - діоди, які замикають верхню ротора обклеювати тонкою котушки другої зони і ввімкнуті зустрічне по електроізоляційною плівкою. відношенню до виводів своїх котушок; VD10, VD11, Котушкові групи першої й третьої зони VD12 - діоди, які замикають котушки четвертої ввімкнені послідовно-зустрічне і з'єднані зони і ввімкнуті узгоджено до виводів своїх котупослідовно-узгоджено, два діоди поміж ними шок. підключають до однофазної мережі змінного струПропонований однофазний ДКР працює наму з використанням своїх вільних виводів і нейступним чином: при включенні його на напругу трального проводу, виведеного з точки з'єднання мережі живлення в котушковій групі першої зони діодів. Котушки другої й четвертої зони замкнені W1-2-3 імпульс струму ‫( 1ﺄ‬від дії прямої півхвилі начерез окремі діоди, при цьому котушки другої зони пруги), магнітний потік Ф1 (фіг.1) складові якого зустрічне, а четвертої узгоджено, або навпаки, по замикаються в основному через зубці 4-5-6 другої відношенню до своїх виводів. зони. Це обумовлено тим, що в колах котушок При включенні котушкових груп першої і другої зони діоди ввімкнені зустрічне і демпферні третьої зони на напругу мережі живлення в них і у струми в них при зростанні струму ‫( 1ﺄ‬потоку Ф1) всіх котушках другої і четвертої зони виникають із не виникають. Цьому сприяє і те, що в той же час зсувом у часі імпульси струму, які викликають поязавдяки узгоджено ввімкненим діодам в колах ву імпульсів магнітних потоків в активній частині котушкової групи третьої зони і котушок четвертої двигуна. Ці потоки будуть періодично по черзі зазони виникають демпферні струми, які заважають микатися в зонах по магнітних колах у складі проникненню складових потоку першої зони в трезубці, спинка осердя статора, повітряний зазор між тю і четверту зони. Нарешті сприяють і відносно ротором та статором і осердя ротора. Завдяки збільшені повітряні зазори в цих зонах. Завдяки дії пульсаціям магнітних потоків ротор обкатує складових потоку Ф1 ротор притягується до статоповерхні зубців статора і обертається навколо ра спочатку в зоні І, а із зростанням струму ‫ 1ﺄ‬в своєї осі. зонах І-ІІ. Якщо імпульси струмів в котушкових групах При затуханні імпульсу струму ‫( 1ﺄ‬потоку першої та третьої зони обумовлені дією прямих і першої зони) в котушках обмотки наводяться 5 76160 6 електрорушійні сили зворотного напрямку. Завдязалежить від співвідношення діаметрів робочих ки їх дії в котушковій групі першої зони процес заповерхонь статора і ротора. Далі електромагнітні тухання затягується, а в котушках другої зони випроцеси періодично повторюються зумовлюючи никають імпульси струму, які не тільки затягують безперервність обертання ротора. процес затухання, а також породжують магнітні Завдяки збільшенню в запропонованому ДКР потоки, які замикаються через третю зону і сприячисла зубців і котушок в зонах статора і тим самим ють притягуванню ротора до статора в зонах II і III. розчепленню магнітних потоків на більшу кількість При цьому струми в котушках зони IV в цей період складових, створених із зсувом в часі імпульсами завдяки замикаючій дії діодів в них не виникають, струмів в котушках зон, пульсації а струм в котушковій групі третьої зони відносно електромагнітного моменту зменшились, обкатумалий і впливом його на процес затухання можна вання ротором поверхонь зубців статора стало знехтувати. практично безвідривним, обертання ротора В наступний період на напругу мережі живрівномірним, зменшились шуми двигуна. На значлення (зворотну півхвилю) включається котушкова не зменшення останніх подіяло обклеювання група третьої зони W7-8-9, і в ній виникає імпульс робочої поверхні осердя ротора тонкою струму ‫ ,3ﺄ‬котрий обумовлює появу магнітного поелектроізоляційною плівкою. току третьої зони (на Фіг.1 не показаний), який Виконання осердя ротора масивним із замикається в основному через спинку осердя феромагнітного матеріалу здешевило виготовленстатора, зубці третьої і четвертої зони, повітряний ня і підвищило стабільність його конструктивних зазор, осердя ротора і притягує ротор до статора параметрів. спочатку в зоні III, а при зростанні струму із в зоРеверсування обертів ротора запропонованонах III і IV і при затуханні струму ‫ 3ﺄ‬і появі струмів в го двигуна проводиться шляхом одночасної зміни котушках четвертої зони в зонах IV і І. Аналіз напрямку вмикання діодів VD1 і VD3. електромагнітних процесів які відбуваються при Однофазний двигун із котким ротором, що зацьому може бути проведений аналогічно тим, які пропоновано, виготовлений, пройшов експерименпроходять при зростанні і затуханні імпульсу струтальне випробовування і підтвердив доцільність му ‫ ,1ﺄ‬з урахуванням замикаючої дії діодів VD10, впровадження запропонованих технічних рішень. VD11, VD12 і демпферної дії котушкової групи Джерела інформації: першої зони і котушок другої зони при зростанні із і 1. Борзяк Ю.Г., Зайков М.А., Наний В.П. "Элекзатягуванні процесів при затуханні ‫ .3ﺄ‬На цьому тродвигатели с катящимся ротором" - Киев; Технизакінчується один цикл обігу магнітних потоків по ка, 1982. колу розточки осердя статора, який складається із 2. Патент України № 60195 А "Однофазний чотирьох періодів і супроводжується поворотом двигун з котким ротором", О.С.Рабешко, ВЛ.Ракович, МПК ТН02К29/00, 27.02.2003. ротора навколо своєї осі на кут , величина якого Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601