Електромашинний агрегат

Реферат: Електромашинний агрегат складається з розміщеного у корпусі циліндричного статора приводного двигуна, закріплених на основному валу трифазного щіткового струмопідводу, короткозамкненого ротора і рухомого індуктора з трифазною обмоткою на активній поверхні, а також високошвидкісного ротора, розміщеного на додатковому валу. Рухомий індуктор розміщено на основному валу за аксіальним напрямком, причому його активна поверхня виконана тороїдальною плоскою, а високошвидкісний ротор виконано торцевим і співвісно закріпленим на додатковому порожнистому піввалу, розміщеному концентрично відносно основного вала з протилежної сторони відносно щіткового струмопідводу. UA 111926 U (12) UA 111926 U UA 111926 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електромашинобудування і може бути використана в системах безредукторного електроприводу механізмів та пристроїв, експлуатація яких пов'язана з реалізацією високих швидкостей обертання, за умови живлення від мережі напруги стандартної частоти. Відомий асинхронний двигун [1], що складається з закріплених на піввалах рухомого індуктора, на внутрішній поверхні магнітопроводу якого розміщена трифазна обмотка, ротора з короткозамкненою обмоткою, двох редукторів, регульованих гальмівних пристроїв та трифазного ковзного струмопідводу. Недоліком двигуна є висока складність конструкції, що знижує надійність і обмежує можливості його використання в високошвидкісних приводах. Найбільш близьким аналогом до заявленої корисної моделі за технічною реалізацією і функціональним призначенням є електродвигун, який містить розміщений у корпусі статор з трифазною обмоткою, закріплений на валу високошвидкісний ротор і концентрично розміщений рухомий індуктор, механічно суміщений з короткозамкненим ротором, який за допомогою радіальних кронштейнів закріплений на двох порожнистих піввалах [2]. Недоліком такого виконання є складність конструкції, зумовлена наявністю двох піввалів і радіальних кронштейнів. Окрім того, концентричне розміщення циліндричного статора, суміщеної магнітної системи рухомого індуктора з короткозамкненою обмоткою і високошвидкісного ротора асинхронного двигуна суттєво погіршує масогабаритні показники двигуна за радіальним напрямом. В основу корисної моделі поставлено задачу спрощення конструкції і покращення масогабаритних показників електромашинного агрегату. Поставлена задача вирішується тим, що в електромашинному агрегаті, який складається з розміщеного в корпусі циліндричного статора приводного двигуна, закріплених на основному валу трифазного щіткового струмопідводу, короткозамкненого ротора і рухомого індуктора з трифазною обмоткою на активній поверхні, а також високошвидкісного ротора, розміщеного на додатковому валу, згідно з корисною моделлю, рухомий індуктор розміщено на основному валу за аксіальним напрямком, причому його активна поверхня виконана тороїдальною плоскою, а високошвидкісний ротор виконано торцевим і співвісно закріплено на додатковому порожнистому піввалу, розміщеному концентрично відносно основного вала з протилежної сторони відносно щіткового струмопідводу. У порівнянні з найближчим аналогом корисна модель відрізняється наявністю наступних ознак: - рухомий індуктор і високошвидкісний ротор розміщено відносно статора і ротора приводного двигуна не радіально, а за аксіальним напрямком; - активна поверхня рухомого індуктора виконана тороїдальною плоскою; - високошвидкісний ротор виконано торцевим; - високошвидкісний ротор закріплено співвісно не на двох, а на одному порожнистому піввалу, розміщеному концентрично відносно основного вала; - піввал високошвидкісного ротора розміщено з протилежної сторони відносно щіткового струмопідводу. Всі вищезазначені ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де показано поздовжню проекцію запропонованої конструкції електромашинного агрегату. Електромашинний агрегат складається з корпусу 1, в якому закріплено циліндричний статор 2 приводного двигуна з розподіленою трифазною обмоткою 3. На основному валу 4 розміщено трифазний струмопідвід 5, закріплено короткозамкнений ротор 6 приводного двигуна і рухомий індуктор 7 з трифазною обмоткою 8, розміщеною на тороїдальній активній поверхні. Торцевий високошвидкісний ротор 9 закріплено на додатковому порожнистому піввалу 10, який концентрично розміщений відносно основного вала 4. Напруга живлення подається на обмотку 3 статора 2 і через ковзний струмовідвід 5 на обмотку 8 рухомого індуктора 7. Для відбору потужності і можливості одночасного використання двох робочих швидкостей двигун оснащено двома вихідними кінцями валів 12 і 13 від основного валу 4 і порожнистого піввалу 10 відповідно. Електромашинний агрегат працює наступним чином. При подачі напруги живлення на обмотку 3 на активній поверхні статора 2 і в повітряному проміжку виникає синхронне обертове магнітне поле c , яке через електромагнітну взаємодію зі струмами короткозамкненої обмотки ротора 6 зумовлює обертання індуктора 7 з кутовою швидкістю i  c (1  s1) , де s1 - значення ковзання для рухомого індуктора 7, який буде здійснювати обертальний рух за напрямом 1 UA 111926 U обертання синхронного поля статора 2. Зазначену швидкість i можна зняти з вихідного кінця вала 12. Одночасно, через ковзні контакти струмопідводу 5 напруга живлення також подається на обмотку 8 рухомого індуктора 7. Магнітне поле рухомого індуктора 7, яке обертається з 5 кутовою швидкістю c , індукує струми в короткозамкненому високошвидкісному роторі 9, що зумовлює виникнення асинхронного моменту і обертання ротора 9 з результуючою кутовою швидкістю R  i  c (1  sR ) , де sR - значення ковзання для ротора 6. Кутова швидкість на вихідному кінці 13 високошвидкісного ротора 6 відносно поля статора 2 складатиме R  2c [(1 (s1  sR )] . 10 15 Запропонована корисна модель забезпечує отримання високих частот обертання ротора, спрощення конструкції і покращення масогабаритних показників електромашинного агрегату за умови живлення обмоток двигуна від мережі напруги стандартної частоти. Джерела інформації: 1. А. св. СССР, № 451159, класс Н 02k 17/32, В 601 9/16. Биротативный электропривод транспортных средств / Л.В. Карнюшин, А.С. Симоненко. Заявлено 16.02.1971 (заявка № 1622079/24-7). Бюл. № 43 от 05.09.75 г. 2. Патент України на корисну модель, клас Н02K 17/32. Асинхронний двигун / А.М. Сільвестров, В.Ф. Шинкаренко, В.В. Котлярова. Заявлено 24.02.2016 (номер заявки u 201601744). 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Електромашинний агрегат, що складається з розміщеного у корпусі циліндричного статора приводного двигуна, закріплених на основному валу трифазного щіткового струмопідводу, короткозамкненого ротора і рухомого індуктора з трифазною обмоткою на активній поверхні, а також високошвидкісного ротора, розміщеного на додатковому валу, який відрізняється тим, що рухомий індуктор розміщено на основному валу за аксіальним напрямком, причому його активна поверхня виконана тороїдальною плоскою, а високошвидкісний ротор виконано торцевим і співвісно закріпленим на додатковому порожнистому піввалу, розміщеному концентрично відносно основного вала з протилежної сторони відносно щіткового струмопідводу. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2