Двигун-редуктор

Реферат: Двигун-редуктор містить закріплений в корпусі явнополюсний статор з багатокотушковою обмоткою, комутатор, жорстко закріплене на валу водило, на якому розміщені, з можливістю обертання навколо власної осі, елементарні ротори-сателіти з опорними котками, що утворюють відповідні зубчаті пари з опорною поверхнею статора. Двигун оснащено додатковим центральним валом, на якому жорстко закріплена сонячна шестірня, що утворює зубчату передачу з опорними котками елементарних роторів, а вал водила виконано порожнистим у вигляді двох аксіально розміщених піввалів, концентрично розташованих відносно центрального вала, причому центральний і порожнистий вали виконано з вихідними кінцями, розміщеними з протилежних торцевих частин корпусу двигуна. UA 107940 U (12) UA 107940 U UA 107940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Об'єктом корисної моделі є електричний двигун-редуктор, в якому енергія електромагнітного поля перетворюється в механічну енергію руху елементарних роторів, що котяться по опорній поверхні статора і забезпечують електромагнітну редукцію швидкості обертання двигуна. Корисна модель належить до галузі електротехніки і може бути використана в системах електроприводу механізмів та пристроїв, експлуатація яких пов'язана зі зміною крутного моменту і необхідністю регулювання швидкості електродвигуна. Відома конструкція електродвигуна [1], яка містить циліндричний статор з трифазною обмоткою, внутрішній магнітопровід і елементарні ротори-ролики, осі яких закріплені за допомогою підпружинених радіальних кронштейнів на валу двигуна і котяться по опорній поверхні статора. Недоліком відомого пристрою є погіршені енергетичні показники і обмежені можливості за діапазоном редукованої швидкості. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованої корисної моделі за технічною реалізацією і функціональним призначенням є багатороторний електричний двигун [2], що містить статор з магнітною системою у вигляді окремих елементарних шихтованих пакетів осердь, на яких розміщені зосереджені котушки багатофазної обмотки, що живляться через комутатор від джерела напруги, і шихтовані ротори-сателіти, що розміщені на водилі з можливістю обертання навколо власних осей, причому кожний ротор жорстко з'єднаний з відповідною планетарною шестірнею, які утворюють зубчату пару з коронною опорною шестірнею, закріпленою на статорі. Недоліком відомого пристрою є відсутність передачі редукованої швидкості обертання від роторів-сателітів на вал, що суттєво обмежує функціональні властивості двигуна. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних властивостей двигуна-редуктора за рахунок передачі крутного моменту від роторів-сателітів на окремий вал. Поставлена задача досягається тим, що двигун-редуктор, який містить закріплений в корпусі явнополюсний статор з багатокотушковою обмоткою, комутатор, жорстко закріплене на валу водило, на якому розміщені, з можливістю обертання навколо власної осі, елементарні роторисателіти з опорними котками, що утворюють відповідні зубчаті пари з опорною поверхнею статора, оснащено додатковим центральним валом, на якому жорстко закріплена сонячна шестірня, що утворює зубчату передачу з опорними котками елементарних роторів, а вал водила виконано порожнистим у вигляді двох аксіально розміщених піввалів, концентрично розташованих відносно центрального вала, причому центральний і порожнистий вали виконано з вихідними кінцями, розміщеними в протилежних торцевих частинах корпусу двигуна. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1. показано поздовжній, а на Фіг. 2 - поперечний переріз запропонованого електромеханічного пристрою. Двигун-редуктор складається з корпусу 1, в якому закріплено явнополюсний статор 2 з зосередженою обмоткою 3 котушкового типу. На водилах 4 і 5, які закріплені на піввалах 6 і 7, симетрично розміщені елементарні ротори 8 (як приклад, на Фіг. 1, 2 показано трироторний варіант), з можливістю обертання відносно власних осей. До торцевих поверхонь елементарних роторів 8 жорстко закріплені опорні котки-сателіти 9 і 10, які утворюють відповідні зубчаті пари з опорними поверхнями 11 та 12, закріпленими в торцевих частинах статора 2. На центральному валу 13, який розміщено по осі симетрії двигуна і концентрично відносно порожнистих піввалів 6, 7, закріплено сонячні шестерні 14 і 15, які утворюють зубчату передачу з відповідними опорними котками-сателітами 9 і 10, та додатковий магнітопровід 16. Порожнисті піввали 6 і 7 через підшипникові вузли забезпечують динамічну симетрію обертових мас відносно центрального вала 13 і осі симетрії розточки статора 2 двигуна. Для відбору механічної потужності центральний 13 і порожнистий 7 вали виконані з вихідними кінцями 17 і 18 відповідно. Двигун-редуктор працює наступним чином. При подачі напруги живлення через комутатор (наприклад, тиристорний) почергово на котушки обмотки 3, на активній поверхні статора 2 виникає обертове магнітне поле. Під дією сил одностороннього магнітного тяжіння елементарні ротори 8 приводяться в рух. Через наявність зубчатої передачі між опорними поверхнями 11 і 12 статора 2 і котками-сателітами 9, 10, елементарні ротори 8, обертаючись навколо власної осі у зворотному напрямі, котяться з кутовою швидкістю поля статора по нерухомих опорних поверхнях 11, 12, створюючи механічний момент на вихідному кінці вала 17. Одночасно, через зубчату передачу між сонячними шестернями 14 і 15 і котками-сателітами 9, 10, крутний момент від елементарних роторів 8 передається на центральний вал 13. Через вихідний кінець 18 центрального вала 13 знімається редукований момент. Основні вузли двигуна задовольняють вимогам модульного принципу конструювання і конструкторської уніфікації. 1 UA 107940 U 5 10 15 20 25 Запропоноване виконання двигуна-редуктора дозволяє забезпечити передачу крутного моменту і редукованої кутової швидкості і тим самим розширити діапазон зміни передаточних чисел, а наявність двох вихідних кінців валів відкриває можливість одночасного використання двох рівнів швидкості і двох значень механічного моменту для заданого значення кругової частоти поля статора. Таким чином, за рахунок суміщення функцій регульованого електричного двигуна з електромагнітною редукцією швидкості із планетарним редуктором, досягається технічний результат - розширення функціональних можливостей двигуна-редуктора. Джерела інформації: 1. Бертинов А.И., Варлей В.В. Электрические машины с катящимся ротором. - М.: Энергия, 1969, (с. 30). 2. А. св. СССР, № 809450, класс Н02K 41/06. Электрический двигатель/ В.И. Белесин, В.В. Белесин, В.И. Шмойлов. Заявл. 25.12.1978 (заявка № 2701300/24-07). Опубл. 28.02.81, бюл. № 8. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Двигун-редуктор, який містить закріплений в корпусі явнополюсний статор з багатокотушковою обмоткою, комутатор, жорстко закріплене на валу водило, на якому розміщені, з можливістю обертання навколо власної осі, елементарні ротори-сателіти з опорними котками, що утворюють відповідні зубчаті пари з опорною поверхнею статора, який відрізняється тим, що двигун оснащено додатковим центральним валом, на якому жорсткозакріплена сонячна шестірня, що утворює зубчату передачу з опорними котками елементарних роторів, а вал водила виконано порожнистим у вигляді двох аксіально розміщених піввалів, концентрично розташованих відносно центрального вала, причому центральний і порожнистий вали виконано з вихідними кінцями, розміщеними з протилежних торцевих частин корпусу двигуна. 2 UA 107940 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3