Асинхронний двигун

Реферат: Асинхронний двигун містить статор, магнітопровід якого закріплений за допомогою кронштейнів до корпусу двигуна, поверхневу розподілену багатофазну обмотку з П-подібними секціями, активні сторони якої укладено в пазах магнітопроводу, і жорстко закріплений на валу двосторонній ротор. Магнітопровід статора за радіальним напрямком виконано двопакетним, з ортогональною орієнтацією пазів у зовнішньому і внутрішньому елементарних пакетах. На валу закріплено додатковий ротор, активна поверхня якого ортогональна відносно активних поверхонь двостороннього ротора. Місця кріплення кронштейнів статора розміщено на вільній від обмотки поверхні верхнього пакета магнітопроводу, між лобовими частинами розподіленої обмотки. UA 114928 U (12) UA 114928 U UA 114928 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі електромашинобудування, і може бути використана в електричних двигунах, функціонування яких пов'язано з підвищеними вимогами до питомих енергетичних показників. Відомий асинхронний двигун подібного типу з двосторонньою активною зоною [1] містить розміщений в корпусі статор з кільцевою розподіленою обмоткою і двосторонній ротор, який закріплений на валу. Недоліком відомого двигуна є неефективне використання активної поверхні кільцевої обмотки і підвищені електричні втрати, що призводить до зниження його питомих енергетичних показників. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованої корисної моделі є однообмотковий асинхронний двигун з двосторонньою активною поверхнею [2], що містить магнітопровід статора з поверхневою розподіленою багатофазною обмоткою, П-подібні секції якої укладено в пазах магнітопроводу, та двосторонній ротор, жорстко закріплений на валу. Цей двигун обрано за найближчий аналог. Недоліком відомого двигуна є наявність ділянки П-подібної багатофазної обмотки, розміщеної на циліндричній частині активної поверхні статора, яка не бере участі в електромеханічному перетворенні енергії, що зумовлює виникнення додаткових електричних втрат і призводить до зниження питомих енергетичних показників двигуна. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення питомих енергетичних показників (збільшення активної потужності і підвищення к.к.д.) асинхронного двигуна. Поставлена задача досягається тим, що в асинхронному двигуні, що містить статор, магнітопровід якого закріплений за допомогою кронштейнів до корпусу двигуна, поверхневу розподілену багатофазну обмотку з П-подібними секціями, активні сторони якої укладено в пазах магнітопроводу, і жорстко закріплений на валу двосторонній ротор, магнітопровід статора за радіальним напрямком виконано двопакетним, з ортогональною орієнтацією пазів у зовнішньому і внутрішньому елементарних пакетах, а на валу закріплено додатковий ротор, активна поверхня якого ортогональна відносно активних поверхонь двостороннього ротора, місця кріплення кронштейнів статора розміщено на вільній від обмотки поверхні верхнього пакета магнітопроводу, між лобовими частинами розподіленої обмотки, причому внутрішній пакет магнітопроводу статора виконано з пресованого магнітопровідного матеріалу, а на його торцевих поверхнях виконано додаткові радіальні пази, геометрія і орієнтація яких співпадає з геометрією радіальних пазів зовнішнього пакета. У порівнянні з найближчим аналогом запропоноване технічне рішення характеризується наявністю наступних ознак: - магнітопровід статора за радіальним напрямком виконано двопакетним, з ортогональною орієнтацією пазів в зовнішньому і внутрішньому пакетах, що забезпечує можливість проведення як аксіальної, так і радіальної складової основного магнітного потоку через відповідні активні поверхні розподіленої обмотки з П-подібними секціями; - на валу двигуна розміщено додатковий ротор, що дозволяє забезпечити максимальне використання активної поверхні статора двигуна в процесі електромеханічного перетворення енергії; - внутрішній пакет магнітопроводу статора виконано з пресованого порошкового матеріалу, що дозволяє забезпечити рівномірну магнітну провідність як для радіальної, так і для аксіальної складових основного магнітного потоку: - на торцевих поверхнях внутрішнього пакета магнітопроводу статора виконано додаткові радіальні пази, геометрія і орієнтація яких співпадає з геометрією радіальних пазів зовнішнього пакета, що забезпечує можливість укладки П-подібних секцій розподіленої обмотки і максимальне використання її активної поверхні; - активна поверхня додаткового ротора ортогональна відносно активних поверхонь двостороннього ротора, що забезпечує використання циліндричної ділянки активної поверхні статора і утворює магнітне коло для замикання радіальної складової основного магнітного потоку; - кронштейни кріплення двопакетного магнітопроводу статора розміщено на вільній від обмотки поверхні зовнішнього магнітопроводу, між лобовими частинами розподіленої обмотки, що сприяє надійному кріпленню і раціональному використанню активного об'єму двигуна. Всі зазначені ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої мети. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де, на прикладі двигуна з торцевими дисковими роторами, показано поперечний переріз конструкції заявленого асинхронного 1 UA 114928 U 5 10 15 20 25 30 35 двигуна (фіг. 1) і особливості конструктивного виконання внутрішнього пакета магнітопроводу статора (фіг. 2). Асинхронний двигун містить статор 1, двопакетний магнітопровід якого складається з зовнішнього пакета 2 з радіально орієнтованою зубцево-пазовою структурою і внутрішнього пакета 3, зубцево-пазова структура якого містить аксіальні пази 4, розміщені на циліндричній поверхні, і радіальні пази 5 на торцевих його поверхнях. Геометрія і орієнтація радіальних пазів 5 внутрішнього пакета 3 співпадає з геометричними розмірами і орієнтацією радіальних пазів зовнішнього пакета 2. В пазах зовнішнього 2 і внутрішнього 3 елементарних пакетів розміщено активні сторони багатофазної розподіленої обмотки 6 з П-подібною просторовою геометрією секцій. Статор 1, за допомогою дискретно розміщених кронштейнів 7, жорстко закріплений до корпусу 8. Кронштейни 7 розміщено на вільній від обмотки ділянці зовнішнього пакета 2 між лобовими частинами 9 розподіленої обмотки 6. На валу 10 двигуна, за допомогою кронштейнів 11, 12, закріплено два торцевих ротори 13 і 14, а також додатковий циліндричний ротор 15. Пристрій працює наступним чином. При підключенні багатофазної розподіленої обмотки 6 статора 1 до джерела напруги, на його торцевих і циліндричних активних поверхнях і в відповідних аксіальних та радіальних повітряних проміжках, виникає обертове електромагнітне поле, під дією якого в короткозамкнених обмотках торцевих 13 та 14 і циліндричного 15 роторів наводяться індуковані струми. В результаті взаємодії обертового електромагнітного поля статора 1 і індукованих вторинних струмів, виникає електромагнітний момент, під дією якого вал 10 двигуна здійснює обертальний рух за напрямом дії електромагнітного моменту. Запропонований приклад технічної реалізації асинхронного двигуна дозволяє підвищити його питомі енергетичні показники (збільшити активну потужність і підвищити к.к.д.) за рахунок максимального використання активної поверхні і зменшення електричних втрат в розподіленій обмотці статора, за умови збереження активного об'єму двигуна. Запропоноване технічне рішення забезпечує можливість технічної реалізації конструкції двигуна з іншими просторовими формами активних поверхонь (циліндричною, тороїдальною плоскою, конічною, сферичною, плоскою та тороїдальною циліндричною), що забезпечує можливість раціонального вибору компонувальної схеми двигуна в залежності від його функціонального призначення і типу електроприводу. Джерела інформації: 1. Игнатов В.А., Вильданов К.Я. Торцевые асинхронные электродвигатели интегрального изготовления. - Μ.: Энергоатомиздат, 1988. - 304 с. (с. 76, рис. 1.77). 2. А. св. СССР, № 120589, Н02K 17/16, Н02K 01/06. Многофазный асинхронный двигатель торцового типа / А.Р. Айзенштейн, B.C. Новокшенов, Е.Я. Паточкин. Заявл. 27.06.1958, № 602810/24, опубл. в БИ № 12, 1959 г. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Асинхронний двигун, що містить статор, магнітопровід якого закріплений за допомогою кронштейнів до корпусу двигуна, поверхневу розподілену багатофазну обмотку з П-подібними секціями, активні сторони якої укладено в пазах магнітопроводу, і жорстко закріплений на валу двосторонній ротор, який відрізняється тим, що магнітопровід статора за радіальним напрямком виконано двопакетним, з ортогональною орієнтацією пазів у зовнішньому і внутрішньому елементарних пакетах, а на валу закріплено додатковий ротор, активна поверхня якого ортогональна відносно активних поверхонь двостороннього ротора, причому місця кріплення кронштейнів статора розміщено на вільній від обмотки поверхні верхнього пакета магнітопроводу, між лобовими частинами розподіленої обмотки. 2. Асинхронний двигун за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішній пакет магнітопроводу статора виконано з пресованого порошкового матеріалу, а на його торцевих поверхнях виконано додаткові радіальні пази, геометрія і орієнтація яких співпадає з геометрією радіальних пазів зовнішнього пакета. 2 UA 114928 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 3