1) eng. Repulionsmotor
2) electr. Repulsionsmotor
Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого рассчитана на подключение к источнику переменного тока, а обмотка ротора соединена с коллектором, щетки которого замкнуты накоротко и могут устанавливаться в различные положения с целью… … Справочник технического переводчика
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого присоединена к источнику электрической энергии, а щетки коллектора замкнуты накоротко, причем расположение и схема соединения щеток таковы, что при работе двигателя в обмотке ротора… … Политехнический терминологический толковый словарь
репульсионный двигатель с внутренним возбуждением — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
двигатель Дери (репульсионный двигатель с двумя комплектами щёток) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN Deri motor … Справочник технического переводчика
компенсированный репульсионный двигатель — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
асинхронный репульсионный двигатель — Репульсионный двигатель, у которого ротор имеет дополнительную короткозамкнутую обмотку [МЭК50(411) 73] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN repulsion induction motor … Справочник технического переводчика
компенсированный репульсионный двигатель — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN compensated repulsion motor … Справочник технического переводчика
двигатель Латура — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
РЕПУЛЬСИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности … Большой Энциклопедический словарь
репульсионный электродвигатель — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности. * * * РЕПУЛЬСИОННЫЙ… … Энциклопедический словарь
Репульсионный электродвигатель — (от позднелат. repulsio отталкивание) однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. На статоре неявнополюсной конструкции имеются две последовательно соединённые обмотки, оси которых… … Большая советская энциклопедия
universal_ru_de.academic.ru
推斥电动机
Русско-китайский судоремонтный и рыболовный словарь. - МО КНР. 1986.
репульсионный двигатель с внутренним возбуждением — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
двигатель Латура — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
двигатель Дери (репульсионный двигатель с двумя комплектами щёток) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN Deri motor … Справочник технического переводчика
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого рассчитана на подключение к источнику переменного тока, а обмотка ротора соединена с коллектором, щетки которого замкнуты накоротко и могут устанавливаться в различные положения с целью… … Справочник технического переводчика
РЕПУЛЬСИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности … Большой Энциклопедический словарь
репульсионный электродвигатель — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности. * * * РЕПУЛЬСИОННЫЙ… … Энциклопедический словарь
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого присоединена к источнику электрической энергии, а щетки коллектора замкнуты накоротко, причем расположение и схема соединения щеток таковы, что при работе двигателя в обмотке ротора… … Политехнический терминологический толковый словарь
Репульсионный электродвигатель — (от позднелат. repulsio отталкивание) однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. На статоре неявнополюсной конструкции имеются две последовательно соединённые обмотки, оси которых… … Большая советская энциклопедия
компенсированный репульсионный двигатель — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
асинхронный репульсионный двигатель — Репульсионный двигатель, у которого ротор имеет дополнительную короткозамкнутую обмотку [МЭК50(411) 73] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN repulsion induction motor … Справочник технического переводчика
репульсионно-индукционный двигатель — Репульсионный двигатель, имеющий на роторе дополнительную короткозамкнутую обмотку … Политехнический терминологический толковый словарь
maritime_ru_zh.academic.ru
эл. motore a repulsione
Dictionnaire technique russo-italien. 2013.
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого рассчитана на подключение к источнику переменного тока, а обмотка ротора соединена с коллектором, щетки которого замкнуты накоротко и могут устанавливаться в различные положения с целью… … Справочник технического переводчика
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого присоединена к источнику электрической энергии, а щетки коллектора замкнуты накоротко, причем расположение и схема соединения щеток таковы, что при работе двигателя в обмотке ротора… … Политехнический терминологический толковый словарь
репульсионный двигатель с внутренним возбуждением — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
двигатель Дери (репульсионный двигатель с двумя комплектами щёток) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN Deri motor … Справочник технического переводчика
компенсированный репульсионный двигатель — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
асинхронный репульсионный двигатель — Репульсионный двигатель, у которого ротор имеет дополнительную короткозамкнутую обмотку [МЭК50(411) 73] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN repulsion induction motor … Справочник технического переводчика
компенсированный репульсионный двигатель — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN compensated repulsion motor … Справочник технического переводчика
двигатель Латура — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
РЕПУЛЬСИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности … Большой Энциклопедический словарь
репульсионный электродвигатель — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности. * * * РЕПУЛЬСИОННЫЙ… … Энциклопедический словарь
Репульсионный электродвигатель — (от позднелат. repulsio отталкивание) однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. На статоре неявнополюсной конструкции имеются две последовательно соединённые обмотки, оси которых… … Большая советская энциклопедия
polytechnic_ru_it.academic.ru
Engineering: repulsion motor
Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого рассчитана на подключение к источнику переменного тока, а обмотка ротора соединена с коллектором, щетки которого замкнуты накоротко и могут устанавливаться в различные положения с целью… … Справочник технического переводчика
репульсионный двигатель — Однофазный коллекторный двигатель, обмотка статора которого присоединена к источнику электрической энергии, а щетки коллектора замкнуты накоротко, причем расположение и схема соединения щеток таковы, что при работе двигателя в обмотке ротора… … Политехнический терминологический толковый словарь
репульсионный двигатель с внутренним возбуждением — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
двигатель Дери (репульсионный двигатель с двумя комплектами щёток) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN Deri motor … Справочник технического переводчика
компенсированный репульсионный двигатель — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
асинхронный репульсионный двигатель — Репульсионный двигатель, у которого ротор имеет дополнительную короткозамкнутую обмотку [МЭК50(411) 73] Тематики машины электрические вращающиеся в целом EN repulsion induction motor … Справочник технического переводчика
компенсированный репульсионный двигатель — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN compensated repulsion motor … Справочник технического переводчика
двигатель Латура — репульсионный двигатель с внутренним возбуждением; отрасл. двигатель Латура; компенсированный репульсионный двигатель Репульсионный двигатель, поток возбуждения которого создается самой обмоткой ротора, получающей питание через второй комплект… … Политехнический терминологический толковый словарь
РЕПУЛЬСИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности … Большой Энциклопедический словарь
репульсионный электродвигатель — однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. Частоту вращения можно регулировать в широких пределах. Применяют в регулируемых электроприводах небольшой мощности. * * * РЕПУЛЬСИОННЫЙ… … Энциклопедический словарь
Репульсионный электродвигатель — (от позднелат. repulsio отталкивание) однофазный двигатель переменного тока с трансформаторной связью между обмотками статора и ротора. На статоре неявнополюсной конструкции имеются две последовательно соединённые обмотки, оси которых… … Большая советская энциклопедия
universal_ru_en.academic.ru
Изобретение относится к области электротехники, в частности электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения репульсионного бесколлекторного электродвигателя. В предлагаемом электродвигателе, содержащем статор (2) с однофазной обмоткой (6) и ротор (13) с беличьей клеткой (24), статор (2) имеет магнитопровод (3) и магнитопровод (4), оси симметрии которых параллельны друг другу и перпендикулярны оси вращения ротора (13), полюсы (5) магнитопровода (3) лежат на его оси симметрии, магнитопровод (4) кольцеобразен, имеет одну пару полюсов (11) с внутренней стороны кольца, угол между осью симметрии каждого полюса (11) и осью симметрии магнитопровода (4) находится в пределе от 15° до 75°, на полюсах (11) размещена обмотка (12) в виде катушки, навитой по спирали, с противоположной от полюсов (11) части магнитопровода (4) находится обмотка (9), представляющая собой катушку, навитую по спирали, обмотки (9) и (12) соединены между собой таким образом, что направление их навивки одно и то же, между полюсами (5) и (11) находится ротор (13). Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в упрощении, повышении надежности работы электродвигателя, а также в снижении затрат на его эксплуатацию. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 
Изобретение относится к электрическим машинам, конкретно к электродвигателям, и может быть использовано на промышленных предприятиях. Известен тиристорный асинхронный электропривод (а.с. СССР № 357656), который включает асинхронный электродвигатель, подключенный к электронному устройству.
Недостаток этого устройства в том, что тиристорная система управления полностью не решает вопрос увеличения начального момента асинхронного двигателя. Момент асинхронного двигателя прямо пропорционален квадрату приложенного напряжения. Тиристорная система управления не устраняет этот недостаток.
Известна также униполярная электрическая машина (см. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. «Электрические машины». Ч.1. Л.: Энергия, 1972. С.318-319), имеющая ротор, электромагниты и скользящие контакты.
Недостатком этой машины является то, что она работает при большом токе, а передача больших токов на расстояние требует увеличения сечения провода в электрической сети и связана со значительной потерей энергии и металла.
Известен однофазный асинхронный двигатель (см. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. «Электрические машины». Ч.2. М.-Л.: Энергия, 1965. С.562-564), имеющий статор, ротор, однофазную обмотку на статоре и беличью клетку на роторе.
Недостатком этого двигателя является то, что при снижении скорости вращения ротора до нуля крутящий момент также падает до нуля, а при вращении двигателя с синхронной скоростью его крутящий момент приобретает отрицательное значение.
Известен репульсионный бесколлекторный электродвигатель с одной обмоткой на статоре и комплектом щеток, являющихся частью замкнутых проводящих контуров (см. патент RU 2304838 C2), который взят за прототип.
Репульсионный бесколлекторный электродвигатель имеет статор с однофазной обмоткой на нем, ротор с беличьей клеткой, перемычки которой выполнены в виде контактных колец, и замкнутые проводящие контуры, закрепленные на статоре, щетки которых примыкают к контактным кольцам.
Недостатком репульсионного бесколлекторного электродвигателя является наличие контактных колец и щеток, за состоянием которых необходимо следить, что увеличивает эксплуатационные расходы. Наличие щеток также снижает надежность работы электродвигателя. Для осуществления реверса этой машины требуется дополнительная затрата времени.
Цель предлагаемого изобретения - повышение надежности работы и обеспечение экономичной эксплуатации электродвигателя за счет изготовления его репульсионным при исключении механического устройства, подводящего питание к ротору.
Этот технический результат достигается за счет того, что статор имеет два магнитопровода, оси симметрии которых параллельны друг другу и перпендикулярны оси вращения ротора, полюсы одного магнитопровода лежат на его оси симметрии, другой магнитопровод кольцеобразен, имеет одну пару полюсов с внутренней стороны кольца, угол между осью симметрии каждого полюса и осью симметрии магнитопровода находится в пределе от 15° до 75°. На этих полюсах размещена обмотка в виде катушки, навитой по спирали. С противоположной от полюсов части магнитопровода находится обмотка, представляющая собой катушку, навитую по спирали. Эти обмотки соединены между собой таким образом, что направление их навивки одно и то же. Между полюсами магнитопроводов находится ротор.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого электродвигателя.
На фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
На фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1.
Репульсионный бесколлекторный электродвигатель содержит корпус 1, в который заведен статор 2, состоящий из магнитопровода 3 и магнитопровода 4. Магнитопровод 3 имеет кольцеобразную форму. На его оси симметрии выполнены полюсы 5 с размещенной на них однофазной обмоткой возбуждения 6, представляющей собой катушку, навитую по спирали. Магнитопровод 4 имеет кольцеобразную форму. Нижняя часть магнитопровода 4 шире верхней. За счет этого увеличены внешние габариты в нижней части магнитопровода 4. Нижняя часть магнитопровода 4 упирается противоположными сторонами в бурт 7 корпуса 1 и в крышку 8, заведенную в корпус 1. В верхней части магнитопровода 4 размещена обмотка индукции 9, представляющая катушку, навитую по спирали. Между корпусом 1 и обмоткой индукции 9 находится зазор 10. В нижней части магнитопровода 4 выполнены полюсы 11. Угол 
между осью симметрии магнитопровода 4 и осями симметрии полюсов 11 находится в пределе от 15° до 75°. На полюсах 11 размещена обмотка блокировки 12, представляющая собой катушку, навитую по спирали. Между полюсами 5 и полюсами 11 находится ротор 13. В роторе 13, а также между магнитопроводом 3 и магнитопроводом 4 имеется пространство 14. В нем частично размещены обмотка возбуждения 6, обмотка индукции 9 и обмотка блокировки 12. Расстояние между обмоткой возбуждения 6 и обмоткой индукции 9 находится в пределах от 1 мм до 10 мм. Пространство 14 делит ротор 13 на часть ротора 15 и часть ротора 16. Ширина части ротора 15 равна ширине магнитопровода 3, а части ротора 16 - ширине магнитопровода 4. Часть ротора 15 вместе с магнитопроводом 3 составляют магнитопровод 17. Часть ротора 16 вместе с полюсами 11 и участком 18 магнитопровода 4, находящимся между полюсами 11, представляет собой магнитопровод 19. Магнитопровод 19 охватывает пространство 20. Магнитопровод 4 без полюсов 11, но вместе с участком 18 составляют магнитопровод 21. Магнитопровод 21 без участка 18, но вместе с полюсами 11 и частью ротора 16 охватывает пространство 22. Магнитопровод 21 охватывает пространство 23. На роторе 13 размещена беличья клетка 24, состоящая из проводящих стержней 25 и проводящих перемычек 26. Ротор 13 имеет вал 27, который заведен в подшипники 28, установленные в крышке 8 и крышке 29, заведенных в корпус 1. Обмотка индукции 9 и обмотка блокировки 12 соединены между собой таким образом, что имеют одно и то же направление намотки их витков. Оси симметрии магнитопровода 3 и магнитопровода 4 параллельны между собой и перпендикулярны оси вращения ротора 13.
Репульсионный бесколлекторный электродвигатель работает следующим образом. Обмотка возбуждения 6, обмотка индукции 9 и обмотка блокировки 12 подключаются к электрической сети, в результате чего возникает электромагнитное поле. Электромагнитное поле состоит из переменного магнитного и вихревого электрического полей. Переменное магнитное поле сосредоточивается в основном в магнитопроводе 17, магнитопроводе 19 и магнитопроводе 21. Вихревое электрическое поле циркулирует как внутри этих магнитопроводов, так и в пространстве, к ним примыкающем. Вихревое электрическое поле, воздействуя на электроны, находящиеся в беличьей клетке 24, вызывает циркуляцию индукционного тока в ней. В части ротора 15 напряженность вихревого электрического поля вдоль стержней 25 равна нулю в месте нахождения ее вертикальной оси симметрии и увеличивается прямо пропорционально увеличению расстояния от этой оси симметрии. В крайних точках части ротора 15, на его горизонтальной оси симметрии, величина напряженности вихревого электрического поля максимальна. По обе стороны от вертикальной оси симметрии части ротора 15 направление вектора напряженности вихревого электрического поля одно и то же, а с противоположных сторон от этой оси направление вектора напряженности вихревого электрического поля противоположно. В месте нахождения перемычки 26 на части ротора 15 величина напряженности вихревого электрического поля максимальна. Воздействием вихревого электрического поля на электроны в стержнях 25, находящихся в пространстве 14, можно пренебречь, поскольку угол между вектором напряженности вихревого электрического поля и стержнями 25 равен или примерно равен 90°. Поскольку 
то э.д.с. индукции в беличьей клетке 24, расположенной в части ротора 15, будет тем больше, чем больше величина E l воздействует на электроны стержней 25 и чем длиннее перемычка 26, соединяющая стержни 25. Знак э.д.с. обусловлен направлением вектора напряженности вихревого электрического поля. Э.д.с., индуцированной в стержнях 25, расположенных в пространстве 14, можно пренебречь. Беличья клетка 24, находящаяся в части ротора 16, расположена в зоне действия вихревых электрических полей, связанных с обмоткой индукции 9 и обмоткой блокировки 12. Стержни 25, расположенные на горизонтальной оси симметрии части ротора 15, соединяются перемычкой 26 максимальной длины. С уменьшением расстояния от стержней 25 до вертикальной оси симметрии части ротора 15 уменьшаются и проекции длины участков перемычки 26, соединяющих стержни 25, на горизонтальную ось симметрии части ротора 15. Поскольку величина напряженности вихревого электрического поля возрастает прямо пропорционально увеличению расстояния от вертикальной оси симметрии части ротора 15 до стержней 25, а проекция длины перемычки 26 на горизонтальную ось симметрии части ротора 15 будет максимальна, когда перемычка 26 соединяет стержни 25, находящиеся на горизонтальной оси симметрии части ротора 15, то в этом случае э.д.с. индукции в контуре, образованном стержнями 25, лежащими на горизонтальной оси симметрии части ротора 15, и перемычкой 26, их соединяющей, будет максимальной. По мере сужения этого контура э.д.с. индукции в нем будет уменьшаться прямо пропорционально уменьшению расстояния от вертикальной оси симметрии части ротора 15 до стержней 25. При этом э.д.с. индукции в контурах будет обозначена знаком (+) по правую сторону от вертикальной оси симметрии части ротора 15 и знаком (·) по ее левую строну. В стержнях 25, расположенных на вертикальной оси симметрии части ротора 15, э.д.с. не индуцируется, а суммарная э.д.с. в перемычке 26, их соединяющей, также равна нулю. Вихревое электрическое поле, возникающее при работе обмотки индукции 9 и обмотки блокировки 12, сосредоточивается в пространстве 20 и пространстве 22, а также в магнитопроводе 19 и магнитопроводе 21. Переменное магнитное поле, сосредоточенное в магнитопроводе 19 и магнитопроводе 21, циркулирует в одном и том же направлении. Значит, вихревые электрические поля, которые неразрывно связаны с этими переменными магнитными полями, будут также циркулировать в одном и том же направлении. Переменное магнитное поле, сосредоточенное в магнитопроводе 21, превратившись в вихревое электрическое поле, не может равномерно распределиться в пространстве 23. Ему препятствует вихревое электрическое поле, связанное с магнитопроводом 19. Таким образом, переменное магнитное поле, сосредоточенное в участке 18, превратившись в вихревое электрическое поле, концентрируется в пространстве 20. Там же сосредоточивается вихревое электрическое поле, порожденное переменным магнитным полем, циркулирующим в магнитопроводе 19. Концентрация вихревого электрического поля в пространстве 20 приводит к тому, что плотность энергии этого поля в пространстве 20 будет выше, чем в пространстве 22, а поскольку 
, то и напряженность вихревого электрического поля в пространстве 20 также больше, чем в пространстве 22. Под воздействием вектора напряженности вихревого электрического поля большей величины оказываются те стержни 25, находящиеся в части ротора 16, которые расположены ближе к пространству 20. Угол между стержнями 25, находящимися в пространстве 14, и векторами напряженности вихревых электрических полей, циркулирующих относительно магнитопровода 19 и магнитопровода 21, примерно равен 90°. Этим воздействием на стержни 25 можно пренебречь. Угол между перемычкой 26, расположенной на части ротора 16, и векторами напряженности вихревых электрических полей, циркулирующих относительно магнитопровода 19 и магнитопровода 21, меняется от нуля до 90°. Согласно формуле 
максимальная э.д.с. индуктируется в контуре из стержней 25, находящихся на вертикальной оси симметрии части ротора 16, и перемычкой 26. В этом случае будет наибольшей разница между величинами напряженности вихревых электрических полей в верхней и нижней частях по вертикальной оси симметрии части ротора 16. Индуцированная в перемычке 26 э.д.с. в этом случае также будет максимальной. При приближении стержней 25 части ротора 16 к его горизонтальной оси симметрии разница по величине напряженностей вихревых электрических полей, воздействующих на эти стержни 25, будет уменьшаться. Уменьшится также э.д.с. индукции на участках перемычки 26, соединяющей данные стержни 25. Таким образом, если на стержнях 25, которые вместе с перемычками 26 образуют контуры, изобразить знаки э.д.с. индукции, то когда (+) наносятся на стержни 25, находящиеся выше горизонтальной оси симметрии части ротора 16, тогда ниже этой оси на стержне 25 наносятся (·). При работе обмотки индукции 9 создается переменный магнитный поток Ф, а при работе обмотки блокировки 12 возникает переменный магнитный поток Ф1. На участке 18 переменные магнитные потоки Ф и Ф1 соединяются друг с другом, образуя переменный магнитный поток Ф2=Ф+Ф1. Э.д.с., индуцированная в беличьей клетке 24 на части ротора 16, окажется 
, поскольку в пространстве 20 блокируется вихревое электрическое поле, порожденное переменным магнитным потоком Ф, который распространяется по участку 18. Э.д.с., индуцированные в различных частях беличьей клетки 24, суммируются между собой. Возникшая трансформаторная э.д.с. вызывает циркуляцию индукционного тока в беличьей клетке 24. Поскольку знаки э.д.с. индукции в беличьей клетке 24, размещенной в части ротора 15 и части ротора 16, сдвинуты относительно друг друга на 90°, то циркуляция индукционного тока в беличьей клетке 24 осуществляется таким образом, что направление этого тока по одну сторону от оси, наклоненной под углом 
к горизонтальной оси симметрии ротора 13, обозначается (·), а по другую сторону - (+). Если пренебречь потерями в стали и меди, то трансформаторная э.д.с. отстает по фазе от переменных магнитных потоков обмотки возбуждения 6 и обмотки блокировки 12 на 90°. Индукционный ток отстает по фазе от трансформаторного э.д.с. на 90° и на 180° от этих переменных магнитных потоков. Поскольку потери в электродвигателе невелики, то отставания по фазе индукционного тока от магнитного потока будут примерно такими же, как и в идеальных условиях. Взаимодействие переменных магнитных полей обмотки возбуждения 6 и обмотки блокировки 12 с индукционным током обусловливает возникновение силы Лоренца. Согласно правилу левой руки сила, действующая на индукционный ток, текущий в стержнях 25, находящихся в части ротора 15 выше его горизонтальной оси симметрии, будет иметь одно и то же направление. А сила, действующая на индукционный ток, текущий в стержнях 25, находящихся по другую сторону от этой оси, будет иметь противоположное направление. В результате этого появляется крутящий момент М, имеющий одно и то же направление. Действие силы Лоренца в части ротора 16 вызывает появление крутящего момента М1. Согласно правилу левой руки направление крутящего момента М 1 будет противоположным по отношению к крутящему моменту М. А величина М>М1 поскольку . Таким образом, возникает крутящий момент М2 =М-М1, который действует на ротор 13. Поскольку переменные магнитные потоки обмотки возбуждения 6 и обмотки блокировки 12, а также индукционный ток одновременно меняют свое направление, то направление крутящего момента остается неизменным и ротор 13 придет во вращение. Трансформаторная э.д.с. не возникает и не исчезает мгновенно. При вращении ротора 13 участки беличьей клетки 24 с индуцированными в них э.д.с. переносятся в пространстве. В результате меняется ориентация по отношению к магнитным потокам обмотки возбуждения 6 и обмотки блокировки 12 циркулирующего в беличьей клетке 24 индукционного тока. Поэтому угол уменьшается, что приводит к увеличению М и уменьшению М1. При вращении ротора 13 в магнитных потоках обмотки возбуждения 6 и обмотки блокировки 12 возникает э.д.с. вращения противоположного знака по отношению к трансформаторной э.д.с. Поскольку э.д.с. вращения возрастает прямо пропорционально скорости вращения ротора 13, то разница по величине между трансформаторной э.д.с. и э.д.с. вращения будет убывать обратно пропорционально скорости вращения ротора 13. В такой же пропорции уменьшается индукционный ток, циркулирующий в беличьей клетке 24. Так как сила Лоренца прямо пропорциональна величине магнитного потока и тока, на который действует магнитный поток, то крутящий момент электродвигателя также будет пропорционален величине магнитного потока обмотки возбуждения 6 и силе индукционного тока, циркулирующего в беличьей клетке 24. А поскольку индукционный ток уменьшается обратно пропорционально скорости вращения ротора 13, то в такой же пропорции будет уменьшаться и крутящий момент электродвигателя. Реверс электродвигателя осуществляется либо путем переключения обмотки возбуждения 6, либо путем переключения соединенных между собой обмотки индукции 9 и обмотки блокировки 12. Крышка 8 и крышка 29 являются опорами для подшипников 28, на которые опирается вал 27. Между буртом 7 и крышкой 8 крепится магнитопровод 4. Зазор 10 предотвращает контакт между корпусом 1 и обмоткой индукции 9.
Таким образом, электродвигатель имеет характеристики, близкие к характеристикам репульсионного бесколлекторного двигателя с одной обмоткой на статоре, контактными кольцами и комплектом щеток. Но в предлагаемом электродвигателе отсутствуют контактные кольца и щетки; в результате повышается надежность его работы и снижаются расходы по обслуживанию двигателя. Кроме того, формулой 
нельзя пользоваться на практике, поскольку сведения о величине и направлении вектора напряженности вихревого электрического поля в различных точках пространства, где это поле циркулирует, крайне малы. С другой стороны, не уделяется внимание изучению вихревого электрического поля потому, что эта теория мало используется в практических целях. Таким образом, возник замкнутый круг, существующий на протяжении многих десятилетий. Наличие данного изготовленного электродвигателя, который при включении его в электрическую сеть самостоятельно пришел во вращение, может послужить толчком для разрыва сложившегося замкнутого круга.
1. Репульсионный бесколлекторный электродвигатель, содержащий статор с однофазной обмоткой и ротор с беличьей клеткой, отличающийся тем, что статор имеет два магнитопровода, оси симметрии которых параллельны друг другу и перпендикулярны оси вращения ротора, полюсы одного магнитопровода лежат на его оси симметрии, другой магнитопровод кольцеобразен, имеет одну пару полюсов с внутренней стороны кольца, угол между осью симметрии каждого полюса и осью симметрии магнитопровода находится в пределе от 15 до 75°, на этих полюсах размещена обмотка в виде катушки, навитой по спирали, с противоположной от полюсов части магнитопровода находится обмотка, представляющая собой катушку, навитую по спирали, эти обмотки соединены между собой таким образом, что направление их навивки одно и то же, между полюсами магнитопроводов находится ротор.
2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что зазор между обмотками двух магнитопроводов статора находится в пределе от 1 до 10 мм, ротор состоит из двух частей, каждая из которых имеет ширину, равную ширине магнитопроводов, между полюсами которых находится ротор, расстояния между частями ротора и магнитопроводами равны друг другу, в месте размещения обмотки магнитопровод имеет меньшую ширину, чем в остальной своей части, стык широкой и узкой частей магнитопровода имеет ступеньку с внешней его стороны.
www.freepatent.ru
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам. Технический результат - повышение надежности работы электродвигателя и снижение затрат на его эксплуатацию за счет выполнения электродвигателя репульсионным и бесколлекторным. Сущность изобретения состоит в том, что в электродвигателе, содержащем статор (2) с однофазной обмоткой (4) и щетками (12) в роторе (8), перемычки беличьей клетки (9) выполнены в виде контактных колец (11), к которым примыкают подпружиненные щетки (12), являющиеся частями замкнутых проводящих контуров, имеющих крепление на статоре (2) между его полюсами, при этом пара щеток (12) одного замкнутого проводящего контура охватывает ротор (8) с противоположных сторон в месте нахождения одного из полюсов статора (2), а щетки (12) следующего за ним замкнутого проводящего контура охватывают ротор (8) с противоположных сторон в месте нахождения противоположного ему полюса статора. Предлагаемый электродвигатель имеет характеристики, близкие характеристикам известных репульсионных двигателей с одной обмоткой на статоре и с одним комплектом щеток при одновременном обеспечении его взрывобезопасности, повышении надежности и удешевлении. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к электрическим машинам, конкретно к электродвигателям, и может быть использовано на промышленных предприятиях. Известен тиристорный асинхронный электропривод (А.с. СССР №357656), который включает асинхронный электродвигатель, подключенный к электронному устройству.
Недостаток этого устройства в том, что тиристорная система управления полностью не решает вопрос увеличения начального момента асинхронного двигателя. Момент асинхронного двигателя прямопропорционален квадрату приложенного напряжения. Тиристорная система управления не устраняет этот недостаток, она допускает потери энергии, так как автоматически не реагирует на изменение нагрузки на валу двигателя.
Известна также униполярная электрическая машина (см. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровский "Электрические машины", часть 1, Энергия, 1972, стр.318-319), имеющая ротор, электромагниты и скользящие контакты.
Недостатком этой машины является то, что она работает при большом токе, а передача больших токов на расстояние требует увеличения сечения провода в электрической сети и связана со значительными потерями энергии.
Известен однофазный асинхронный двигатель (см. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровский "Электрические машины", часть 2, Энергия, 1965, стр.562-564), имеющий статор, ротор, однофазную обмотку на статоре и коротко замкнутую обмотку на роторе (беличью клетку).
Недостатком этого двигателя является то, что при снижении скорости вращения ротора до нуля крутящий момент также падает до нуля, а при вращении двигателя с синхронной скоростью его крутящий момент приобретает отрицательное значение.
Известен репульсионный двигатель с одной обмоткой на статоре и одним комплектом щеток (см. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровский "Электрические машины", часть 2, Энергия, 1965, стр.623-626), который взят за прототип.
Репульсионный двигатель имеет статор с однофазной обмоткой на нем, якорь, коллектор и подвижную систему щеток.
Недостатком репульсионного двигателя является наличие коллектора, из-за чего по сравнению с бесколлекторными машинами данный репульсионный двигатель значительно дороже и обладает более тяжелыми коммутационными условиями работы. Частые поломки двигателя ведут к дополнительным затратам на ремонт и приводят к простоям оборудования. Коллекторную машину нельзя использовать во взрывоопасном помещении, а искрение на коллекторе является источником радиопомех. Кроме того, коллектор накладывает ограничение по мощности машины.
Цель предлагаемого изобретения - повышение надежности работы и обеспечение экономичной эксплуатации электродвигателя за счет изготовления его репульсионным и бесколлекторным.
Этот технический результат достигается за счет того, что ротор имеет торцевые перемычки беличьей клетки, выполненные в виде контактных колец, к которым примыкают подпружиненные щетки, являющиеся частями проводящих контуров, состоящих из гибких проводящих элементов с противоположных торцов, неразъемно соединенных с проводниками, каждый из которых прикреплен к изоляционной прокладке, соединенной с зубьями, выполненными в крайних шихтованных пластинах магнитопровода статора. Каждый из проводников расположен между двух ближайших полюсов статора, а пара щеток проводящего контура охватывает ротор с противоположных сторон, причем щетки проводящего контура размещены в месте нахождения одного из полюсов статора, щетки следующего за ним проводящего контура размещены в месте нахождения противоположного ему полюса.
Щетки установлены в щеткодержателях, находящихся в пазах крышек электродвигателя и прикрепленных к его корпусу.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого электродвигателя.
На фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
На фиг.3 - проекция ротора.
На фиг.4 - общий вид крышки электродвигателя.
На фиг.5 - две проекции держателя скользящего контакта.
На фиг.6 - вид Б фиг.5.
На фиг.7 - схема замещения беличьей клетки ротора предлагаемого электродвигателя и проводящих контуров.
Репульсионный бесколлекторный электродвигатель содержит корпус 1, в который заведен статор 2. Статор 2 имеет полюса 3 с размещенной на них однофазной обмоткой возбуждения 4, представляющей собой катушку, навитую по спирали. С торцов корпуса 1 крепятся крышки 5, в которых установлены подшипники 6. В подшипники 6 заведен вал 7, на котором размещен ротор 8 с расположенной на нем беличьей клеткой 9, состоящей из проводящих стержней 10 и контактных колец 11, в которые упирается щетки 12, неразъемно соединенные с гибкими элементами 13, выполненными из проводящего материала. Гибкие элементы 13 попарно с противоположных сторон неразъемно крепятся к проводникам 14. Проводник 14 вместе с прикрепленными к нему гибкими элементами 13 и с щетками 12, а также беличья клетка 9 образуют замкнутый проводящий контур 15 и замкнутый проводящий контур 16. Замкнутый проводящий контур 15 расположен под полюсом 3, а замкнутый проводящий контур 16 расположен над противоположным полюсом 3. Проводники 14 замкнутого проводящего контура 15 и 16 расположены диаметрально противоположно и размещены между полюсов 3. Проводники 14 прикреплены к прокладкам 17, выполненным из изоляционного материала. Прокладки 17 прикреплены к зубьям 18, которые выполнены в крайних шихтованных пластинах 19 статора 2. Щетки 12 заведены в отверстия 20 щеткодержателей 21. Отверстия 20 покрыты изоляционным лаком, в них заведены также пружина 22 и винт 23. Щеткодержатели 21 размещены в пазах 24 крышек 5 и крепятся с торцов к корпусу 1. Гибкие элементы 13 заведены в пазы 25 щеткодержателей 21.
Репульсионный бесколлекторный двигатель работает следующим образом.
Обмотка возбуждения 4 подключается к сети, в результате чего возникает переменный магнитный поток, который пронизывает беличью клетку 9, замкнутые проводящие контуры 15 и 16. Чем дальше проводящие стержни 10 беличьей клетки 9 отстоят от вертикальной оси симметрии ротора 8, тем больший по величине переменный магнитный поток проходит между ними и тем большая э.д.с. наводится в беличьей клетке 9 на участках расположения этих проводящих стержней 10. Трансформаторные э.д.с. вызывают циркуляцию индукционных токов в беличьей клетке 9 и замкнутых проводящих контурах 15 и 16. Если направления индукционных токов, текущих в проводящих стержнях 10 за номерами 2, 3, 4 и 5 будет обозначено (+), то направление индукционных токов в проводящих стержнях 10 под номерами 6, 7, 8 и 1 будет иметь знак (.). Величины индукционных токов, текущих в проводящих стержнях 10 под номерами 1-8 будут: l1=0,2285 E/Z, l2=0,0557 E/Z, l3=0,8511 E/Z, l4=0,3699 E/Z, l5=0,2285 E/Z, l6=0,0557 E/Z, l7=0,8511 E/Z и l8=0,3699 E/Z, где Е - э.д.с,, наведенное в беличьей клетке 9 на участке расположения стержней 10 под номерами 1 и 8, Z - общее электрическое сопротивление проводящего стержня 10, представляющее собой сумму активного и индуктивного сопротивлений.
Величина и направление индукционных токов l1-l8 установлены в результате решения системы уравнений, составленных по первому и второму правилам Кирхгофа. Схема замещения беличьей клетки 9 ротора 8 электродвигателя, а также замкнутых проводящих контуров 15 и 16 представляет собой разветвленную цепь. На схеме фигуры 7 стрелками изображены направления индукционных токов на различных участках беличьей клетки 9, замкнутого проводящего контура 15 и 16. Общие сопротивления на участках беличьей клетки 9, соединяющие проводящие стержни 10, приняты равными Z. Общее сопротивление проводника 14 вместе с прикрепленными к нему гибкими элементами 13 и щетками 12 равно 0,1 Z. При неподвижном роторе 8 проводящие стержни 10 под номерами 3 и 7 размещены в вертикальной плоскости, параллельной линиям магнитного потока Ф, поэтому трансформаторная э.д.с. на этом участке беличьей клетки 9 будет равна 0. Проводящие стержни 10 под номерами 2 и 6, а также 8 и 4 размещены в плоскостях, наклонных под углом 45 градусов к вертикальной плоскости. Поэтому магнитный поток, пронизывающий замкнутые проводящие контуры, ограниченные проводящими стержнями 10 под номерами 2, 6 и 8, 4, будет равен 0,7 Ф. Переменный магнитный поток 0,7 Ф наведет на участках беличьей клетки 9, включающих в себя проводящие стержни 10 под номерами 2, 6 и 8, 4 э.д.с. 0,7 Е. Наибольшее трансформаторное э.д.с. величиной Е наведется на участке беличьей клетки 9, включающем в себя проводящие стержни под номерами 1, 5, поскольку этот участок пронизывается всем переменным магнитным потоком. Общее трансформаторное э.д.с., наведенное в замкнутом проводящем контуре, образованном проводящими стержнями 10 под номерами 1, 5 и контактными кольцами 11, будет 2Е. Замкнутый проводящий контур 15 и замкнутый проводящий контур 16 пронизываются переменным магнитным потоком, величина которого равна 0,5 Ф. Величина общего трансформаторного э.д.с., наведенного в замкнутом проводящем контуре 16, будет равна Е. Если в замкнутом проводящем контуре 15 и в части беличьей клетки 9, находящейся по одну сторону от вертикальной оси симметрии ротора 8, трансформаторное э.д.с. будет иметь знак (.), то по другую сторону от вертикальной оси симметрии ротора 8 в замкнутом проводящем контуре 16 и другой половине беличьей клетки 9 трансформаторное э.д.с. будет иметь знак (+).
Уравнения, составленные по первому и второму законам Кирхгофа, имеют вид:
l1=l11+l18
l2=l11+l12
l13=l4+l14
l5=l14+l15
l6=l15+l16
l10=l7+l16+l17
l17=l8+l18
l1=l19+l26
l20=l8+l19
l10=l7+l20+l21
l6=l21+l22
l5=l22+l23
l24=l4+l23
l9=l3+l24+l25
l2=l25+l26
Zl3+0,1219=Е
Zl2+Zl11+Zl1+Zl26=0,3 E
Zl2+Zl25-Zl3+Zl12=-0,7 E
Zl24-Zl3+Zl4+Zl13=0,7 E
Zl23-Zl4+Zl5+Zl14=0,3 E
Zl6+Zl15+Zl5+Zl22=0,3 E
Zl7-Zl16-Zl6-Zl21=0,7 E
Zl8+Zl17-Zl7+Zl20=0,7 E
Zl1+Zl18-Zl8+Zl19=0,3 E
0,1Zl10+Z17=E
Zl11-Zl12+Zl13+Zl14-Zl15+Zl16-Zl17-Zl18=0
Решением данной системы уравнений будет:
Если пренебречь потерями в стали и меди, то трансформаторная э.д.с. отстает по фазе от магнитного потока обмотки возбуждения на 90 градусов. Магнитный поток, порожденный индукционными токами в роторе 8, а также в замкнутом проводящем контуре 15 и замкнутом проводящем контуре 16, отстает по фазе от трансформаторной э.д.с. на 90 градусов. Индукционный ток совпадает по фазе с суммарным магнитным потоком ротора 8 и замкнутых проводящих контуров 15, 16 и отстает по фазе от магнитного потока обмотки возбуждения 4 на 180 градусов. Поскольку потери в электродвигателе не велики, то фаза индукционного тока будет такой же, как и в идеальных условиях.
Циркуляция индукционного тока в беличьей клетке 9 будет осуществляться таким образом, что направление индукционного тока, текущего в проводящих стержнях 10, находящихся по одну сторону от оси симметрии ротора 8, наклоненной под углом α к его горизонтальной оси симметрии, будет обозначаться (.), а в стержнях 10, находящихся по другую сторону от этой оси, обозначится (+). Взаимодействие электромагнитного поля обмотки возбуждения 4 и индукционного тока обуславливает возникновение силы Лоренца. Согласно правилу левой руки, сила, действующая на индукционный ток, циркулирующий в проводящих стержнях 10, находящихся по одну сторону от горизонтальной оси симметрии ротора 8, будет иметь одно и то же направление. А сила, действующая на индукционный ток, циркулирующий в проводящих стержнях 10, находящихся по другую сторону от этой оси, будет иметь противоположное направление. Сила Лоренца обуславливает появление крутящего момента, имеющего одно и то же направление.
Поскольку электромагнитное поле обмотки возбуждения 4 и индукционный ток одновременно меняют свое направление, то направление крутящего момента остается неизменным и ротор 8 придет во вращение. Трансформаторная э.д.с., наведенная в беличьей клетке 9, не возникает и не изменяется мгновенно. При вращении ротора 8 участки беличьей клетки 9 с наведенными э.д.с. переносятся к зоне размещения щеток 12, что увеличивает силу индукционного тока, циркулирующего в беличьей клетке 9 на участках, примыкающих к щеткам 12.
При вращении ротора 8 в магнитном потоке обмотки возбуждения 4 в беличьей клетке 9 возникает э.д.с. вращения, направленная против трансформаторных э.д.с., наведенная в замкнутом проводящем контуре 15 и замкнутом проводящем контуре 16. В результате чего индукционный ток, циркулирующий в беличьей клетке 9 и проходящий через проводящие стержни 10, находящиеся в зоне размещения щеток 12, будет тем меньше, чем больше скорость вращения ротора 8.
Так как сила Лоренца прямо пропорциональна величине магнитного потока и тока, на который действует магнитный поток, то крутящий момент электродвигателя также будет пропорционален величине магнитного потока обмотки возбуждения 4 и силе индукционного тока, проходящего через проводящие стержни 10, находящиеся в зоне, примыкающей к вертикальной оси симметрии ротора 8. Так как индукционный ток, проходящий в этих стержнях 10, будет тем меньше, чем больше скорость вращения ротора 8, то и крутящий момент будет уменьшаться пропорционально увеличению скорости вращения ротора 8. Реверс электродвигателя осуществляется путем замены местами щеток 12 замкнутого проводящего контура 15 и 16. Пружинами 22 щетки 12 прижимаются к контактным кольцам 11. Винтами 23 регулируется сила давления пружин 22. Прокладки 17 электрически отделяют проводники 14 от статора 2, а поскольку прокладки 17 крепятся к зубьям 18, выполненным в крайних шихтованных пластинах 19, то монолитность статора 2 сохраняется. Пазы 24, выполненные в крышках 5, позволяют снять крышки 5 таким образом, что щеткодержатели 21 остаются закрепленными на корпусе 1. Гибкие элементы 13 обеспечивают возможность своего отвода в сторону при сборочно-разборочных работах. Отверстие 20 и паз 25 позволяют осуществить непрерывный контакт щетки 12 к контактным кольцам 11.
Таким образом, электродвигатель имеет характеристики, близкие к характеристикам известного репульсионного двигателя с одной обмоткой на статоре и одним комплектом щеток. Но в предлагаемом электродвигателе отсутствует коллектор, за счет этого конструкция удешевляется. Кроме того, это ставит двигатель в более легкие коммутационные условия. Отсутствие коллектора снимает ограничение по мощности двигателя, снижает взрывоопасность, снижает затраты на ремонт двигателя, повышает надежность работы электродвигателя.
1. Репульсионный бесколлекторный электродвигатель, содержащий статор с однофазной обмоткой и щетки, отличающийся тем, что ротор электродвигателя имеет торцевые перемычки беличьей клетки, выполненные в виде контактных колец, к которым примыкают подпружиненные щетки, являющиеся частями замкнутых проводящих контуров, имеющих крепление на статоре между его полюсами, пара щеток замкнутого проводящего контура охватывает ротор с противоположных сторон в месте нахождения одного из полюсов статора, щетки следующего за ним замкнутого проводящего контура охватывают ротор с противоположных сторон в месте нахождения противоположного ему полюса.
2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что щетки замкнутого проводящего контура неразъемно соединены с гибкими проводящими элементами, каждый из которых, с противоположных сторон, неразъемно соединен с проводником, который прикреплен к изоляционной прокладке, соединенной с зубьями, выполненными в крайних шихтованных пластинах статора.
3. Электродвигатель по п.2, отличающийся тем, что щетки установлены в щеткодержателях, находящихся в пазах крышек электродвигателя и прикрепленных к его корпусу.
www.findpatent.ru
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам. Технический результат - повышение надежности работы электродвигателя и снижение затрат на его эксплуатацию за счет выполнения электродвигателя репульсионным и бесколлекторным. Сущность изобретения состоит в том, что в электродвигателе, содержащем статор (2) с однофазной обмоткой (4) и щетками (12) в роторе (8), перемычки беличьей клетки (9) выполнены в виде контактных колец (11), к которым примыкают подпружиненные щетки (12), являющиеся частями замкнутых проводящих контуров, имеющих крепление на статоре (2) между его полюсами, при этом пара щеток (12) одного замкнутого проводящего контура охватывает ротор (8) с противоположных сторон в месте нахождения одного из полюсов статора (2), а щетки (12) следующего за ним замкнутого проводящего контура охватывают ротор (8) с противоположных сторон в месте нахождения противоположного ему полюса статора. Предлагаемый электродвигатель имеет характеристики, близкие характеристикам известных репульсионных двигателей с одной обмоткой на статоре и с одним комплектом щеток при одновременном обеспечении его взрывобезопасности, повышении надежности и удешевлении. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. 
Изобретение относится к электрическим машинам, конкретно к электродвигателям, и может быть использовано на промышленных предприятиях. Известен тиристорный асинхронный электропривод (А.с. СССР №357656), который включает асинхронный электродвигатель, подключенный к электронному устройству.
Недостаток этого устройства в том, что тиристорная система управления полностью не решает вопрос увеличения начального момента асинхронного двигателя. Момент асинхронного двигателя прямопропорционален квадрату приложенного напряжения. Тиристорная система управления не устраняет этот недостаток, она допускает потери энергии, так как автоматически не реагирует на изменение нагрузки на валу двигателя.
Известна также униполярная электрическая машина (см. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровский "Электрические машины", часть 1, Энергия, 1972, стр.318-319), имеющая ротор, электромагниты и скользящие контакты.
Недостатком этой машины является то, что она работает при большом токе, а передача больших токов на расстояние требует увеличения сечения провода в электрической сети и связана со значительными потерями энергии.
Известен однофазный асинхронный двигатель (см. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровский "Электрические машины", часть 2, Энергия, 1965, стр.562-564), имеющий статор, ротор, однофазную обмотку на статоре и коротко замкнутую обмотку на роторе (беличью клетку).
Недостатком этого двигателя является то, что при снижении скорости вращения ротора до нуля крутящий момент также падает до нуля, а при вращении двигателя с синхронной скоростью его крутящий момент приобретает отрицательное значение.
Известен репульсионный двигатель с одной обмоткой на статоре и одним комплектом щеток (см. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровский "Электрические машины", часть 2, Энергия, 1965, стр.623-626), который взят за прототип.
Репульсионный двигатель имеет статор с однофазной обмоткой на нем, якорь, коллектор и подвижную систему щеток.
Недостатком репульсионного двигателя является наличие коллектора, из-за чего по сравнению с бесколлекторными машинами данный репульсионный двигатель значительно дороже и обладает более тяжелыми коммутационными условиями работы. Частые поломки двигателя ведут к дополнительным затратам на ремонт и приводят к простоям оборудования. Коллекторную машину нельзя использовать во взрывоопасном помещении, а искрение на коллекторе является источником радиопомех. Кроме того, коллектор накладывает ограничение по мощности машины.
Цель предлагаемого изобретения - повышение надежности работы и обеспечение экономичной эксплуатации электродвигателя за счет изготовления его репульсионным и бесколлекторным.
Этот технический результат достигается за счет того, что ротор имеет торцевые перемычки беличьей клетки, выполненные в виде контактных колец, к которым примыкают подпружиненные щетки, являющиеся частями проводящих контуров, состоящих из гибких проводящих элементов с противоположных торцов, неразъемно соединенных с проводниками, каждый из которых прикреплен к изоляционной прокладке, соединенной с зубьями, выполненными в крайних шихтованных пластинах магнитопровода статора. Каждый из проводников расположен между двух ближайших полюсов статора, а пара щеток проводящего контура охватывает ротор с противоположных сторон, причем щетки проводящего контура размещены в месте нахождения одного из полюсов статора, щетки следующего за ним проводящего контура размещены в месте нахождения противоположного ему полюса.
Щетки установлены в щеткодержателях, находящихся в пазах крышек электродвигателя и прикрепленных к его корпусу.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого электродвигателя.
На фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
На фиг.3 - проекция ротора.
На фиг.4 - общий вид крышки электродвигателя.
На фиг.5 - две проекции держателя скользящего контакта.
На фиг.6 - вид Б фиг.5.
На фиг.7 - схема замещения беличьей клетки ротора предлагаемого электродвигателя и проводящих контуров.
Репульсионный бесколлекторный электродвигатель содержит корпус 1, в который заведен статор 2. Статор 2 имеет полюса 3 с размещенной на них однофазной обмоткой возбуждения 4, представляющей собой катушку, навитую по спирали. С торцов корпуса 1 крепятся крышки 5, в которых установлены подшипники 6. В подшипники 6 заведен вал 7, на котором размещен ротор 8 с расположенной на нем беличьей клеткой 9, состоящей из проводящих стержней 10 и контактных колец 11, в которые упирается щетки 12, неразъемно соединенные с гибкими элементами 13, выполненными из проводящего материала. Гибкие элементы 13 попарно с противоположных сторон неразъемно крепятся к проводникам 14. Проводник 14 вместе с прикрепленными к нему гибкими элементами 13 и с щетками 12, а также беличья клетка 9 образуют замкнутый проводящий контур 15 и замкнутый проводящий контур 16. Замкнутый проводящий контур 15 расположен под полюсом 3, а замкнутый проводящий контур 16 расположен над противоположным полюсом 3. Проводники 14 замкнутого проводящего контура 15 и 16 расположены диаметрально противоположно и размещены между полюсов 3. Проводники 14 прикреплены к прокладкам 17, выполненным из изоляционного материала. Прокладки 17 прикреплены к зубьям 18, которые выполнены в крайних шихтованных пластинах 19 статора 2. Щетки 12 заведены в отверстия 20 щеткодержателей 21. Отверстия 20 покрыты изоляционным лаком, в них заведены также пружина 22 и винт 23. Щеткодержатели 21 размещены в пазах 24 крышек 5 и крепятся с торцов к корпусу 1. Гибкие элементы 13 заведены в пазы 25 щеткодержателей 21.
Репульсионный бесколлекторный двигатель работает следующим образом.
Обмотка возбуждения 4 подключается к сети, в результате чего возникает переменный магнитный поток, который пронизывает беличью клетку 9, замкнутые проводящие контуры 15 и 16. Чем дальше проводящие стержни 10 беличьей клетки 9 отстоят от вертикальной оси симметрии ротора 8, тем больший по величине переменный магнитный поток проходит между ними и тем большая э.д.с. наводится в беличьей клетке 9 на участках расположения этих проводящих стержней 10. Трансформаторные э.д.с. вызывают циркуляцию индукционных токов в беличьей клетке 9 и замкнутых проводящих контурах 15 и 16. Если направления индукционных токов, текущих в проводящих стержнях 10 за номерами 2, 3, 4 и 5 будет обозначено (+), то направление индукционных токов в проводящих стержнях 10 под номерами 6, 7, 8 и 1 будет иметь знак (.). Величины индукционных токов, текущих в проводящих стержнях 10 под номерами 1-8 будут: l1=0,2285 E/Z, l 2=0,0557 E/Z, l3=0,8511 E/Z, l 4=0,3699 E/Z, l5=0,2285 E/Z, l 6=0,0557 E/Z, l7=0,8511 E/Z и l 8=0,3699 E/Z, где Е - э.д.с,, наведенное в беличьей клетке 9 на участке расположения стержней 10 под номерами 1 и 8, Z - общее электрическое сопротивление проводящего стержня 10, представляющее собой сумму активного и индуктивного сопротивлений.
Величина и направление индукционных токов l1-l 8 установлены в результате решения системы уравнений, составленных по первому и второму правилам Кирхгофа. Схема замещения беличьей клетки 9 ротора 8 электродвигателя, а также замкнутых проводящих контуров 15 и 16 представляет собой разветвленную цепь. На схеме фигуры 7 стрелками изображены направления индукционных токов на различных участках беличьей клетки 9, замкнутого проводящего контура 15 и 16. Общие сопротивления на участках беличьей клетки 9, соединяющие проводящие стержни 10, приняты равными Z. Общее сопротивление проводника 14 вместе с прикрепленными к нему гибкими элементами 13 и щетками 12 равно 0,1 Z. При неподвижном роторе 8 проводящие стержни 10 под номерами 3 и 7 размещены в вертикальной плоскости, параллельной линиям магнитного потока Ф, поэтому трансформаторная э.д.с. на этом участке беличьей клетки 9 будет равна 0. Проводящие стержни 10 под номерами 2 и 6, а также 8 и 4 размещены в плоскостях, наклонных под углом 45 градусов к вертикальной плоскости. Поэтому магнитный поток, пронизывающий замкнутые проводящие контуры, ограниченные проводящими стержнями 10 под номерами 2, 6 и 8, 4, будет равен 0,7 Ф. Переменный магнитный поток 0,7 Ф наведет на участках беличьей клетки 9, включающих в себя проводящие стержни 10 под номерами 2, 6 и 8, 4 э.д.с. 0,7 Е. Наибольшее трансформаторное э.д.с. величиной Е наведется на участке беличьей клетки 9, включающем в себя проводящие стержни под номерами 1, 5, поскольку этот участок пронизывается всем переменным магнитным потоком. Общее трансформаторное э.д.с., наведенное в замкнутом проводящем контуре, образованном проводящими стержнями 10 под номерами 1, 5 и контактными кольцами 11, будет 2Е. Замкнутый проводящий контур 15 и замкнутый проводящий контур 16 пронизываются переменным магнитным потоком, величина которого равна 0,5 Ф. Величина общего трансформаторного э.д.с., наведенного в замкнутом проводящем контуре 16, будет равна Е. Если в замкнутом проводящем контуре 15 и в части беличьей клетки 9, находящейся по одну сторону от вертикальной оси симметрии ротора 8, трансформаторное э.д.с. будет иметь знак (.), то по другую сторону от вертикальной оси симметрии ротора 8 в замкнутом проводящем контуре 16 и другой половине беличьей клетки 9 трансформаторное э.д.с. будет иметь знак (+).
Уравнения, составленные по первому и второму законам Кирхгофа, имеют вид:
l 1=l11+l18
l2=l11+l 12
l13=l4 +l14
l5=l 14+l15
l6 =l15+l16
l 10=l7+l16+l 17
l17=l8 +l18
l1=l 19+l26
l20 =l8+l19
l 10=l7+l20+l 21
l6=l21 +l22
l5=l 22+l23
l24 =l4+l23
l 9=l3+l24+l 25
l2=l25 +l26
Zl3+0,121 9=Е
Zl2+Zl11 +Zl1+Zl26=0,3 E
Zl2+Zl25-Zl 3+Zl12=-0,7 E
Zl 24-Zl3+Zl4+Zl 13=0,7 E
Zl23-Zl 4+Zl5+Zl14=0,3 E
Zl6+Zl15+Zl 5+Zl22=0,3 E
Zl 7-Zl16-Zl6-Zl 21=0,7 E
Zl8+Zl 17-Zl7+Zl20 =0,7 E
Zl1+Zl18 -Zl8+Zl19=0,3 E
0,1Zl10+Z17=E
Zl11-Zl12+Zl 13+Zl14-Zl15 +Zl16-Zl17-Zl 18=0
Решением данной системы уравнений будет:
Если пренебречь потерями в стали и меди, то трансформаторная э.д.с. отстает по фазе от магнитного потока обмотки возбуждения на 90 градусов. Магнитный поток, порожденный индукционными токами в роторе 8, а также в замкнутом проводящем контуре 15 и замкнутом проводящем контуре 16, отстает по фазе от трансформаторной э.д.с. на 90 градусов. Индукционный ток совпадает по фазе с суммарным магнитным потоком ротора 8 и замкнутых проводящих контуров 15, 16 и отстает по фазе от магнитного потока обмотки возбуждения 4 на 180 градусов. Поскольку потери в электродвигателе не велики, то фаза индукционного тока будет такой же, как и в идеальных условиях.
Циркуляция индукционного тока в беличьей клетке 9 будет осуществляться таким образом, что направление индукционного тока, текущего в проводящих стержнях 10, находящихся по одну сторону от оси симметрии ротора 8, наклоненной под углом 
к его горизонтальной оси симметрии, будет обозначаться (.), а в стержнях 10, находящихся по другую сторону от этой оси, обозначится (+). Взаимодействие электромагнитного поля обмотки возбуждения 4 и индукционного тока обуславливает возникновение силы Лоренца. Согласно правилу левой руки, сила, действующая на индукционный ток, циркулирующий в проводящих стержнях 10, находящихся по одну сторону от горизонтальной оси симметрии ротора 8, будет иметь одно и то же направление. А сила, действующая на индукционный ток, циркулирующий в проводящих стержнях 10, находящихся по другую сторону от этой оси, будет иметь противоположное направление. Сила Лоренца обуславливает появление крутящего момента, имеющего одно и то же направление.
Поскольку электромагнитное поле обмотки возбуждения 4 и индукционный ток одновременно меняют свое направление, то направление крутящего момента остается неизменным и ротор 8 придет во вращение. Трансформаторная э.д.с., наведенная в беличьей клетке 9, не возникает и не изменяется мгновенно. При вращении ротора 8 участки беличьей клетки 9 с наведенными э.д.с. переносятся к зоне размещения щеток 12, что увеличивает силу индукционного тока, циркулирующего в беличьей клетке 9 на участках, примыкающих к щеткам 12.
При вращении ротора 8 в магнитном потоке обмотки возбуждения 4 в беличьей клетке 9 возникает э.д.с. вращения, направленная против трансформаторных э.д.с., наведенная в замкнутом проводящем контуре 15 и замкнутом проводящем контуре 16. В результате чего индукционный ток, циркулирующий в беличьей клетке 9 и проходящий через проводящие стержни 10, находящиеся в зоне размещения щеток 12, будет тем меньше, чем больше скорость вращения ротора 8.
Так как сила Лоренца прямо пропорциональна величине магнитного потока и тока, на который действует магнитный поток, то крутящий момент электродвигателя также будет пропорционален величине магнитного потока обмотки возбуждения 4 и силе индукционного тока, проходящего через проводящие стержни 10, находящиеся в зоне, примыкающей к вертикальной оси симметрии ротора 8. Так как индукционный ток, проходящий в этих стержнях 10, будет тем меньше, чем больше скорость вращения ротора 8, то и крутящий момент будет уменьшаться пропорционально увеличению скорости вращения ротора 8. Реверс электродвигателя осуществляется путем замены местами щеток 12 замкнутого проводящего контура 15 и 16. Пружинами 22 щетки 12 прижимаются к контактным кольцам 11. Винтами 23 регулируется сила давления пружин 22. Прокладки 17 электрически отделяют проводники 14 от статора 2, а поскольку прокладки 17 крепятся к зубьям 18, выполненным в крайних шихтованных пластинах 19, то монолитность статора 2 сохраняется. Пазы 24, выполненные в крышках 5, позволяют снять крышки 5 таким образом, что щеткодержатели 21 остаются закрепленными на корпусе 1. Гибкие элементы 13 обеспечивают возможность своего отвода в сторону при сборочно-разборочных работах. Отверстие 20 и паз 25 позволяют осуществить непрерывный контакт щетки 12 к контактным кольцам 11.
Таким образом, электродвигатель имеет характеристики, близкие к характеристикам известного репульсионного двигателя с одной обмоткой на статоре и одним комплектом щеток. Но в предлагаемом электродвигателе отсутствует коллектор, за счет этого конструкция удешевляется. Кроме того, это ставит двигатель в более легкие коммутационные условия. Отсутствие коллектора снимает ограничение по мощности двигателя, снижает взрывоопасность, снижает затраты на ремонт двигателя, повышает надежность работы электродвигателя.
1. Репульсионный бесколлекторный электродвигатель, содержащий статор с однофазной обмоткой и щетки, отличающийся тем, что ротор электродвигателя имеет торцевые перемычки беличьей клетки, выполненные в виде контактных колец, к которым примыкают подпружиненные щетки, являющиеся частями замкнутых проводящих контуров, имеющих крепление на статоре между его полюсами, пара щеток замкнутого проводящего контура охватывает ротор с противоположных сторон в месте нахождения одного из полюсов статора, щетки следующего за ним замкнутого проводящего контура охватывают ротор с противоположных сторон в месте нахождения противоположного ему полюса.
2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что щетки замкнутого проводящего контура неразъемно соединены с гибкими проводящими элементами, каждый из которых, с противоположных сторон, неразъемно соединен с проводником, который прикреплен к изоляционной прокладке, соединенной с зубьями, выполненными в крайних шихтованных пластинах статора.
3. Электродвигатель по п.2, отличающийся тем, что щетки установлены в щеткодержателях, находящихся в пазах крышек электродвигателя и прикрепленных к его корпусу.
www.freepatent.ru
