Использование: электропривод различного назначения. Сущность изобретения: ротор выполнен в виде предварительно смонтированного и сбалансированного узла, содержит постоянные магниты, центральные части торцов которых соединены с помощью пластин с втулкой. Технический результат: упрощение конструкции и уменьшение массы. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к приводам с электродвигателем.
Широко известны и наиболее распространены бесколлекторные асинхронные трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Асинхронный электродвигатель возбуждается переменным током, который, как правило, подводится к электродвигателю от сети переменного тока, имеющей промышленную частоту 50 Гц [1]. Известен электродвигатель переменного тока, содержащий статор с обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой, выполненной в виде беличьей клетки, и вала с подшипниковыми опорами (см. авт. св. СССР N 1053229, кл. H 02 K 17/00, 1983). Для управления частотой вращения асинхронного электродвигателя с фазным ротором могут быть использованы устройства, содержащие в цепи ротора преобразователь частоты с непосредственной связью [2] . Эти устройства имеют значительные габариты и вес. Наиболее близким аналогом изобретения является электродвигатель, содержащий вращающийся вокруг оси ротор и статор, установленный соосно с ротором. По окружности ротора и статора размещены несколько биполярных полюсов. Полюса ротора расположены внутри, а статора - снаружи окружности, концентричной оси ротора и лежащей в плоскости, перпендикулярной этой оси. Блок, соединенный с одной из групп полюсов, управляет подачей к ней питания для выборочного намагничивания полюсов и создания вращающего магнитного поля. Каждый из полюсов ротора имеет магнитный сердечник E-образного поперечного сечения, причем плоскость поперечного сечения перпендикулярна плоскости окружности, на которой размещены полюса. Открытая часть сердечников обращена к этой окружности и имеет один центральный и два наружных выступа. На каждом полюсе ротора вокруг центрального выступа намотана по меньшей мере одна катушка, соединенная с блоком управления для создания вращающегося магнитного поля [3] . Данный электродвигатель не позволяет получить высокие обороты и сложен в изготовлении, так как трудно осуществить его балансировку и выполнить электронное устройство блока управления для создания вращающегося магнитного поля. Целью изобретения является создание высокооборотистого двигателя с оборотами до 50000 в минуту, имеющего простую конструкцию и малый вес. Указанный технический результат достигается тем, что ротор выполнен в виде предварительно смонтированного и отбалансированного узла, включающего втулку и равномерно расположенные по поперечному сечению по меньшей мере два постоянных магнита, центральные части торцов которых соединены посредством пластин со втулкой, последняя напрессована на вал отбора мощности, при этом смежные магниты противоположно намагничены и их продольный размер больше внутреннего радиуса статора, а электронное устройство выполнено в виде последовательно соединенных между собой диодного моста, фильтра и тиристорного преобразователя. На фиг.1 схематически изображен продольный разрез высокооборотистого электродвигателя; на фиг.2 - поперечное сечение А-А на фиг.1. Высокооборотистый электродвигатель содержит: статор 1, имеющий обмотки 2, ротор 3, установленный в подшипниковых опорах 4, вал 5 отбора мощности с напрессованной на нем втулкой 6, соединенной посредством пластин 7 с центральными частями торцов постоянных магнитов 8, расположенными с зазором относительно статора 1, причем смежные магниты противоположно намагничены и их продольный размер больше внутреннего радиуса статора, а электронное устройство для создания вращающегося магнитного поля (не показано) выполнено в виде последовательно соединенных между собой диодного моста (типа Д-245 или Д-246), фильтра (типа РЦ) и тиристорного преобразователя. Величина зазора между статором 1 и ротором 3 выполняется порядка 2 мм, увеличение зазора ведет к потере мощности. Желательно использование магнитов 8 на керамической основе, что позволяет избежать появления пыли и повысит и ресурс работы. Магниты 8 могут быть выполнены в виде полос, изогнутых по цилиндрическим образующим (как представлено на фиг. 2), причем поперечное сечение может быть и круглым или прямоугольным. Для обеспечения работоспособности электродвигателя при оборотах 50000 в минуту ротор 3 предварительно монтируют и осуществляют его балансировку посредством сверловки его элементов или установки балансировочных грузиков (не показано), что позволяет избежать вибраций при работе и разрушений подшипниковых опор 4, а также обеспечит постоянство зазора между статором 1 и ротором 3. Предложенный высокооборотистый электродвигатель работает следующим образом. Ток в обмотках 2 статора 1 подается от сети переменного тока через последовательно соединенные между собой диодный мост, фильтр и тиристорный преобразователь, что позволяет создать вращающееся магнитное поле и регулировать угловую скорость (обороты) ротора 3 электродвигателя за счет взаимодействия магнитных полей статора 1 и магнитов 8 ротора 3, при этом смежные магниты 8 противоположно намагничены в роторе 3.Похожие патенты:
Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям роторов высокоскоростных электрических машин
Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам с постоянными магнитами на роторе
Изобретение относится к электротехнике и может быть реализовано в синхронных машинах с когтеобразным ротором и возбуждением от постоянных магнитов
Изобретение относится к области производства постоянных магнитов (ПМ) и может быть использовано при изготовлении многополюсных роторных магнитов для синхронных электрических машин
Изобретение относится к электрическим машинам
Изобретение относится к области электротехники, а именно - к конструкциям электрических машин, в частности бесконтактных электрических машин с ротором в виде постоянного магнита
Изобретение относится к электромеханике, в частности к электрическим машинам
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании и изготовлении электрических машин
Изобретение относится к синхронным электрическим двигателям
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в различных областях промышленности и в быту
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в качестве источника электроэнергии в промышленности, на транспорте и в быту
Изобретение относится к области электротехники и энергетики и может найти применение в народном хозяйстве и быту, в местах наибольшей потребности в электроэнергии для питания электрических двигателей
Изобретение относится к электротехнике и касается особенностей конструктивного выполнения магнитных систем на постоянных магнитах
Изобретение относится к генерации электрического тока системой магнитов и, в частности, касается генерации с помощью вращения непрерывного ряда магнитов через группу кольцеобразно размещенных катушек
Изобретение относится к электротехнике, а именно - к технологии изготовления высокоскоростных электрических машин с постоянными магнитами, и может быть использовано также при сборке других вращающихся конструкций
Высокооборотистый электродвигатель
www.findpatent.ru
Когда речь заходит об электродвигателях, не существует линейной зависимости между мощностью, числом оборотов и потребляемого напряжения. Рассмотрим, в каких отраслях применяют и чем различаются высоковольтные электродвигатели, двигатели с высокими оборотами, а также двигатели с большой мощностью.
Высоковольтные электродвигатели – это синхронные и асинхронные двигатели с напряжением 3000, 6000, 6300, 6600 и 10000 В. В основном данные электродвигатели применяются в промышленности: металлургическая, горнодобывающая, станкостроительная, химическая отрасли. Такие электродвигатели применяются в установках, дымососах, мельницах, станах, грохотах, вентиляторах и т.д.
Трехфазные двигатели предназначены для работы от переменного тока с частотой 50 (60) Гц. Для обеспечения надежной работы используют обмотку статора типа "Монолит" или "Монолит-2" с классом нагревостойкости не ниже "В". Корпус электродвигателей усиленный, что, в свою очередь, понижает уровни звука и вибрации. Удельная материалоемкость и энергетические показатели находятся в оптимальном соотношении. Высоковольтные электродвигатели характеризуются также повышенной износостойкостью.
Предназначаются такие электродвигатели для привода:
В отличие от высоковольтных электродвигателей, высокооборотные – это двигатели, количество оборотов которых равно 50 об/с или 3000 об/мин. Они имеют меньшую массу, габариты и даже стоимость, чем более тихоходные собратья одинаковой мощности.
Для применения двигателей с частой до 9000 об/мин необходимо использовать механизм с большим передаточным числом, в частности, волновой передаточный механизм. Он отличается простотой, высокой надежностью, точностью и компактностью.
Область применения высокооборотных двигателей очень широка. Сюда входят и электродвигатели для ручного гравера, и для сверла бормашины, и двигатели для автомобильной и авиационной промышленности.
У обычных трехфазных электродвигателей номинальная мощность колеблется в диапазоне 120 Вт-315 кВт. Однако, как показывает практика, чем мощней электродвигатель, тем больше высота оси вала. Поэтому мощными принято считать электродвигатели больше 11 кВт. Области применения тоже довольно широкие. В частности, краново-металлургическая. Электродвигатели большой мощности также применяются в насосных агрегатах.
Просмотров: 7835
Дата: Воскресенье, 19 Январь 2014
www.rosdiler-electro.ru
Cтраница 3
Среди высокоскоростных двигателей малой мощности нормального испол - 1ения ( с внешним статором) наиболее распространенными является асинхронные трехфазные двигатели. По конструкции ротора ни подразделяются на двигатели с шихтованным ротором и корот-эзамкнутой обмоткой и двигатели с массивным сплошным рото-юм, существенно превосходящим по прочности шихтованный. [31]
Своеобразные требования предъявляются к электроприводу центрифуг. Здесь нужны высокоскоростные двигатели, которые обеспечивали бы несколько рабочих скоростей вращения и одну низкую загрузочную скорость. Обычно для центрифуг применяют многоскоростные асинхронные двигатели. Для суперцентрифуг необходима разработка высокочастотных двигателей с максимальной скоростью до 50 000 об / мин. [32]
Коллекторы двигателей, как правило, имеют пластмассовую основу. Лишь в высокоскоростных двигателях применяются коллекторы, аналогичные коллекторам крупных машин. Иногда для увеличения прочности коллекторы снабжаются армирующими кольцами. [34]
Энергетические характеристики управляемого двигателя, в частности его ко-ффициент полезного действия, как правило, имеют второстепенное значение. Так, в высокоскоростных двигателях, имеющих предельные показатели ис-юльзования, отвод тепла представляет довольно сложную техническую задачу. I другой стороны, в системах с автономным питанием от батарей двигатель за-астую является основным потребителем электроэнергии и его энергетические ха-актеристики во многом определяют массу и габариты системы в целом. Из рас-мотренных схем двигателей с малым числом секций наилучшим электромагнит-ым КПД обладают Трехсекционные схемы с реверсивным питанием. [35]
Угол охвата ремнем шкива на шпинделе оказывается недостаточным для передачи требуемой мощности. Использование второго типа привода с высокоскоростным двигателем - электрошпинделем, на валу которого крепится режущий инструмент, позволяет получить наиболее рациональную конструкцию механизма главного движения. [36]
Так как центробежные толкатели обычно проектируются на большие усилия при относительно небольшом ходе штока, то подшипники толкателя воспринимают значительную нагрузку в течение всего времени работы двигателя толкателя. Для обеспечения малых габаритов стараются использовать высокоскоростные двигатели. Все это предъявляет повышенные требования к под - 15 шипникам и, в большинстве случаев, именно долговечность подшипников определяет срок службы толкателя. [38]
Для легирования свинцовых баббитов используют Ni, Cd и As. Он используется для изготовления подшипников скольжения высокоскоростных двигателей, хорошо воспринимает ударные и знакопеременные нагрузки. [39]
При увеличении относительного реактивного сопротивления якорной цепи XQ / RO, что сопутствует увеличению мощности машины и частоты вращения холостого хода, существенно возрастает нелинейность механических характеристик, снижается КПД и при одинаковых моментах нагрузки уменьшаются частоты вращения, а следовательно, и мощность на валу. Это обстоятельство должно быть учтено при расчете высокоскоростных двигателей, по -: кольку пренебрежение индуктивностью в этом случае может привести к значительным погрешностям. [40]
Своеобразную группу механизмов составляют машины для производства и обработки искусственного волокна. Отличительной особенностью этих механизмов является массовое применение высокоскоростных двигателей малой мощности, требующих источников переменного напряжения повышенной частоты. [41]
Развитие высокоскоростных дизелей стимулировалось рядом причин: доступностью легкого дизельного топлива и низким обложением налогами этих топлив по сравнению с бензином; позже введение масел с присадками, поддержанное главным образом военными властями США, сделало возможным заметное увеличение коэффициента полезного действия, улучшение экономичности и общей надежности двигателя. Эти успехи, несомненно, сильно упрочили положение высокоскоростного двигателя как мощной установки и способствовали его распространению. Дальнейший прогресс до некоторой степени будет зависеть от возможности приготовления масел еще более высокого качества, и в этом направлении постоянно проводятся исследования. [42]
Этот случай убедительно показывает желательность самого полного сотрудничества между нефтепереработчиком, промышленником, производящим двигатели, и потребителем двигателя. В данном случае более вероятно применить это к малолитражному высокоскоростному двигателю, который используется в легких торговых грузовиках и в частновладельческих пассажирских машинах. Ожидается, что этот класс двигателей в течение ближайших нескольких лет будет значительно улучшен и окажется способным конкурировать с бензиновым двигателем. [43]
Своеобразную группу механизмов составляют машины для производства и обработки синтетического и искусственного волокна. Отличительной особенностью механизмов для производства искусственного волокна является массовое применение высокоскоростных двигателей малой мощности, в том числе электроверетен, требующих источников питания повышенной частоты. [44]
Выбор системы привода обусловлен в данном случае следующими соображениями. Незначительный диапазон регулирования, вентиляторный характер нагрузки и необходимость в высокоскоростном двигателе являются требованиями, определяющими целесообразность применения одной из каскадных схем асинхронного привода. Схема вентильно-машинного каскада обладает в данном случае рядом преимуществ: наличие в составе привода синхронной машины позволит получить привод, имеющий достаточно высокий коэффициент мощности, что для сверхмощной установки имеет большое значение; возможность применения схемы, изображенной на рис. 11, позволяет существенно сократить установленную мощность машин постоянного тока; стоимость и сложность эксплуатации преобразовательного электромашинного агрегата не будут превосходить таковые для преобразователя, выполненного на откачных ртутных вентилях, который был бы необходим в случае применения вентильного каскада. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
