27.05.2013
216.012.45ae

АКСИАЛЬНЫЙ КАСКАДНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД С ЖИДКОСТНЫМ ТОКОСЪЕМОМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники, в частности к аксиальным каскадным электрическим приводам с жидкостным токосъемом, и может быть использовано при создании безредукторных аксиальных каскадных электрических приводов с регулируемой скоростью вращения. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в обеспечении получения больших скоростей вращения, близких к двойной номинальной при номинальном значении величины момента, или получения удвоенного момента при номинальной скорости вращения для различного диапазона мощностей электрического привода при одновременном повышении надежности работы такого привода. Предлагаемый аксиальный каскадный электрический привод содержит два соединенных соосно электродвигателя, причем магнитные системы двух электродвигателей выполнены аксиальными и расположены в одном корпусе и на общем валу, который горизонтально закреплен в подшипниковых узлах корпуса, причем одной стороной статор одного электродвигателя жестко соединен с корпусом, а на другой его стороне между трехфазной обмоткой и валовым отверстием расположены катушки управляемых муфт, находящиеся напротив двух колец большого и малого диаметров из немагнитного материала расположенного на подшипнике ротора, с другой стороны которого выполнены кольцеобразные щели, свободное пространство которых заполнено ферромагнитным порошком. При этом, согласно изобретению, ротор другого электродвигателя расположен на подшипнике и имеет выступ в виде широкого тонкого кольца из того же материала, что и сам ротор, и заходит в щель большого диаметра ротора другого электродвигателя, обеспечивая при подключении к сети одной катушки управляемой муфты жесткую связь ротора одного электродвигателя с ротором другого электродвигателя, статор которого жестко соединен с валом, причем между ротором одного и ротором другого электродвигателя расположена жестко прикрепленная к валу металлическая деталь в виде полого стакана, выступом заходящая в щель малого диаметра ротора одного из электродвигателей, обеспечивающая при подаче напряжения питающей сети в другую катушку управляемой муфты жесткую связь ротора одного из электродвигателей с общим валом, который является выходным, а на роторе другого электродвигателя расположен выступ из магнитного материала, заходящий в тело ферропорошковой муфты, закрепленной на корпусе электрического привода, кроме того, дополнительно содержащий токосъемное устройство, неподвижная часть которого жестко закреплена на корпусе электрического привода, а подвижная часть установлена на валу и осуществляет подвод электрической энергии для обмотки статора, жестко соединенного с валом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к аксиальным каскадным электрическим приводам вращательного движения, состоящим, например, из двух однотипных аксиальных асинхронных двигателей, и может найти применение при создании безредукторных аксиальных каскадных электрических приводов с регулируемой скоростью вращения от номинальной до двойной номинальной при постоянном моменте или аксиальных каскадных электрических приводов с удвоенным моментом при постоянной номинальной скорости вращения, а также при использовании любых других типов электрических приводов.

Известные электрические двигатели переменного тока с короткозамкнутым или фазным ротором имеют лишь номинальную скорость вращения и момент на валу [Онищенко Г.Б. Электрический привод. Учебник для вузов - М. РАСХН. 2003. - 320. - ил. ISBN 5-85941-045-Х]. Получение удвоенного момента достигается применением одинаковых двигателей, работающих на один вал, чем повышается масса габаритных показателей электрического привода. Получение удвоенной скорости вращения достигается применением различных редукторов, что усложняет электрический привод, снижает его надежность. Однако применение этих двух способов не решает проблему получения удвоенной скорости вращения при постоянном моменте или удвоенного момента при постоянной скорости в одном устройстве.

Известен асинхронный электрический двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором и статором с фазными обмотками [Копылов И.П. Электрические машины: учебн. для вузов / И.П.Копылов. - 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., Логос, 2000. - 607 с.]. Такой асинхронный двигатель имеет скорость вращения, определяемую конструкцией двигателя и параметрами питающей сети. Однако такой двигатель не обеспечивает получение удвоенного значения момента на валу при постоянной номинальной скорости вращения или получение удвоенного значения момента при постоянной номинальной частоте вращения.

Известен управляемый каскадный электрический привод, состоящий из двух соосно установленных асинхронных электродвигателей. Статор первого двигателя закреплен неподвижно, а статор второго - с возможностью свободного вращения вокруг вала. Ротор первого электродвигателя имеет возможность свободного вращения вокруг вала, а ротор второго неподвижно закреплен на валу. (Пат. №2173927, 2000 г.).

И для этого устройства присущи недостатки. Электрический привод обеспечивает получение как двойной скорости вращения при постоянном моменте, так и удвоенного момента при постоянной скорости вращения. Однако без использования дополнительных ферропорошковых муфт может происходить неправильная работа привода. Использование стандартного узла питания электропривода может приводить к частой поломке этого узла, особенно при большой мощности электропривода. Все это снижает надежность и вероятность безотказной работы устройства, что может привести к неправильной работе электрического привода.

Задачей изобретения является разработка аксиального каскадного электрического привода с жидкостным токосъемом, обеспечивающего получение необходимых электромеханических характеристик при более надежной работе устройства.

Техническим результатом является получение больших скоростей вращения, близких к двойной номинальной, при номинальном значении величины момента или получение удвоенного момента при номинальной скорости вращения.

Технический результат достигается тем, что аксиальный каскадный электрический привод, содержащий два соединенных соосно электродвигателя, причем магнитные системы двух электродвигателей выполнены аксиальными и расположены в одном корпусе и на общем валу, который горизонтально закреплен в подшипниковых узлах корпуса, причем одной стороной статор одного электродвигателя жестко соединен с корпусом, а на другой его стороне между трехфазной обмоткой и валовым отверстием расположены катушки управляемых муфт, находящиеся напротив двух колец большого и малого диаметров из немагнитного материала расположенного на подшипнике ротора, с другой стороны которого выполнены кольцеобразные щели, свободное пространство которых заполнено ферромагнитным порошком, ротор другого электродвигателя расположен на подшипнике и имеет выступ в виде широкого тонкого кольца из того же материала, что и сам ротор, и заходит в щель большого диаметра ротора другого электродвигателя, обеспечивая при подключении к сети одной катушки управляемой муфты жесткую связь ротора одного электродвигателя с ротором другого электродвигателя, статор которого жестко соединен с валом, причем между ротором одного и ротором другого электродвигателя расположена жестко прикрепленная к валу металлическая деталь в виде полого стакана, выступом заходящая в щель малого диаметра ротора одного из электродвигателей, обеспечивающая при подаче напряжения питающей сети в другую катушку управляемой муфты жесткую связь ротора одного из электродвигателей с общим валом, который является выходным, а на роторе другого электродвигателя расположен выступ из магнитного материала, заходящий в тело ферропорошковой муфты, закрепленной на корпусе электрического привода, кроме того, дополнительно содержащий токосъемное устройство, неподвижная часть которого жестко закреплена на корпусе электрического привода, а подвижная часть установлена на валу и осуществляет подвод электрической энергии для обмотки статора, жестко соединенного с валом.

Аксиальный каскадный электрический привод содержит на валу трехфазное жидкостное токосъемное устройство, установленное на общем валу, закрепленное на корпусе электрического привода и осуществляющее питание статора одного из электродвигателей.

Предлагаемое устройство пояснено чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства.

Аксиальный каскадный электрический привод состоит из вала 1, закрепленного на подшипниках 2. Подшипники 2 закреплены на корпусе электрического привода 3. С корпусом 3 жестко соединен статор 4 со своей обмоткой 5 при помощи винтов 6. В статоре 4 расположены катушка 7 и катушка 8 управляемых муфт. На валу 1 установлен ротор 9 со своей обмоткой 10 на подшипнике 11 с возможностью свободного вращения относительно вала 1. В роторе 9 установлены немагнитное кольцо 12 и немагнитное кольцо 13, также имеются кольцеобразная щель 14 и кольцеобразная щель 15 разных диаметров, куда засыпан ферромагнитный порошок 16. На валу 1 жестко закреплена металлическая деталь в виде полого стакана 17, выступом заходящая в кольцеобразную щель 14. На валу 1 установлен ротор 18 со своей обмоткой 19 на подшипнике 20, имеющий возможность свободного вращения относительно вала 1. Ротор 18 имеет выступ 21, выполненный из такого же материала, что и магнитопровод ротора 18, заходящий в кольцеобразную щель 15. На роторе 18 расположен выступ из магнитного материала 22, заходящий в тело ферропорошковой муфты 23, закрепленной на корпусе 3 при помощи винтов 24. Статор 25 со своей обмоткой 26 жестко закреплен на валу 1. На корпусе 3 закреплено жидкостное токосъемное устройство 27 при помощи винтов 28, питающее обмотку 26 статора 25. Причем вращающаяся часть 29 жидкостного токосъемного устройства 27 жестко закреплена на валу 1 и вращается вместе с валом 1.

Принцип работы

Для получения удвоенного значения скорости вращения при номинальной величине вращающего момента необходимо произвести управление электромагнитными муфтами в следующем порядке. Подаем питающее напряжение на катушку 7 электромагнитной муфты и отключаем катушку 8 электромагнитной муфты и ферропорошковые муфты 23. При этом статор 4 остается неподвижным, ротор 9 и ротор 18 соединены вместе и вращаются с асинхронной скоростью относительно статора 4. Статор 25 вместе с валом 1 вращается относительно роторов 9 и 18 с такой же асинхронной скоростью. В итоге получаем на валу 1 удвоенное значение скорости вращения при номинальной величине вращающего момента.

Для получения удвоенного значения момента при номинальной скорости вращения необходимо произвести управление электромагнитными муфтами в следующем порядке. Подаем питающее напряжение на катушку 8 электромагнитной муфты и ферропорошковые муфты 23 и отключаем катушку 7 электромагнитной муфты. При этом статор 4 и ротор 18 остаются неподвижными, а ротор 9, неподвижно соединяющийся с валом 1, и статор 25 вращаются (совместно)с одинаковой асинхронной скоростью. В итоге получаем удвоенный момент на валу 1 от двух асинхронных двигателей при номинальной скорости вращения.

Использование предложенных решений позволит улучшить работоспособность и надежность системы электромагнитных муфт, а также повысить надежность системы питания электрического привода, что улучшит надежность и работоспособность каскадного электрического привода в целом. При наращивании количества двигателей можно будет получать большие значения момента и скорости.

Изобретение найдет применение в промышленности, машиностроении, станкостроении, транспорте и т.д.


АКСИАЛЬНЫЙ КАСКАДНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД С ЖИДКОСТНЫМ ТОКОСЪЕМОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-4 из 4.
27.02.2015
№216.013.2c95

Интеллектуальное микропроцессорное устройство автоматического управления приборами

Изобретение относится к микропроцессорным системам управления как бытовыми, так и промышленными приборами. Технический результат заключается в обеспечении автоматизации выбора начального режима работы прибора за счет микропроцессорного блока задания режима работы прибора. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542881
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.07.2015
№216.013.62e3

Управляемый каскадный асинхронный электропривод с общим ротором

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам с несколькими роторами и статорами. Технический результат заключается в повышении надежности. Асинхронный электропривод с общим ротором содержит два соединенных соосно электродвигателя, магнитные системы которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556862
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.10.2015
№216.013.8114

Интеллектуальная информационная система выбора "оптимэль"

Изобретение относится к компьютерным системам, использующим модели, основанные на знаниях, а именно к системам, синтезирующим интеллектуальные решения в виде выбора нужного знания из заданной области знания. Техническим результатом является обеспечение ускоренного доступа к сформированным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564641
Дата охранного документа: 10.10.2015
13.01.2017
№217.015.816f

Сигнализирующее токосъемное устройство

Изобретение относится к токосъемным вращающимся устройствам, в которых используется жидкая токопроводящая среда. Сигнализирующее токосъемное устройство содержит корпус, вращающийся на подшипниках вал, на котором жестко закреплена нижняя изоляционная втулка, на которой жестко закреплены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601958
Дата охранного документа: 10.11.2016
Показаны записи 1-10 из 252.
27.01.2013
№216.012.1e91

Крем для ухода за кожей вокруг глаз

Изобретение относится к области косметологии и представляет собой крем для ухода за кожей вокруг глаз, включающий шерстные спирты или ланолин ацетилированный, стеариновую кислоту, стеарат цинка, натриевые соли жирных кислот шерстного жира, триэтаноламин, масло какао, масло минеральное, масло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473326
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c3f

Установка для испытания образца из материала с памятью формы при сложном напряженном состоянии

Изобретение относится к области испытаний материалов с памятью формы при циклических, тепловых и механических воздействиях. Установка содержит корпус, узел для циклического нагрева и охлаждения образца, верхний и нижний держатели образца, узел осевого нагружения, узел нагружения статическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476854
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3a6c

Линия получения масла из зародышей кукурузы

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства кукурузного масла из зародышей кукурузы. Линия включает узел подготовки зерна кукурузы к переработке, укомплектованный скальператором, ситовоздушным сепаратором, кампеотборником, увлажнительным аппаратом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480517
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.49b6

Инфракрасный детектор для измерения концентрации молекул токсичных газов в воздушном потоке

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к количественному газовому анализу токсичных веществ по инфракрасным спектрам поглощения. Детектор содержит светодиод, оптически связанный с измерительным и через поворотное зеркало с опорным каналами, каждый из которых состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484450
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c77

Холодоаккумулирующий материал

Изобретение может быть использовано в различных термостабилизирующих устройствах: в приборостроении и оптоэлектронике; в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов; пищевых продуктов. Холодоаккумулирующий материал, содержащий NaCl, KCl и воду, дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485157
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.52a3

Способ производства жировой начинки

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для приготовления жировой начинки для мучных и сахарных кондитерских изделий. Способ предусматривает смешивание жировой композиции с вкусовым наполнителем с последующим взбиванием и измельчением полученной смеси. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486758
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5326

Средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня

Изобретение относится к косметической промышленности и представляет собой средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня, содержащее один или несколько поверхностно-активных веществ, стабилизатор пены, консистентную добавку, консервант, стабилизатор pH, целевую добавку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486889
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5336

Средство для лечения мастита у животных

Изобретение относится к области ветеринарии, а именно к средствам для лечения мастита у животных. Средство для лечения мастита у животных содержит антибиотик тилозин, гелеобразующий компонент, воду, причем в качестве гелеобразующего компонента средство содержит карбопол и триэтаноламин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486905
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5368

Способ получения сорбента

Изобретение относится к области сорбционной технологии, в частности к способам получения сорбента для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. Способ получения сорбента включает измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья до размера частиц 2-7 мм, обработку двуокисью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486955
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5437

Способ получения фосфатидного концентрата

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для получения фосфатидного концентрата. Способ предусматривает обработку масла гидратирующим агентом, экспозицию смеси, отделение фосфатидной эмульсии от гидратированного масла и высушивание фосфатидной эмульсии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487162
Дата охранного документа: 10.07.2013

Похожие РИД в системе