×
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 81-90 из 252.
27.09.2014
№216.012.f877

Способ определения ресурса металла трубопровода или сосуда

Изобретение относится к методикам оценки ресурса металла трубопроводов, корпусов сосудов и технологических аппаратов, а также их конструктивных элементов - входных и выходных патрубков, штуцеров и пр. Способ может быть использован в нефтяной, газовой, химической и других отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529444
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f87e

Многофункциональное устройство проверки рабочих параметров лопастей винтов вертолета

Изобретение относится к контролю электрических параметров и может быть применено в авиационной технике. Устройство состоит из основного блока и универсального соединителя. Основной блок представляет собой металлический корпус с расположенными на его рабочей поверхности цифровым индикатором,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529451
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.10.2014
№216.012.fa4c

Аккумулятор механической энергии

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах транспортных средств. Аккумулятор механической энергии включает вал (1), на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн (2) и установлены барабан (4) и обгонная муфта (19). На концах четырехлучевого кронштейна (2)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529922
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.10.2014
№216.013.00d3

Мясорастительный полуфабрикат для питания детей школьного возраста

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологии получения полуфабрикатов на мясорастительной основе для школьного питания. Полуфабрикат включает мясо кролика, картофель свежий, морковь свежую, лук репчатый свежий, масло кукурузное, меланж яичный, зелень петрушки, зелень...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531609
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.12.2014
№216.013.0f87

Профилактическое вафельное изделие

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству вафельных изделий. Профилактическое вафельное изделие включает вафельные листы, содержащие муку пшеничную хлебопекарную, меланж, масло растительное, питьевую соду, соль пищевую, лецитин, и начинку, содержащую жировую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535392
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2014
№216.013.0f88

Вафельное изделие профилактического назначения

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству вафельных изделий. Вафельное изделие профилактического назначения включает вафельные листы, содержащие муку, меланж, масло растительное, питьевую соду, соль пищевую, лецитин, и начинку, содержащую кондитерский жир,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535393
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2014
№216.013.0faf

Способ получения наноструктурированных покрытий с эффектом памяти формы на стали

Изобретение относится к области металлургии, а именно нанесению покрытий с эффектом памяти формы. Способ получения наноструктурированных покрытий с эффектом памяти формы на стальной поверхности включает нанесение порошка с эффектом памяти формы на основе Ni на стальную поверхность, закалку с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535432
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.10b3

Перемешивающее устройство

Изобретение относится к перемешивающему оборудованию и может использоваться в пищевой и химической промышленности. Сущность изобретения состоит в обеспечении возвратно-поступательного и, одновременно, возвратно-вращательного движения рабочих органов, перемещение которых охватывает весь объем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535698
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.10b4

Способ утилизации нефтесодержащих отходов

Изобретение относится к способам обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов и фильтровочных и поглотительных отработанных масс стадии винтаризации процесса рафинации растительного масла и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и организациях по переработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535699
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.190f

Присадка для снижения вязкости тяжелых фракций нефти

Изобретение описывает присадку для снижения вязкости тяжелых фракций нефти - гудронов, которая представляет собой карбоксилат натрия - отход производства растительных масел, добавляемую к тяжелым фракциям нефти - гудронам, в количестве 20-50 мас%. Техническим результатом является снижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537843
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД