×
20.03.2014
216.012.ad75

ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой для электроинструмента и бытовой техники, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска и работающих в условиях низкого напряжения питающей сети. Однофазный асинхронный электродвигатель содержит ротор и статор с пазами, в которых размещены основная и вспомогательная обмотки, образующие неявновыраженные полюса со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления. В ярме статора в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены немагнитные зазоры с образованием мостиков насыщения. Технический результат состоит в повышении пускового момента однофазного асинхронного электродвигателя. 5 ил.
Основные результаты: Однофазный асинхронный электродвигатель, содержащий ротор и статор с пазами, в которых размещены основная и вспомогательная обмотки, образующие неявновыраженные полюсы со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления, отличающийся тем, что в ярме статора в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены немагнитные зазоры с образованием мостиков насыщения.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой для электроинструмента и бытовой техники, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска и нередко работающих в условиях низкого напряжения питающей сети.

Известен однофазный асинхронный электродвигатель [Абрамов А.Д., Куделько А.Р. Однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом // Электричество, 1990, №12, стр.67-69], в котором короткозамкнутый ротор выполнен длиннее, чем магнитопровод статора с рабочей обмоткой. В зоне, выступающей относительно статора, ротор охвачен двумя магнитопроводами, каждый из которых имеет С-образную форму и полюсные наконечники.

Данная конструкция наряду с повышением пускового момента предполагает увеличение габаритов и массы изделия в сравнении с традиционным однофазным электродвигателем с вспомогательной обмоткой, а также усложняет технологию его изготовления.

Известен однофазный асинхронный электродвигатель [Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам: Учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2005, стр.106], выбранный в качестве прототипа, содержащий ротор 1 и статор 2 с пазами 3, 4 (фиг.1), в которых размещены основная 5 и вспомогательная 6 обмотки со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления.

Магнитный поток поперечной реакции ротора Фр, создаваемый под действием ЭДС, наводимой в обмотке ротора 1 магнитным потоком основной обмотки 5, замыкается через воздушные зазоры в зонах расположения пазов 3 с основной обмоткой 5 и ярмо статора 2. Следовательно, величина магнитного потока Фр в прототипе ограничивается, в основном, магнитным сопротивлением воздушных зазоров в зонах расположения пазов 3 с основной обмоткой 5.

Недостатком этого устройства является невысокий пусковой момент, к величине которого предъявляются особые требования при работе с рядом типов нагрузок, например с компрессорами холодильных установок.

Задачей изобретения является повышение пускового момента однофазного асинхронного электродвигателя.

Поставленная задача достигается тем, что однофазный асинхронный электродвигатель, также как в прототипе, содержит ротор и статор с пазами, в которых размещены основная и вспомогательная обмотки, образующие неявновыраженные полюсы со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления.

Согласно изобретению в ярме статора в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены немагнитные зазоры с образованием мостиков насыщения.

Предлагаемое изобретение уменьшает индуктивное сопротивление фазы ротора вследствие увеличения магнитного сопротивления для магнитного потока, создаваемого токами ротора.

При выполнении в заявленной конструкции (фиг.2) немагнитных зазоров с образованием мостиков насыщения в ярме статора в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, магнитный поток поперечной реакции ротора представляет совокупность двух магнитных потоков и . По сравнению с прототипом каждый из указанных магнитных потоков почти в два раза меньше магнитного потока поперечной реакции ротора Фр (фиг.1), поскольку они создаются уменьшенной (ориентировочно в два раза) магнитодвижущей силой ротора. Соответственно, каждый из магнитных потоков и охватывает меньшее число проводников ротора в сравнении с прототипом. В результате величина индуктивности ротора в конструкции предлагаемого однофазного асинхронного электродвигателя уменьшается почти в два раза по сравнению с однофазным асинхронным электродвигателем, выполненным по конструкции прототипа.

Выполнение мостиков насыщения в ярме статора в заявленной конструкции однофазного асинхронного электродвигателя практически не влияет на величину основного магнитного потока, создаваемого основной обмоткой, и на электромагнитные параметры основной фазы статора.

Таким образом, уменьшение индуктивности обмотки ротора сопровождается снижением величины индуктивного сопротивления фазы ротора и, соответственно, повышением пускового момента электродвигателя, поскольку момент критический и скольжение критическое при этом возрастают [Москаленко В.В., Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1986, стр.196].

На фиг.1 изображена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя, выбранного в качестве прототипа.

На фиг.2 приведена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с мостиками насыщения в наружной части ярма статора.

На фиг.3 приведена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с мостиками насыщения во внутренней части ярма статора.

На фиг.4 приведена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с мостиками насыщения одновременно в наружной и внутренней частях ярма статора.

На фиг.5 представлены расчетные механические характеристики однофазных асинхронных электродвигателей (М* - момент, отнесенный к номинальному моменту; S - скольжение), где кривая 1 - для электродвигателя, выбранного в качестве прототипа, а кривая 2 - для предлагаемого электродвигателя.

Однофазный асинхронный электродвигатель (фиг.2) содержит ротор 1, статор 2 с пазами 3, в которых уложена основная обмотка 5, и пазами 4, в которых уложена вспомогательная обмотка 6. В области пазов 4 вспомогательной обмотки 6, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки 5 (магнитные оси совпадают с осью ординат), образованы мостики насыщения 8 путем выполнения немагнитных зазоров 7.

Полюсное деление каждой из систем полюсов составляет 180°, сдвиг основной и вспомогательной систем полюсов выполнен на 90° относительно друг друга. Возможно выполнение предлагаемой конструкции электродвигателя с большим числом полюсов в каждой из фаз, например, с четырьмя полюсами.

Вспомогательные обмотки 6 имеют большее, по сравнению с основными обмотками 5, соотношение активного и индуктивного сопротивлений, либо включены последовательно с конденсатором.

Мостики насыщения 8 могут быть расположены, например, в наружной части ярма статора (фиг 2), во внутренней части ярма статора (фиг.3), либо одновременно в наружной и внутренней частях ярма статора (фиг.4). При этом немагнитные зазоры 7 могут иметь различное поперечное сечение, например, в виде сквозных отверстий (фиг.4) или в виде выемок с уширением к наружной части ярма, как показано на фиг.3.

При включении основной фазы с основными обмотками 5 и вспомогательной фазы с вспомогательными обмотками 6 в сеть переменного напряжения создаются два пульсирующих магнитных потока, сдвинутых в пространстве и во времени. Суммарное магнитное поле статора 2, действующее на ротор 1, будет вращаться в пространстве и наводить в короткозамкнутой обмотке ротора 1 ЭДС, под действием которых в короткозамкнутой обмотке ротора 1 будут протекать токи и создавать магнитный поток ротора 1. Взаимодействие магнитных потоков статора 2 и ротора 1 создает вращающий момент на роторе 1. Наличие мостиков насыщения 8 в ярме статора в области пазов 4 вспомогательной обмотки 6, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки 5 приводит к уменьшению индуктивного сопротивления обмотки ротора 1, что сопровождается изменениями во взаимодействии магнитных потоков статора 2 и ротора 1 и увеличением пускового момента однофазного асинхронного электродвигателя. Причем, чем больше пусковые токи ротора 1, тем больше эффект ограничения магнитного потока в мостиках насыщения 8 и снижение индуктивного сопротивления обмотки ротора 1. В результате, пуск электродвигателя при заданной нагрузке осуществляется за более короткий промежуток времени, либо может быть выполнен с увеличенной нагрузкой на валу. После выхода электродвигателя в рабочий режим вспомогательная фаза с вспомогательными обмотками 6 может быть отключена, поскольку при рабочей скорости вращения может обеспечиваться достаточный вращающий электромагнитный момент при работе лишь основной фазы с основными обмотками 5 (для электродвигателя с пусковой обмоткой).

Эффект увеличения пускового момента в предложенной конструкции однофазного электродвигателя подтверждается сравнением расчетных механических характеристик испытуемого типа однофазного асинхронного электродвигателя (фиг.5). Исходные расчетные данные электродвигателя предлагаемой конструкции отличаются от конструкции прототипа, уменьшенным почти в 1,4 раза значением индуктивного сопротивления фазы ротора. Приведенные расчетные зависимости момента М от скольжения S подтверждают повышение пускового момента при снижении индуктивности ротора в электродвигателе предложенной конструкции (кривая 2) в сравнении с конструкцией прототипа (кривая 1), а также снижение частоты вращения на рабочем участке механической характеристики.

Таким образом, использование предлагаемого однофазного асинхронного электродвигателя позволяет повысить пусковой момент, что обеспечивает надежный пуск электродвигателя при близкой к номинальной нагрузке на валу, а также при снижении напряжения питающей сети относительно номинального значения.

Однофазный асинхронный электродвигатель, содержащий ротор и статор с пазами, в которых размещены основная и вспомогательная обмотки, образующие неявновыраженные полюсы со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления, отличающийся тем, что в ярме статора в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены немагнитные зазоры с образованием мостиков насыщения.
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
10.02.2013
№216.012.2493

Клавиатура электронного устройства

Изобретение относится к области создания устройств ввода информации в электронные технические устройства, такие как банкоматы, электронные кодовые замки и другие многопользовательские электромеханические системы и электроприборы. Технический результат заключается в повышении секретности ввода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474865
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.03.2014
№216.012.aa69

Сенсорное устройство ввода данных

Изобретение относится к устройствам ввода информации в электронные технические устройства, такие как банкоматы, платежные терминалы, электронные кодовые замки и другие многопользовательские электромеханические системы и электроприборы. Техническим результатом является повышение секретности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509340
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.05.2014
№216.012.c53b

Однофазный асинхронный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, а именно к однофазным асинхронным электродвигателям с пусковой обмоткой, и может быть использовано в электроинструменте и бытовой технике, например в холодильных компрессорах, имеющих существенную нагрузку на валу в момент пуска и нередко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516250
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.05.2016
№216.015.4276

Однофазный асинхронный электродвигатель

Изобретение относится к электротехнике, а именно к однофазным асинхронным электродвигателям с пусковой обмоткой, и может быть использовано при создании электрических машин для бытовой техники и электроинструмента. Технический результат: повышение пускового момента однофазного асинхронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585280
Дата охранного документа: 27.05.2016
26.08.2017
№217.015.de59

Способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к электротехнике, а именно к однофазным асинхронным электродвигателям. Способ пуска однофазного асинхронного электродвигателя состоит в одновременной с подачей переменного напряжения на основную и вспомогательную обмотки статора подачи на дополнительные обмотки статора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624777
Дата охранного документа: 06.07.2017
20.04.2023
№223.018.4aa5

Ручной инструмент

Изобретение относится к ручным орудиям труда для хозяйственных и садово-огородных работ, преимущественно для копки и рыхления почвы, борьбы с сорняками, уборки снега. Ручной инструмент содержит рабочий орган и рукоятку, включающую принимающий элемент с полостью и вставной элемент, размещенный в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002785922
Дата охранного документа: 15.12.2022
23.04.2023
№223.018.5188

Садовый режущий инструмент

Садовый режущий инструмент содержит элементы силового привода для передачи механической энергии на режущий блок, включающий первый и второй элементы, посредством взаимодействия которых осуществляется процесс резания, при этом, по меньшей мере, рабочая кромка первого элемента выполнена режущей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002735743
Дата охранного документа: 06.11.2020
23.05.2023
№223.018.6edf

Самодезинфицирующаяся ручка

Изобретение относится к санитарным ручкам, которые имеют возможность автоматически дезинфицироваться после каждого их использования путем перемещения в зону для дезинфекции и могут применяться для открытия или закрытия дверей, створок и приведения в действие различных устройств....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002742900
Дата охранного документа: 11.02.2021
17.06.2023
№223.018.81ae

Разводной ключ

Изобретение относится к области машиностроения в части создания разводных ключей с регулируемым размером зева для завинчивания и отвинчивания болтов, гаек и вращения деталей с лысками. Разводной ключ содержит пружинящий элемент, а также подвижную губку, которая выполнена в виде по крайней мере...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002791114
Дата охранного документа: 02.03.2023
Показаны записи 41-50 из 234.
27.09.2013
№216.012.6e63

Цеолитсодержащий катализатор, способ его получения и способ превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к способам получения катализаторов превращения прямогонной бензиновой фракции в высокооктановый компонент бензина с низким содержанием бензола. Описан катализатор, содержащий, мас.%: высококремнеземный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493910
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6f30

Способ получения поливинилацетатной дисперсии

Изобретение относится к способу получения поливинилацетатной дисперсии и может быть использовано в химической промышленности. Способ получения поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) включает эмульсионную полимеризацию винилацетата, полимеризацию проводят в присутствии водорастворимого радикального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494115
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.703d

Способ определения платины в водных растворах методом хронопотенциометрии

Изобретение направлено на определение платины в водных растворах методом хронопотенциометрии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения ионов металлов включает определение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494384
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.703e

Способ определения золота в водных растворах методом хронопотенциометрии

Изобретение направлено на определение золота в водных растворах методом хронопотенциометрии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения ионов металлов включает определение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494385
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.7086

Устройство для моделирования статического синхронного компенсатора

Изобретение относится к области моделирования объектов электрических систем. Техническим результатом является обеспечение всережимного моделирования в реальном времени и на неограниченном интервале процессов, протекающих в статическом синхронном компенсаторе. Устройство для моделирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494457
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.70b8

Материал для поглощения электромагнитных волн

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к поглотителям электромагнитных волн, в том числе в диапазоне сверхвысоких частот. Технический результат - повышение коэффициента поглощения, механической прочности при сохранении низкого коэффициента отражения материала. Для этого материал для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494507
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.10.2013
№216.012.71fe

Способ определения оптимальной скорости резания

Способ относится к обработке твердосплавными режущими инструментами группы применяемости К в виде режущих пластин и заключается в том, что сначала проводят измерение температуры в зоне рабочего контакта твердый сплав - обрабатываемый материал при различных скоростях резания с построением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494839
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.7439

Устройство для разбраковки металлических изделий

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для контроля физико-химических свойств поверхностных слоев металла контролируемого изделия, подвергнутого термической или химикотермической обработке, а также для выявления степени пластической деформации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495410
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.743a

Способ определения таллия в водных растворах методом хронопотенциометрии

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения таллия в водных растворах методом хронопотенциометрии заключается том, что таллий (I) переводят в растворе в гидроокисное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495411
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.745b

Способ диагностики состояния асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к средствам диагностики электрических машин и может быть использовано для контроля состояния асинхронного электродвигателя. Способ диагностики состояния асинхронного электродвигателя включает предварительную фиксацию порогового значения интегральной оценки асинхронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495444
Дата охранного документа: 10.10.2013
+ добавить свой РИД