20.05.2014
216.012.c53b

ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 работающих в условиях пониженного напряжения питающей сети. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении пускового электромагнитного момента однофазного асинхронного электродвигателя, что может обеспечить надежный пуск при наличии увеличенной нагрузки на валу. Указанный технический результат достигается тем, что в однофазном асинхронном электродвигателе, содержащем ротор и статор с пазами, в которых размещены основная и вспомогательная обмотки со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления, согласно данному изобретению в статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены сквозные немагнитные зазоры с воздушным заполнением или с немагнитными вставками. 4 ил.
Основные результаты: Однофазный асинхронный электродвигатель, содержащий ротор и статор с пазами, в которых размещены основная и вспомогательная обмотки со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления, отличающийся тем, что в статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены сквозные немагнитные зазоры или с воздушным заполнением или с немагнитными вставками.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике, 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 работающих в условиях пониженного напряжения питающей сети.

Известен однофазный асинхронный электродвигатель, в котором коротко-замкнутый ротор выполнен длиннее в сравнении с магнитопроводом статора с рабочей обмоткой, и в зоне, выступающей относительно статора, ротор охвачен двумя магнитопроводами, каждый из которых имеет Сообразную форму и полюсные наконечники (Абрамов А.Д., Куделько А.Р. Однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом // Электричество, 1990, №12, стр.67-69).

Известен однофазный асинхронный электродвигатель, 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 (Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам: Учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 480 с.).

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 величины 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 со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления.

Согласно изобретению в статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены сквозные немагнитные зазоры или с воздушным заполнением или с немагнитными вставками.

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

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

Выполнение сквозных немагнитных зазоров (фиг.2) в статоре 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, с.196).

Следовательно, заявленное изобретение позволяет улучшать пусковые характеристики однофазного асинхронного электродвигателя в сравнении с известными техническими решениями.

На фиг.1 изображена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя, выбранного в качестве прототипа, с двумя основными и двумя вспомогательными неявновыраженными полюсами, с отображением силовых линий магнитного поля ротора.

На фиг.2 приведена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с вспомогательной обмоткой с отображением силовых линий магнитного поля ротора.

На фиг.3 приведены экспериментальные механические характеристики однофазных асинхронных электродвигателей, где кривая 1 - для электродвигателя, выбранного в качестве прототипа, а кривая 2 - для предлагаемого электродвигателя.

На фиг.4 представлены расчетные механические характеристики однофазных асинхронных электродвигателей, 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), выполнены сквозные немагнитные зазоры 7.

Полюсное деление каждой из систем полюсов составляет 180°, соответственно 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.

Сквозные немагнитные зазоры 7 могут иметь воздушное заполнение. При этом позиционирование составных частей статора 2 относительно друг друга может быть обеспечено элементами крепления, либо конструкцией станины электродвигателя. При позиционировании составных частей статора 2 относительно друг друга могут быть использованы немагнитные вставки 8, геометрия которых обеспечивает взаимное позиционирование составных частей статора 2. В качестве материала немагнитной вставки может быть использован текстолит, гетинакс или другой диэлектрический материал.

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. Причем наличие сквозных немагнитных зазоров 7 в статоре 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. 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).

Работоспособность предлагаемой конструкции проверена экспериментально на однофазном асинхронном электродвигателе электроточила «Томск 1У4.2» с пусковой обмоткой ТУ 16-539.533-72, в конструкции статора которого были выполнены сквозные немагнитные зазоры. Из приведенных зависимостей момента М от скольжения S однофазных асинхронных электродвигателей (фиг.3) следует, что пусковой момент в электродвигателе предложенной конструкции повышен на 23% (кривая 2) в сравнении с конструкцией прототипа (кривая 1), а его частота вращения на рабочем участке механической характеристики несколько снижена.

Эффект увеличения пускового момента в предложенной конструкции однофазного электродвигателя также подтверждается сравнением расчетных механических характеристик испытуемого типа однофазного асинхронного электродвигателя (фиг.4). Исходные расчетные данные электродвигателя предлагаемой конструкции отличаются от конструкции прототипа, уменьшенным почти в 1,7 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 некоторое снижение частоты вращения на рабочем участке механической характеристики, что согласуется с экспериментальными данными (фиг.3).

Таким образом, применение предлагаемого однофазного асинхронного электродвигателя позволяет повысить пусковой момент, что может обеспечить надежный пуск электродвигателя при наличии нагрузки на валу, близкой по величине к номинальной или даже превышающей ее, 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 со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления, отличающийся тем, что в статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, выполнены сквозные немагнитные зазоры или с воздушным заполнением или с немагнитными вставками.
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-5 из 5.
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
20.03.2014
№216.012.ad75

Однофазный асинхронный электродвигатель

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....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510120
Дата охранного документа: 20.03.2014
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
Показаны записи 1-10 из 234.
10.02.2013
№216.012.2453

Способ мониторинга фундаментов электроприводов насосных агрегатов

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга технического состояния фундаментов электроприводов насосных агрегатов. Способ заключается в измерении виброперемещений фундамента в процессе эксплуатации. При этом производят установку не менее двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474801
Дата охранного документа: 10.02.2013
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
27.02.2013
№216.012.2c97

Способ получения радионуклида рений-188 без носителя и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области получения радиоактивных изотопов медицинского и научного назначения без носителя в радиохимически чистом виде. Способ включает реакторное облучение нейтронами матрицы из оксида вольфрама, ее термическую обработку в среде кислорода до выхода в газовую фазу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476942
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cb3

Электроэнергетическая система на возобновляемых источниках энергии

Изобретение относится к энергетике, в частности к электроснабжению потребителей, подключенных к электроэнергетической системе, работающей на возобновляемых источниках энергии, и может быть использовано при организации электроснабжения ответственных потребителей переменного тока. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476970
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cc0

Способ определения оценки частоты вращения асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для цифрового управления асинхронным двигателем. Техническим результатом является расширение арсенала средств аналогичного назначения. В способе определения оценки частоты вращения измеряют мгновенные величины токов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476983
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e3f

Электроимпульсный погружной бур

Электроимпульсный погружной бур предназначен для бурения скважин и проходки стволов в крепких горных породах, разрушаемых развивающимися в них высоковольтными разрядами, и может найти применение в горной промышленности. К нижнему фланцу корпуса бура (2) прикреплен буровой наконечник (6). В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477370
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e9e

Способ количественного определения водорастворимых витаминов в и в методом вольтамперометрии на органо-модифицированных электродах

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в фармакокинетических исследованиях, для контроля биологически активных добавок, в пищевой промышленности для определения фальсификации. В способе количественного определения водорастворимых витаминов B и B методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477465
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fdd

Способ подземной газификации

Способ подземной газификации твердых ископаемых топлив может быть применен для получения газообразного энергоносителя (горючего газа) из угля или сланца на месте залегания. Способ включает бурение скважин с поверхности земли в обрабатываемый интервал в подземном пласте, размещение в скважинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477788
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.32f1

Шихта для получения керамического пигмента муллитового состава бирюзового цвета

Изобретение относится к области производства керамических пигментов для декорирования фарфоро-фаянсовых и майоликовых изделий. Технический результат изобретения заключается в повышении огнеупорности пигмента. Шихта для изготовления керамического пигмента муллитового состава бирюзового цвета...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478584
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.3459

Способ определения висмута в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из интерметаллического соединения aubi

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения висмута в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пикам селективного электроокисления висмута из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478944
Дата охранного документа: 10.04.2013

Похожие РИД в системе