×
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 1-9 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
20.03.2014
№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
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 31-40 из 234.
27.07.2013
№216.012.5990

Способ получения порошка нитрида титана

Изобретение относится к технологии получения нитридов, в частности нитрида титана, который представляет собой твердый, тугоплавкий и химически инертный материал, который применяют в качестве покрытий для режущих и обрабатывающих инструментов, для шлифовки, при изготовлении жаропрочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488549
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c37

Способ получения гранулированной алюминиевой пудры

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению алюминиевой гранулированной пудры. Может использоваться в строительстве, химии, водородной энергетике, топливах. Алюминиевую пудру смешивают с органической добавкой в мешалке миксерного или роторного типа при скорости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489228
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.60f5

Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной отрасли промышленности. Устройство для подрезания блоков горных пород высоковольтными разрядами имеет трубчатый канал для подачи промывочной жидкости в зазор между высоковольтным и заземленным электродами, выполненными в виде параллельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490453
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61a0

Способ определения осмия инверсионно-вольтамперометрическим методом в природном и техногенном сырье на графитовом электроде, модифицированном золотом

Изобретение направлено на определение ионов осмия (VIII) инверсионно-вольтамперометрическим (ИВ) методом в природном и техногенном сырье и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490624
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.61a1

Способ определения рения кинетическим инверсионно-вольтамперометрическим методом в водных растворах природного и техногенного происхождения

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в гидрогеологии, изысканиях в случае анализа вод различного происхождения. Способ определения рения кинетическим инверсионно-вольтамперометрическим методом в водных растворах природного и техногенного происхождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490625
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.652e

Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику селективного электроокисления ptpb

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов для определения в питьевых и природных водах методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ). Способ определения платины в водных растворах методом инверсионной вольтамперометрии по пику...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491539
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6545

Способ контроля изоляции кабельного изделия

Изобретение относится к дефектоскопии изоляции кабельных изделий электроискровым методом неразрушающего контроля. К участку поверхности изоляции движущегося кабельного изделия при заземленных электропроводящих элементах посредством электрода непрерывно прикладывают высокое (до 40 кВ)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491562
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.6548

Способ определения стойкости изоляции эмалированных проводов к поверхностным разрядам

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано в электромашиностроении, в производстве трансформаторов, в сфере производства и применения обмоточных проводов. Технический результат: улучшение контакта образца провода со средой за счет создания условий испытаний, подобным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491565
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6784

Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано в системах водоподготовки для улучшения качества питьевой воды. Способ очистки подземных вод от устойчивых форм железа включает регулирование pH очищаемой воды с последующей фильтрацией и восстановлением pH до нормативных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492147
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6bf7

Способ изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер. Порошковую смесь и заготовку из материала с высокой электропроводностью помещают в вакуумную камеру, где порошковую смесь наносят в виде покрытия на заготовку методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493290
Дата охранного документа: 20.09.2013
+ добавить свой РИД