×
27.05.2016
216.015.4276

ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 электродвигателя, что обеспечивает его надежный пуск при наличии увеличенной нагрузки на валу. Однофазный асинхронный электродвигатель 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. В статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, размещены дополнительные обмотки, магнитные оси которых направлены в радиальном направлении ярма статора. 6 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 дополнительные обмотки размещены на статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, причем магнитные оси дополнительных обмоток направлены в радиальном направлении ярма статора.
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.

Известен однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом [Абрамов А.Д., Куделько А.Р. Однофазный асинхронный электродвигатель с повышенным пусковым моментом // Электричество, 1990, №12. - С. 67-69], в котором коротко-замкнутый ротор выполнен длиннее магнитопровода 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 асинхронным 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. - С. 106], выбранный в качестве прототипа, 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.

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

Конструкция этого однофазного асинхронного электродвигателя выбрана в качестве прототипа предлагаемого изобретения, как наиболее близкая по технической сущности.

Задачей изобретения является повышение величины пускового момента однофазного асинхронного электродвигателя.

Поставленная задача достигается тем, что однофазный асинхронный электродвигатель, так же, 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 однофазный асинхронный электродвигатель снабжен дополнительными обмотками, которые размещены на статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, причем магнитные оси дополнительных обмоток направлены в радиальном направлении ярма статора.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить пусковой момент электродвигателя за счет уменьшения индуктивного сопротивления фазы ротора [Москаленко В.В., Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1986, С. 196] вследствие увеличения магнитного сопротивления для магнитного потока, создаваемого токами ротора, благодаря дополнительным обмоткам, осуществляющим подмагничивание участков ярма статора в зонах магнитных осей основной обмотки до состояния насыщения материала магнитопровода.

На фиг. 1 изображена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя заявленной конструкции с дополнительными обмотками, размещенными в закрытых пазах статора, а также отображены силовые линии магнитного поля ротора при отключенной дополнительной обмотке статора.

На фиг. 2 приведена активная часть однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с дополнительными обмотками, размещенными в закрытых пазах статора, с отображением силовых линий магнитного поля ротора при включенной дополнительной обмотке статора.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения активной части однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с дополнительными обмотками, в котором статор выполнен составным, а дополнительные обмотки размещены в открытых пазах статора.

На фиг. 4 изображен вариант выполнения активной части однофазного асинхронного электродвигателя предлагаемой конструкции с дополнительными обмотками, в котором статор выполнен составным, а дополнительные обмотки размещены в открытых пазах вспомогательной части статора.

На фиг. 5 представлены расчетные пусковые механические характеристики для однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой, где кривая 1 соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с конструкцией прототипа, кривая 2 соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с заявленной конструкцией, где М* - момент, отнесенный к номинальному моменту; S - скольжение.

На фиг. 6 представлены расчетные рабочие механические характеристики для однофазных асинхронных электродвигателей с пусковой обмоткой, где кривая 1 соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с конструкцией прототипа, кривая 2 соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с заявленной конструкцией.

Однофазный асинхронный электродвигатель (фиг. 1) содержит ротор 1, статор 2 с пазами 3 и 4, в которых уложены соответственно основная обмотка 5 и вспомогательная обмотка 6 со смещением магнитных осей по отношению друг к другу на половину полюсного деления. Дополнительные обмотки 7 уложены в пазах 8 статора 2. Магнитные оси обмоток 7 направлены в радиальном направлении ярма статора (совпадают с осью ординат), а сами обмотки 7 расположены в области пазов 4 вспомогательной обмотки 6, расположенных в зоне магнитной оси основной обмотки 5 (совпадает с осью ординат).

В представленном примере предлагаемой конструкции полюсное деление каждой из систем полюсов составляет 180 градусов, соответственно сдвиг основной и вспомогательной систем полюсов выполнен на 90 градусов относительно друг друга.

Возможно выполнение однофазного асинхронного электродвигателя с большим числом полюсов в каждой из фаз, например с четырьмя полюсами.

Статор такого однофазного асинхронного электродвигателя может быть составным из статора 2 и вспомогательных частей статора 9, а дополнительные обмотки 7 размещены в пазах 8 статора 2, выполненных открытыми (фиг. 2).

Возможно размещение дополнительных обмоток 7 в выполненных открытыми пазах 8 вспомогательных частей 9 статора 2 (фиг. 3).

Предлагаемый однофазный асинхронный электродвигатель работает следующим образом. При включении основных обмоток 5 (основная фаза) и вспомогательных обмоток 6 (вспомогательная фаза, обмотки имеют большее соотношение активного и индуктивного сопротивлений, либо включены последовательно с конденсатором) 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. В отсутствии тока в витках дополнительных обмоток 7 магнитный поток поперечной реакции ротора Фр (фиг. 1), создаваемый под действием ЭДС, наводимой в короткозамкнутой обмотке ротора 1 магнитным потоком основной обмотки 5, замыкается, как и в прототипе, через воздушные зазоры в зонах расположения пазов 3 с основной обмоткой 5 и ярмо статора 2. Величина магнитного потока Фр в этом случае ограничивается магнитным сопротивлением воздушных зазоров в зонах расположения пазов 3 с основной обмоткой 5.

Одновременно с основными обмотками 5 и вспомогательными обмотками 6 включаются дополнительные обмотки 7. При протекании тока в витках дополнительных обмоток 7, размещенных в области пазов 4 вспомогательной обмотки 6, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки 5 заявленной конструкции, создается магнитный поток Фдо (фиг. 4), который приводит к насыщению участков магнитной цепи на путях его протекания. При этом магнитный поток поперечной реакции ротора практически не протекает через насыщенные участки и представляет совокупность двух магнитных потоков и . Причем каждый из указанных магнитных потоков почти в два раза меньше магнитного потока Фр (фиг. 1), поскольку они создаются уменьшенной (ориентировочно в два раза) МДС ротора. Соответственно, каждый из магнитных потоков и охватывает ориентировочно в два раза меньшее число проводников короткозамкнутой обмотки ротора 1. Это 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 на валу осуществляется за более короткий промежуток времени либо может быть выполнен с увеличенной нагрузкой. После выхода однофазного асинхронного электродвигателя в рабочий режим, вспомогательная фаза с вспомогательными обмотками 6, а также дополнительные обмотки 7 могут быть отключены, поскольку при рабочей скорости вращения может обеспечиваться достаточный вращающий электромагнитный момент при работе лишь основной фазы с основными обмотками 5 (для варианта однофазного асинхронного электродвигателя с пусковой обмоткой).

Наиболее целесообразно дополнительные обмотки 7 питать постоянным током, что может обеспечить насыщение участков магнитной цепи статора 2 при любых величинах токов основной обмотки 5 и вспомогательной обмотки 6. Возможно питание дополнительных обмоток 7 переменным током, что, однако, снижает эффективность их подмагничивающего действия.

Эффект увеличения пускового момента в предложенной конструкции однофазного асинхронного электродвигателя подтверждается сравнением кривых расчетных пусковых механических характеристик, представленных на фиг. 5, где кривая 1 соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с конструкцией прототипа, кривая 2 соответствует электродвигателю, выполненному в соответствии с заявленной конструкцией. Приведенные расчетные зависимости подтверждают повышение пускового момента в заявленной конструкции в сравнении с прототипом приблизительно на 11%.

В рабочем режиме электродвигателя при отключенных вспомогательной обмотке 6 и дополнительных обмотках 7 наблюдается увеличение критического момента (около 26%) и частоты вращения ротора у заявленной конструкции (фиг. 6, кривая 2), что свидетельствует о повышении его перегрузочной способности по моменту и выходной мощности при заданном моменте нагрузки на валу.

Таким образом, предлагаемый однофазный асинхронный электродвигатель позволяет повысить пусковой момент, что обеспечивает 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.

Кроме того, заявленная конструкция однофазного асинхронного электродвигателя обеспечивает улучшенные механические характеристики в рабочих режимах нагрузки.

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 дополнительные обмотки размещены на статоре в области пазов, расположенных в зонах магнитных осей основной обмотки, причем магнитные оси дополнительных обмоток направлены в радиальном направлении ярма статора.
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 263.
10.12.2015
№216.013.9740

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: проводят испытание на изменение величины исходного параметра от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570340
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.975b

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: осуществляют проведение испытания на изменение величины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570367
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.97cf

Солнечная установка

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к солнечным энергетическим установкам с датчиками слежения за Солнцем, и может быть использовано в солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую, а также в качестве энергетической установки индивидуального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570483
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.01.2016
№216.013.a351

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: осуществляют проведение испытания на изменение величины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573451
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.02.2016
№216.014.c543

Фильтрующий материал для очистки питьевой воды

Изобретение относится к сорбционно-фильтрующим материалам и может быть использовано при очистке хозяйственно-питьевых и промышленных сточных вод предприятий различных отраслей промышленности. Зернистый природный материал содержит на поверхности каталитически активный слой, состоящий из смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574754
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c5aa

Способ измерения погонной емкости одножильного электрического провода

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям погонной емкости одножильного электрического провода в процессе его производства. Способ заключается в создании гармонического электрического поля между участком поверхности изоляции провода и заземленной электропроводящей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578658
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.02.2016
№216.014.ce78

Способ измерения тока короткого замыкания

Изобретение относится к энергетике, а именно к измерительной технике, и может быть использовано для измерения токов в электроустановках. Способ измерения тока короткого замыкания заключается в том, что четыре геркона устанавливают на безопасных расстояниях h, h, h, h от проводника, угол между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575139
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.06.2016
№217.015.0305

Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения

Изобретение относится к электротехнике, а именно к колебательным электроприводам переменного тока. Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме прерывистого движения содержит источник переменного тока, задающий генератор, амплитудный модулятор, фазовое звено, фазовый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587545
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2ef7

Способ количественного определения т-2 токсина методом дифференциальной вольтамперометрии

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в фармакокинетических исследованиях, для контроля продуктов сельскохозяйственного производства растительного происхождения. Согласно изобретению Т-2 токсин переводят из пробы в раствор и проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580412
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2f04

Керамическая масса для производства керамического кирпича

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича и направлено на повышение прочности на сжатие кирпича. Керамическая масса, включающая среднепластичную легкоплавкую глину и кальцийсодержащий электроплавильный шлак металлургического производства, дополнительно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580554
Дата охранного документа: 10.04.2016
Показаны записи 11-20 из 149.
20.01.2016
№216.013.a351

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: осуществляют проведение испытания на изменение величины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573451
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.02.2016
№216.014.c543

Фильтрующий материал для очистки питьевой воды

Изобретение относится к сорбционно-фильтрующим материалам и может быть использовано при очистке хозяйственно-питьевых и промышленных сточных вод предприятий различных отраслей промышленности. Зернистый природный материал содержит на поверхности каталитически активный слой, состоящий из смеси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574754
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c5aa

Способ измерения погонной емкости одножильного электрического провода

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям погонной емкости одножильного электрического провода в процессе его производства. Способ заключается в создании гармонического электрического поля между участком поверхности изоляции провода и заземленной электропроводящей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578658
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.02.2016
№216.014.ce78

Способ измерения тока короткого замыкания

Изобретение относится к энергетике, а именно к измерительной технике, и может быть использовано для измерения токов в электроустановках. Способ измерения тока короткого замыкания заключается в том, что четыре геркона устанавливают на безопасных расстояниях h, h, h, h от проводника, угол между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575139
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.06.2016
№217.015.0305

Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме пульсирующего движения

Изобретение относится к электротехнике, а именно к колебательным электроприводам переменного тока. Устройство для управления двухфазным асинхронным двигателем в режиме прерывистого движения содержит источник переменного тока, задающий генератор, амплитудный модулятор, фазовое звено, фазовый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587545
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2ef7

Способ количественного определения т-2 токсина методом дифференциальной вольтамперометрии

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в фармакокинетических исследованиях, для контроля продуктов сельскохозяйственного производства растительного происхождения. Согласно изобретению Т-2 токсин переводят из пробы в раствор и проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580412
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2f04

Керамическая масса для производства керамического кирпича

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича и направлено на повышение прочности на сжатие кирпича. Керамическая масса, включающая среднепластичную легкоплавкую глину и кальцийсодержащий электроплавильный шлак металлургического производства, дополнительно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580554
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3040

Устройство для измерения больших токов

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к приборам для измерения токов и может быть использовано для контроля и определения формы тока, протекающего в цепях высоковольтных линий передачи. Устройство для измерения больших токов содержит токосъемную штангу, включенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580410
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3077

Лабораторная установка для изучения процессов тепломассопереноса

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для исследования процессов, связанных с интенсивным тепломассопереносом. Лабораторная установка для изучения процессов тепломассопереноса содержит рабочий участок, состоящий из прямоугольного корпуса из латуни, на дно которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580230
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.3245

Электроимпульсное невращающееся буровое долото

Изобретение предназначено для бурения колонковых скважин и скважин без отбора керна с обратной внутренней промывкой в крепких горных породах и может найти применение при геологоразведочных работах, в горнодобывающей промышленности, при строительных работах. Коаксиально расположенные узлы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580860
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД