Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2450410

(19)

RU

(11)

2450410

(13)

C1

(51) МПК H02K19/10 (2006.01)

H02K19/24 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011107631/07, 28.02.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

28.02.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 28.02.2011

(45) Опубликовано: 10.05.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2089991 C1, 10.09.1997. RU 96100869 A, 27.11.1997. RU 2009599 C1, 15.03.1994. RU 2113755 C1, 20.06.1998. SU 1426476 A3, 21.12.1983. US 5517102 A, 14.05.1996. EP 0769133 A1, 23.04.1997. GB 2088143 A, 03.06.1982.

Адрес для переписки:

344038, г.Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, РГУПС, НИЧ

(72) Автор(ы):

Петрушин Александр Дмитриевич (RU),

Гребенников Николай Вячеславович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Петрушин Александр Дмитриевич (RU),

Гребенников Николай Вячеславович (RU)

(54) РЕАКТИВНАЯ КОММУТИРУЕМАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ПОВОРОТНОЙ СИММЕТРИЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники и электромеханики, а именно к электроприводам с реактивными электрическими машинами, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и на электротранспорте в регулируемом электроприводе. Сущность заявленного изобретения заключается в следующем. Реактивная коммутируемая электрическая машина с поворотной симметрией содержит статор 1 с четным числом полюсов Zc и расположенными на них катушками 2 с многофазной обмоткой с четным числом фаз, безобмоточный ротор 3 с нечетным числом полюсов Zp. Согласно изобретению число полюсов статора вычисляется по формуле: Zc=6·n, где n=1, 2, 3 , число полюсов ротора Zp вычисляется по формуле Zp=Zc±3. При этом соседние фазные обмотки статора имеют чередующуюся полярность, все фазные катушки в пределах одной фазы включены встречно, магнитное поле активной фазы замыкается через другие фазы и это позволяет получить многофазную электрическую машину с четным числом фаз, магнитная система которой имеет поворотную симметрию с углом поворота, равным 120°. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в снижении стоимости преобразователя. 6 ил.

Изобретение относится к электромеханике, а точнее к электроприводам с реактивными электрическими машинами, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и на электротранспорте в регулируемом электроприводе.

Известен реактивный коммутируемый электродвигатель, содержащий статор с многофазной обмоткой и четным числом полюсов, безобмоточный ротор с четным числом полюсов, меньшим, чем у статора, при этом число полюсов статора равно 12 и разделено на 3 группы по 4 полюса в каждом, образуя три фазы обмотки, число полюсов ротора равно 8, а обмотки каждой группы соединены последовательно (Hendershot J.R. Вентильные реактивные двигатели. - Machine Design, 1989, 61, N 19, с.106-111).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что при коммутации в магнитопроводе выделяются значительные потери на гистерезис и вихревые токи, за счет того, что магнитный поток проходит достаточно длинный путь при замыкании через полюса ротора в каждой фазе, по 1/4 окружности спинки сердечника статора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является реактивный коммутируемый электродвигатель, который содержит статор с четным числом полюсов Zc и с нечетным числом фаз, безобмоточный ротор с четным числом полюсов Zp и коммутирующее устройство, причем число полюсов статора Zc больше числа полюсов ротора Zp и соответствует формуле Zc=2(2n+1), где n=2, 3, 4, 5, число полюсов ротора Zp определяется формулой Zp=4n и соседние фазные обмотки имеют чередующуюся полярность (Патент РФ 2089991 C1).

Недостатками данного технического решения является то, что данная электрическая машина содержит многофазную обмотку только с нечетным числом фаз, для ее питания не подходят одноключевые схемы преобразователя, которые рассчитаны на питание машин с четным числом фаз.

Изобретением решается задача снижения стоимости преобразователя путем получения нового соотношения числа полюсов статора и ротора, обеспечивающего четное число фаз статора, а также обеспечения возможности применения ряда одноключевых схем питания, которые требуют четное число фаз статора.

Указанная цель достигается тем, что реактивная коммутируемая электрическая машина с поворотной симметрией, содержащая статор с четным числом полюсов Zc, согласно изобретению содержит число полюсов статора, вычисляемое по формуле: Zc=6·n, где n=1, 2, 3 , многофазную обмотку с четным числом фаз и безобмоточный ротор с нечетным числом полюсов Zp, вычисляемым по формуле Zp=Zc±3, соседние фазные обмотки статора имеют чередующуюся полярность, все фазные катушки в пределах одной фазы включены встречно, магнитное поле активной фазы замыкается через другие фазы и это позволяет получить многофазную электрическую машину с четным числом фаз, магнитная система которой имеет поворотную симметрию с углом поворота, равным 120°.

В сравнении с прототипом предлагаемая реактивная коммутируемая электрическая машина отличается от прототипа такими существенными отличительными признаками, как соотношение числа полюсов ротора и статора, обеспечивающее возможность применение одноключевых схем и обеспечивающее поворотную симметрию, с углом поворота, равным 120°.

Изобретение поясняется графически.

На фиг.1-6 схематично показаны первые шесть из всех возможных вариантов конструкций реактивной коммутируемой электрической машины с числом зубцов статора и ротора, вычисляемых по формулам: Zc=6·n, Zp=Zc±3, при n=1, 2 и 3.

Реактивная коммутируемая электрическая машина содержит зубчатый статор 1 с числом полюсов (зубцов), вычисляемым по формуле Zc=6·n, и расположенными на них катушками 2, зубчатый ротор 3 с числом полюсов (зубцов), вычисляемым по формуле Zp=Zc±3. Все фазные катушки в пределах одной фазы включены встречно и питаются от коммутирующего устройства (не показано).

Предлагаемая реактивная коммутируемая электрическая машина может иметь обращенную конструкцию, т.е. безобмоточный ротор может быть внешней частью машины, а статор с обмоткой - внутренней частью машины.

Формула изобретения

Реактивная коммутируемая электрическая машина с безобмоточным ротором и статором с четным числом полюсов, отличающаяся тем, что содержит число полюсов статора, вычисляемое по формуле: Zc=6·n, где n=1, 2, 3 , и безобмоточный ротор с нечетным числом полюсов Zp, вычисляемым по формуле Zp=Zc±3, при этом многофазная обмотка содержит четное число фаз, а реактивная коммутируемая электрическая машина имеет поворотную симметрию с углом поворота 120°.

РИСУНКИ