Глава №8: Тихоходные синхронные микродвигатели Вопрос №1: Назовите способы уменьшения синхронной частоты вращения магнитного поля.

Уменьшение частоты вращения ( ) за счет увеличения числа полюсов в микродвигателях обычных конструкций связано с необходимостью увеличения диаметральных размеров, что не всегда приемлемо. Этот способ может быть использован лишь в двигателях особого исполнения. Получение низких частот вращения за счет уменьшения частоты питающего напряжения связано с необходимостью установки преобразователей частоты, часто превышающих по габаритным размерам и стоимости применяемые микродвигатели.

В последние годы для получения низких частот вращения используются специальные тихоходные микродвигатели с катящимся или волновым ротором и индукторные двигатели, называемые иногда двигателями с электромагнитной редукцией скорости или просто редукторными.

Принцип действия двигателей с катящимся ротором основан на использования сил магнитного тяжения к статору эксцентрично расположенного ротора. В индукторных двигателях в качестве рабочих магнитных полей используются зубцовые гармоники магнитного поля, для усиления которых применяют открытые пазы на статоре и роторе.

Вопрос №2: Опишите конструкцию многополюсного сдпм с когтеобразными полюсами на статоре.

Рис. 8.1. Конструктивная схема мноюполюсного СДПМ с когтеобразными полюсами на статоре: а — общий вид; б — развертка магнитопровода статора

Магнитопровод статора выполняют с когтеобразными полюсами, которые получаются путем неполной выштамповки и отгибки клювообразных частей 1 в подшипниковых щитах 2, изготовленных из магнитомягкой листовой стали. Когти-полюсы охвачены однофазной кольцевой обмоткой 3, создающей пульсирующее магнитное поле. Снаружи подшипниковые щиты прилегают к цилиндрическому ярму 4. На роторе располагают радиально намагниченные постоянные магниты 5, которые образуют многополюсную систему возбуждения.

Основным недостатком рассмотренной конструкции является повышенное магнитное рассеяние между когтеобразными полюсами. Достоинства конструкции — ее простота и технологичность.

Рис. 8.2. Конструктивная схема многополюсного СДПМ с экранированными полюсами

Рис. 8.3. Конструкция многополюсного СДПМ типа ДСО с экранированными когтеобразиыми полюсами на статоре

Полюсы статора разделены на неэкранированные 1 и экранированные 2 короткозамкнутыми витками 3 группы, смещенные в пространстве (рис. 8.2). Для наглядности постоянные магниты 4, определяющие полюсность двигателя, вынесены из рабочего зазора. Несимметричное расположение полюсов статора и экранирование части полюсов позволяют создать в рабочем зазоре магнитные потоки, сдвинутые в пространстве и во времени, и уменьшить тем самым эллиптичность вращающегося поля.

Конструкция многополюсного двигателя типа ДСО представлена на рис. 8.3. Подшипниковые щиты с когтеобразными группами полюсов / прилегают к ярму 2, образуя магнитопровод статора. Полюсы охвачены однофазной кольцевой обмоткой якоря 3, размещенной на пластмассовом каркасе 4. Медные пластины 5, прилегающие изнутри к подшипниковым щитам, экранируют определенную часть полюсов статора, выполняя роль короткозамкнутых витков. Цилиндрический ротор состоит из кольцевого 16-полюсного ферритобариевого магнита 6, намагниченного в радиальном направлении и опрессованного пластмассой. В центральных отверстиях подшипниковых щитов расположены подшипники скольжения 7, изготовленные из литьевого сополимера.

Монолитность конструкции обеспечивается с помощью цилиндрических пластмассовых выступов-шпилек 8 на каркасе обмотки якоря, которые после сборки двигателя оплавляются. Двигатели типа ДСО нереверсивный — ротор вращается, как и в асинхронных машинах с экранированными полюсами, в сторону отстающего во времени потока, т.е. в сторону полюсов с короткозамкнутыми витками.

Рис. 8.4. Конструкция многополюсного СДПМ типа ДСК

Ста­тор такого двигателя состоит из двух одинаковых модулей. Магнитная система каждого модуля содержит подшипни­ковый щит в форме диска /, прилегающий к нему внеш­ний магнитопровод 2 и со­стыкованный с последним в зоне ярма внутренний магни­топровод 3. Внешний и внутренний магнитопроводы имеют чашеоб­разную форму. Со стороны рабочего зазора в магнитопроводах вы-штампованы клювообразные полюсы 4, равномерно расположенные по окружности. Полюсы охвачены сосредоточенной обмоткой якоря 5, размещенной на пластмассовом каркасе 6. Общий для обоих моду­лей ротор состоит из многополюсного ферритобариевого магнита 7, армированного полиамидом. Монолитность конструкции обеспечива­ется точечной сваркой подшипниковых щитов с внешними магнито-проводами и внутренних магнитопроводов между собой.