SU1728939A1

SU1728939A1 - Synchronous gear-motor

Info

Publication number: SU1728939A1
Application number: SU874259733A
Authority: SU
Inventors: Олег Иванович Поздняков
Original assignee: Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков
Priority date: 1987-04-21
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение относитс к электромеханике , в частности к электромеханическим исполнительным механизмам вращательного действи . Целью изобретени вл етс увеличение момента на .единицу массы электродвигател . В синхронном редукторном электродвигателе обмотки 5 фаз статора 1 выполнены с переменной полюсностью зубцов статора 1 и на роторе 2 посто нные магниты установлены с переменной полюсностью зубцов ротора. Количество полюсных зубцов статора 1 и ротора 2 отличаетс на число, кратное двум. Повышение надежности электродвигател достигаетс тем, что опорные поверхности 7 и 8 корпуса статора 1 и катков ротора 2 имеют зубчатое зацепление. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. сл СThe invention relates to electromechanics, in particular to electromechanical actuators of rotary action. The aim of the invention is to increase the torque per unit mass of the electric motor. In a synchronous gear motor, the windings of the 5 phases of the stator 1 are made with variable polarity of the teeth of the stator 1 and on the rotor 2 permanent magnets are installed with a variable polarity of the teeth of the rotor. The number of pole teeth of stator 1 and rotor 2 differs by a multiple of two. Improving the reliability of the electric motor is achieved by the fact that the bearing surfaces 7 and 8 of the stator housing 1 and the rollers of the rotor 2 have a gear. 2 hp f-ly, 6 ill. sl C

Description

Изобретение относитс к электрическим машинам, в частности к электромеханическим исполнительным механизмам вращательного действи , а именно к синхронным редукторным электродвигател м, и может быть использовано в качестве исполнительного органа в след щих приводах роботов , станков и т.п.The invention relates to electric machines, in particular to electromechanical actuators of rotary action, namely, synchronous gear motors, and can be used as an actuator in follow-up drives of robots, machine tools, etc.

Целью изобретени вл етс увеличение момента на единицу массы электродвигател .The aim of the invention is to increase the moment per unit mass of the electric motor.

На фиг.1 изображена схема статора и ротора электродвигател ; на фиг.2 - электродвигатель , общий вид; на фиг.З - статор и ротор электродвигател , сечение; на фиг.4- 6 - схемы намотки статора электродвигател при трехфазной и двухфазной системах питани электродвигател .Figure 1 shows a diagram of the stator and rotor of the electric motor; figure 2 - electric motor, a general view; on fig.Z - stator and rotor of the electric motor, section; Figures 4-6 are stator winding circuits for an electric motor with a three-phase and two-phase power supply systems for an electric motor.

Синхронный редукторный электродвигатель содержит многополюсный зубчатый статор 1 и многополюсный зубчатый ротор 2. В пазах 3 статора 1 между полюсными зубцами 4 уложена многофазна обмотка 5, котора при прохождении тока образует переменную пол рность намагничивани зубцов 4 статора 1.The synchronous gear motor contains a multi-pole toothed stator 1 and a multi-pole toothed rotor 2. In the slots 3 of the stator 1 between the pole teeth 4 there is a multi-phase winding 5 which, when current passes, forms the alternating polarity of magnetization of the teeth 4 of the stator 1.

Ротор 2 расположен эксцентрично относительно статора 1 на катках 6 с опорными поверхност ми 7, размещенных на опорных поверхност х 8 корпуса 9. Ротор 2 соединен с выходным валом 10 электродвигател устройством 11 передачи насосного вращени , например, в виде карданного вала . На роторе 2 выполнены зубцы 12. Разность чисел зубцов 4 статора 1 и зубцов 12 ротора 2 выполнена кратной двум.The rotor 2 is located eccentrically with respect to the stator 1 on the rollers 6 with supporting surfaces 7 placed on the supporting surfaces 8 of the housing 9. The rotor 2 is connected to the output shaft 10 of the electric motor by means of a pumping gear transmission device 11, for example, in the form of a universal shaft. The rotor 2 has teeth 12. The difference in the number of teeth 4 of the stator 1 and the teeth 12 of the rotor 2 is a multiple of two.

Зубцы 12 ротора 2 могут быть выполнены из отдельных пластин 13, укрепленных на немагнитном основании 14, а между зубцами 12 размещены тангенциально намагниченные магниты 15 с чередующейс пол рностью полюсов. Опорные поверхности 7 и 8 корпуса 9 и катков 6 могут быть выполнены зубчатыми с взаимным зацеплением .The teeth 12 of the rotor 2 can be made of separate plates 13 mounted on a non-magnetic base 14, and between the teeth 12 are placed tangentially magnetized magnets 15 with alternating polarity poles. The bearing surfaces 7 and 8 of the housing 9 and the rollers 6 can be made toothed with mutual engagement.

Электродвигатель работает следующим образом.The motor works as follows.

При подаче тока в фазную обмотку 5 статора 1, например фазы А, на зубцах 4 статора 1, между котрыми лежит фаза А, образуетс магнитное поле с разной пол рностью соседних зубцов 4 статора 1. При этом ротор 2 с одной стороны прит гиваетс к статору 1 с силой F-I, так как зубцы 12 ротора 2 и противоположные зубцы 4 статора 1 на этом участке имеют разную пол рность . С другой стороны ротора 2 зубцы 12 и зубцы 4 статора 1 имеют совпадающую пол рность, и поэтому ротор 2 отталкиваетс с силой F2. Обмотка 5 статора 1 состоитWhen current is supplied to the phase winding 5 of the stator 1, for example phase A, on the teeth 4 of the stator 1, between the phases A lies, a magnetic field is formed with different polarity of the adjacent teeth 4 of the stator 1. At the same time the rotor 2 on one side attracts to the stator 1 with the force FI, since the teeth 12 of the rotor 2 and the opposite teeth 4 of the stator 1 in this area have different polarity. On the other side of the rotor 2, the teeth 12 and the teeth 4 of the stator 1 have the same polarity, and therefore the rotor 2 repels with a force F2. Winding 5 of stator 1 consists

из нескольких фаз и питаетс многофазным переменным током, поэтому ротор 2 последовательно прит гиваетс к участкам статора 1 с обмотками фаз А, В, С, обкатыва егоfrom several phases and is powered by a multi-phase alternating current, therefore the rotor 2 is sequentially attracted to the stator sections 1 with the windings of the phases A, B, C, rolling it

в соответствии с бегущим магнитным полем. Ротор 2 при этом совершает два движени : обкатывание статора 1 со скоростьюin accordance with the running magnetic field. The rotor 2 at the same time makes two movements: running around the stator 1 with speed

ш 2 л f р , где f - частота питающей сети;w 2 l f p, where f is the frequency of the mains;

р - число пар полюсов обмотки 5 статора 1,p is the number of pole pairs of the winding 5 of the stator 1,

и вращение относительно статора 1 со скоростьюand rotation relative to the stator 1 with speed

1515

2121

где zi, Z2 - число полюсных зубцов 4 и 12 статора 1 и ротора 2.where zi, Z2 - the number of pole teeth 4 and 12 of the stator 1 and the rotor 2.

Второе движение - вращение обусловлено тем, что диаметр и количество зубцовThe second movement - rotation due to the fact that the diameter and number of teeth

4 статора 1 больше диаметра и количества зубцов 12 ротора 2.4 stator 1 is larger than the diameter and number of teeth 12 of the rotor 2.

Катки 6, установленные на роторе 2, выполн ют только функцию опоры качени , т.е. обеспечивают необходимый минимальный зазор между статором 1 и ротором 2. Катки в данной конструкции принципиально не могут обеспечивать редукцию частоты вращени , как это происходит у электродвигателей с кат щимс ротором.The rollers 6 mounted on the rotor 2 perform only the function of the rolling support, i.e. provide the necessary minimum clearance between the stator 1 and the rotor 2. The rollers in this design cannot fundamentally reduce the rotational speed, as is the case with electric motors with a rolling rotor.

Скорость вращени зубчатого ротора 2 определ етс , как и в обычных редукторных электродвигател х, только отношением числа зубцов 4 статора 1 г и числа зубцов 12 ротора 2 Z2 и частотой питающей сети.The rotational speed of the gear rotor 2 is determined, as in conventional gear motors, only by the ratio of the number of teeth 4 of the stator 1 g and the number of teeth 12 of the rotor 2 Z2 and the frequency of the supply network.

Дл обеспечени большей надежности электродвигател опорные поверхности 7 и 8 корпуса 9 статора и катков 6 могут быть выполнены с зубчатым зацеплением.To ensure greater reliability of the electric motor, the support surfaces 7 and 8 of the housing 9 of the stator and the rollers 6 can be made with gearing.

Передача вращени ротора 2 к выходному валу 10 осуществл етс с помощью устройства 11 передачи несоосного вращени . Возможно выполнение обращенной конструкции, когда неподвижный статор находитс внутри, а ротор - снаружи.The transmission of rotation of the rotor 2 to the output shaft 10 is carried out using the device 11 of the transmission of non-axial rotation. It is possible to perform the reversed design when the fixed stator is inside and the rotor is outside.

Предлагаемый электродвигатель развивает больший удельный момент на единицу массы, поскольку по сравнению с прототипом в нем реализуетс дополнительный момент за счет увеличени силы одностороннего прит жени .The proposed electric motor develops a larger specific moment per unit mass, since, compared with the prototype, it implements an additional moment due to an increase in the force of unilateral attraction.

Claims

Claim 1. Synchronous gear motor comprising a multi-pole serrated stator with a multi-phase winding and a multi-pole serrated rotor placed eccentrically relative to the stator, connected to the output shaft of the transmission device of the axial rotation, the rotor

Equipped with rollers mounted on the supporting surfaces of the stator housing, characterized in that, in order to increase the moment per unit mass of the electric motor, the stator is made with alternating polarity of teeth, and the difference in the number of teeth of the stator and rotor is a multiple of two.

2, An electric motor according to claim 1, characterized in that the rotor teeth are made of permanent magnets with alternating polarity poles.

3. The electric motor according to claims 1 and 2, which is based on the fact that the supporting surfaces of the stator housing and the rotor rollers are serrated with mutual engagement.

Fig.Z

Jfc

Fa for A

7

four

&

Phase 6

V

four

L / g4

20