ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 29-203-05

Результат выполнения НИР.

Торцевой однофазный электродвигатель с распределенным активным слоем статора имеет приоритетное использование электротехнической стали (практически безотходный магнитопровод).

Конструктивно двигатель выполнен следующим образом. Ярмо статора 1, выполненное в виде тороида из ленты электротехнической стали, впрессовано в пластмассовое основание статора 2. К ярму статора крепятся своей активной частью обмоточные модули 3, состоящие из перемежающихся слоев обмоточного провода и ферромагнитных пластин, выполняющих роль зубцов.

Плоский ротор состоит из магнитопровода 4 с короткозамкнутой алюминиевой обмоткой 5. Магнитопровод ротора изготовлен из ленточной электротехнической стали с одновременным изготовлением пазов под обмотку. Ротор соединен вставкой 7 с валом 6.

Катушечная группа (обмоточный модуль) состоит из двух активных пакетов, соединенных лобовыми частями, размещенных в двух уровнях.

Торцевой конденсаторный двигатель (представленный в четырехполюсном варианте на рис.) имеет в каждой из фаз по два обмоточных модуля, своими осями симметрии лежащими на среднем диаметре активной окружности двигателя.

Указанное построение активных зон двигателя позволяет снять ряд ограничений конструктивного и технологического порядка. Отказ от штамповки пазов статора увеличивает число его зубцов в 2-3 раза, что существенно уменьшает высшие пространственные гармоники магнитного поля в зазоре, оказывающие значительное влияние на выходные характеристики двигателя. Отпадает необходимость в подшипниковых щитах, масса которых составляет 10-12% массы двигателя, а трудоемкость их изготовления составляет 25% общей трудоемкости двигателя. Рядовая укладка проводников обмотки снижает межвитковое напряжение, повышая надежность двигателя.

В качестве конструкционного материала может использоваться пластмасса, что существенно упрощает технологию сборки.

Рис. Торцевой конденсаторный двигатель (представленный в четырехполюсном варианте)

Для расчета двигателей создана методика электромагнитного расчета, разработаны алгоритм и программы оптимизации геометрии активной его части. Выбранный критерий позволил рассчитать отрезок унифицированной серии торцевых двигателей на мощности от 40 до 180 Вт на различные скорости вращения - от 670 до 1350 об/мин.

Применение удобного и эффективного алгоритма оптимизационного поиска в совокупности с выбранным обобщенным критерием позволяет сравнительно просто переходить к расчету двигателя другой мощности и скорости, полюсности, габаритных размеров.