асинхронный однофазный экранированный реверсивный двигатель

Формула изобретения

Асинхронный однофазный экранированный реверсивный двигатель с полюсопереключаемой обмоткой, имеющий на полюсах короткозамкнутые пусковые витки, отличающийся тем, что пусковые витки на полюсах располагаются через полюс, причем с двух его сторон, что при изменении схемы питания и соответственно полярности прилегающих к экранированным неэкранированных полюсов или наоборот на противоположные, приводит к изменению направления вращения двигателя, то есть к реверсу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники, в частности к классу однофазных экранированных электродвигателей.

Известны двигатели постоянного и переменного тока, трехфазные и однофазные конденсаторные, которые при изменении схемы подключения обмоток могут изменять направление вращения двигателя на противоположное, то есть являются реверсивными. Такие двигатели находят применение в различных отраслях промышленности и в быту. Однако по ряду причин их применение в быту ограничено (отсутствие трехфазного тока, достаточно высокая цена).

Известны однофазные асинхронные реверсивные двигатели по авторским свидетельствам N 473262, H 02 K 17/10, опубл. в 1975 г. и N 1171913, H 02 K 17/04, опубл. в 1983 г. Они не нашли практического применения по причине сложности конструкции, нетехнологичности, а следовательно, высокой цены.

В то же время известны двигатели однофазные асинхронные экранированные (с пусковыми витками на полюсах). Среди перечисленных выше классов двигателей они являются самыми дешевыми, надежными и распространенными. В этом классе двигателей известны многоскоростные двигатели (а.с. N 1029362, опубл. в 1983 г.), в которых изменение скоростей основано на снижение мощности двигателей за счет изменения схем питания обмоток и, как следствие, - изменения скольжения, а также двух - и многоскоростные с переключением числа пар полюсов (а.с. N 139363, кл. 21d², 18₀₁, опубл. в 1961 г.).

Однако класс однофазных экранированных двигателей характеризуется тем обстоятельством, что среди них отсутствуют реверсивные двигатели; это ограничивает их применение как в промышленности, так и в быту.

Предлагаемое изобретение характеризуется тем, что в нем предложена конструктивная схема, позволяющая исключить вышеупомянутый недостаток экранированных двигателей, то есть предложен принцип создания экранированных реверсивных двигателей при любом числе пар явновыраженных полюсов. В известных двигателях пусковой виток или несколько витков располагаются с одной стороны полюса, создавая за счет оптимальной зоны экранирования сдвиг магнитного потока в этой части полюса во времени и в пространстве. Этот эффект создает вращающий момент, необходимый для вращения ротора, то есть работы двигателя. Никакое переключение обмоток, т.е. изменение схемы питания, в этих двигателях не может привести к вращению в обратном направлении, т.е. к реверсу. Для достижения реверса в предлагаемом изобретении пусковые витки располагаются не на каждом полюсе, а через полюс (аналогично решению по а.с. N 139363). Однако в отличие от вышеуказанного изобретения витки располагаются не с одной стороны полюса, а с двух его сторон. При этом могут выбираться схемы с одним или несколькими витками с каждой из сторон полюса и с оптимальными зонами экранирования.

Принцип работы предлагаемого двигателя иллюстрируется чертежом, где на (а и б) показаны схемы переключения полюсов для двухполюсного двигателя (при четырех явновыраженных полюсах).

При включении обмоток соседних полюсов по схеме на фиг. а, когда прилегающие к экранированным неэкранированные полюса образуют с ним одну полярность, двигатель вращается по часовой стрелке, при изменении схемы питания - переключении обмоток на схему на фиг. б, - когда экранированные полюса образуют магнитный полюс одной полярности с прилегающими к ним неэкранированными полюсами с другой их стороны, двигатель вращается против часовой стрелки, то есть всегда в сторону сдвига потока во времени и в пространстве.

Как отмечалось выше, этот принцип работы может быть использован при создании двигателей с различным числом пар полюсов.

Таким образом, предлагаемое изобретение создает возможность для разработки и производства новой подгруппы двигателей - экранированных реверсивных.

На основе предложенного принципа в ОАО "Элдин" разработан экранированный реверсивный двигатель для оконных реверсивных вентиляторов. Ведется подготовка производства к выпуску этого двигателя в 2000 г. Будет осуществляться его серийный выпуск; причем применяться он будет в трех типах реверсивных оконных вентиляторов (односкоростных, двухскоростных и с плавным регулированием скорости).

По сравнению с конденсаторными однофазными реверсивными двигателями, которые изготовляются на заводе в настоящее время, будет достигнута значительная экономия за счет отказа от использования конденсаторов и применения обмоточных проводов большего диаметра, чем в конденсаторных двигателях.

Опытный образец двигателя и вентилятора испытан, получены положительные результаты. Протоколы испытаний прилагаются к настоящей заявке (N 22 от 25.08.99 и N 27 от 26.10.99).