Использование: пневматическое двигателестроение. Цель: повышение КПД пневматических .двигателей. Сущность изобретения: статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, выполнен с профилированным участком со стороны выпускного отверстия который описан по кривой, образованной концом радиуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, обратной уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпендикулярно к пинии, соединяющей оси ротора и расточки статора. Положительный эффект увеличение КПД 1 ил
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4703541/29 (22) 20.03 BQ (46) 30.1293 Бюп. Na 47-48 (75) Климович Б.М„Климович Р.П. (73) Климович Борис Михайлович (54) АСИММЕТРИЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: пневматическое двигателестроение. Цель: повышение КПД пневматических ,двигателей. Сущность изобретения: статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, выполнен с профилированным участком (19) RU (И) 2005197 С1 (51) 5 F 01 C 1 344 со стороны выпускного отверстия, который описан по кривой, образованной концом радиуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, обратной уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпенди— кулярно к линии, соединяющей оси ротора и расточки статора. Положительный эффект: увеличение
2005197 расточка 2 статора 1 со стороны выпускного отверстия 6 выполнена профилированной и описана по кривой, образованной концом радиуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра, с центром, смещаемым от оси расточки 2 статора 1 в сторону выпускного отверстия 6 на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, об10 ратной уменьшению зазора между ротором
3 и исходной цилиндрической поверхностью статора 1, перпендикулярно к линии, соединяющей оси ротора,3 и расточки 2 статора 1.
15 Двигатель работает следующим образом.
Рабочая среда через впускное отверстие 5 под давлением. подается в полость статора 1, воздействует на лопатки 4 и тем
20 самым приводит ротор 3 во вращение.
В результате того, что расточка статора со стороны выпускного отверстия выполнена профилированной, сжатая рабочая среда получает возможность дополнительного расширения, что приводит к повышению
КПД пневматического двигателя. (56) Зеленецкий С,Б, и др. Ротационные
30 пневматические двигатели, Л.: Машиностроение, 1976. с. 9, рис, 5, Л с
АСИММ ЕТРИЧ Н Ы Й ДВ И ГАТЕЛ Ь, со держащийй статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, впускное и выпускное отверстия, при этом 40 расточка статора со стороны впускного от-„ верстия выполнена цилиндрической, отличающийся тем, что, с целью повышения
КПД, растечка статора со стороны выпускного отверстия выполнена профилйрован-,45
Изобретение относится к йневматическому двигателестроению и может быть использовано в машиностроении.
Известен двигатель, содержащий статор, в расточке которого эксцентрично установлен ротор с лопатками, впускное и выпускное отверстия, при этом расточка статора со стороны впускного отверстия выполненаа цилиндрической.
Цель изобретения — повышение КПД пневматического двигателя;
Указанная цель достигается тем, что расточка статора со стороны выпускного отверстйя выполнена профилированной и описана по кривой, образованной концом радйуса-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра, с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме эксцентриситета и величины, обратнОй уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпендикулярно к линии, соединяющей оси ротора и расточки статора, На чертеже показан асимметричный двигатель, поперечный разрез.
Асимметричный двигатель содержит статор 1, в расточке 2 которого эксцентрично установлен ротор 3 с лопатками 4, впускное и выпускное отверстия 5 и 6, при этом ной и описана по кривой, образованной концом радиус-вектора, равного по модулю радиусу исходного цилиндра, с центром, смещаемым от оси расточки статора в сторону выпускного отверстия на расстояние, равное сумме зксцентриситета и величины, обратной уменьшению зазора между ротором и исходной цилиндрической поверхностью статора, перпендикулярно к линии, соединяющей оси ротора и расточки статора, 2005197
Читайте также: Заправка лодочного мотора tohatsu
Видео:Асимметричный конденсатор.Векторный двигатель. НЛО. Часть 1Скачать
Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Однофазный асинхронный двигатель: как устроен и работает
Само название этого электротехнического устройства свидетельствует о том, что электрическая энергия, поступающая на него, преобразуется во вращательное движение ротора. Причем прилагательное «асинхронный» характеризует несовпадение, отставание скоростей вращения якоря от магнитного поля статора.
Слово «однофазный» вызывает неоднозначное определение. Связано это с тем, что термин «фаза» в электрике определяет несколько явлений:
сдвиг, разность углов между векторными величинами;
потенциальный проводник двух, трех или четырехпроводной электрической схемы переменного тока;
одну из обмоток статора или ротора трехфазного двигателя либо генератора.
Поэтому сразу уточним, что однофазным электродвигателем принято называть тот, который работает от двухпроводной сети переменного тока, представленной фазным и нулевым потенциалом. Количество обмоток, вмонтированных в различных конструкциях статоров, на это определение не влияют.
Конструкция электродвигателя
По своему техническому устройству асинхронный двигатель состоит из:
1. статора — статической, неподвижной части, выполненной корпусом с расположенными на нем различными электротехническими элементами;
2. ротора, вращаемого силами электромагнитного поля статора.
Механическое соединение этих двух деталей выполнено за счет подшипников вращения, внутренние кольца которых посажены на подогнанные гнезда вала ротора, а внешние вмонтированы в защитные боковые крышки, закрепляемые на статоре.
Его устройство у этих моделей такое же, как у всех асинхронных двигателей: на стальном валу смонтирован магнитопровод из шихтованных пластин на основе мягких сплавов железа. На его внешней поверхности выполнены пазы, в которые вмонтированы стержни обмоток из алюминия или меди, закороченные по концам на замыкающие кольца.
В обмотке ротора протекает электрический ток, индуцируемый магнитным полем статора, а магнитопровод служит для хорошего прохождения создаваемого здесь же магнитного потока.
Отдельные конструкции ротора у однофазных двигателей могут быть выполнены из немагнитных или ферромагнитных материалов в форме цилиндра.
Видео:Левые и правые шины. Асимметричные и направленные. Разница?Скачать
Конструкция статора также представлена:
Его основное назначение заключается в генерировании неподвижного или вращающегося электромагнитного поля.
Статорная обмотка обычно состоит из двух контуров:
У самых простых конструкций, предназначенных для ручной раскрутки якоря, может быть выполнена всего одна обмотка.
Принцип работы асинхронного однофазного электрического двигателя
С целью упрощения изложения материала представим, что обмотка статора выполнена всего одним витком петли. Ее провода внутри статора разносят по кругу на 180 угловых градусов. По ней проходит переменный синусоидальный ток, имеющий положительные и отрицательные полуволны. Он создает не вращающееся, а пульсирующее магнитное поле.
Как возникают пульсации магнитного поля
Разберем этот процесс на примере протекания положительной полуволны тока в моменты времени t1, t2, t3.
Она проходит по верхней части токопровода по направлению к нам, а по нижней — от нас. В перпендикулярной плоскости, представленной магнитопроводом, вокруг проводника возникают магнитные потоки Ф.
Изменяющиеся по амплитуде токи в рассматриваемые моменты времени создают разные по величине электромагнитные поля Ф1, Ф2, Ф3. Поскольку ток в верхней и нижней половине один и тот же, но виток изогнут, то магнитные потоки каждой части направлены встречно и уничтожают действие друг друга. Определить это можно по правилу буравчика или правой руки.
Как видим, при положительной полуволне вращения магнитного поля не наблюдается, а происходит только его пульсация в верхней и нижней части провода, которая еще и взаимно уравновешивается в магнитопроводе. Этот же процесс происходит при отрицательном участке синусоиды, когда токи изменяют направление на противоположное.
Читайте также: Kia rio 2016 мотор
Поскольку вращающееся магнитное поле отсутствует, то и ротор останется неподвижным, ибо нет сил, приложенных к нему для начала вращения.
Как создается вращение ротора в пульсирующем поле
Если придать ротору вращение, хотя бы рукой, то он будет продолжать это движение. Для объяснения этого явления покажем, что суммарный магнитный поток изменяется по частоте синусоиды тока от нуля до максимального значения в каждом полупериоде (с изменением направления на противоположное) и состоит из двух частей, образуемых в верхней и нижней ветвях, как показано на рисунке.
Магнитное пульсирующее поле статора состоит из двух круговых с амплитудой Фмакс/2 и двигающихся в противоположных направлениях с одной частотой.
Видео:Асинхронные и Синхронные двигатели и генераторы. Мощный #энерголикбез ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙСкачать
В этой формуле обозначены:
nпр и nобр частоты вращения магнитного поля статора в прямом и обратном направлениях;
n1 — скорость вращающегося магнитного потока (об/мин);
f — частота тока в обмотке статора.
Теперь рукой придадим вращение двигателю в одну сторону, и он сразу подхватит движение за счет возникновения вращающегося момента, вызванного скольжением ротора относительно разных магнитных потоков прямого и обратного направлений.
Примем, что магнитный поток прямого направления совпадает с вращением ротора, а обратный, соответственно, будет противоположен. Если обозначить через n2 частоту вращения якоря в об/мин, то можно записать выражение n2
Например, электродвигатель работает от сети 50 Гц с n1=1500, а n2=1440 оборотов в минуту. Его ротор имеет скольжение относительно магнитного потока прямого направления Sпр=0,04 и частоту тока f2пр=2 Гц. Обратное же скольжение Sобр=1,96, а частота тока f2обр=98 Гц.
На основании закона Ампера при взаимодействии тока I2пр и магнитного поля Фпр появится вращающий момент Мпр.
Здесь величина постоянного коэффициента сМ зависит от конструкции двигателя.
При этом также действует обратный магнитный поток Мобр, который вычисляется по выражению:
В итоге взаимодействия этих двух потоков появится результирующий:
Внимание! При вращении ротора в нем наводятся токи разной частоты, которые создают моменты сил с разными направлениями. Поэтому якорь двигателя будет совершать вращение под действием пульсирующего магнитного поля в ту сторону, с которой он начал вращение.
Во время преодоления однофазным двигателем номинальной нагрузки создается небольшое скольжение с основной долей прямого крутящего момента Мпр. Противодействие тормозного, обратного магнитного поля Мобр сказывается совсем незначительно из-за различия частот токов прямого и обратного направлений.
f2обр обратного тока значительно превышает f2пр, а создаваемое индуктивное сопротивление Х2обр сильно превышает активную составляющую и обеспечивает большое размагничивающее действие обратного магнитного потока Фобр, который в итоге этого уменьшается.
Поскольку коэффициент мощности у двигателя под нагрузкой небольшой, то обратный магнитный поток не может оказать сильное воздействие на вращающийся ротор.
Когда же одна фаза сети подана на двигатель с неподвижным ротором (n2=0), то скольжения, как прямое, так и обратное равны единице, а магнитные поля и силы прямого и обратного потоков уравновешены и вращения не возникает. Поэтому от подачи одной фазы невозможно раскрутить якорь электродвигателя.
Как быстро определить частоту вращения двигателя:
Как создается вращение ротора у однофазного асинхронного двигателя
Видео:Вентильные двигателиСкачать
За всю историю эксплуатации подобных устройств разработаны следующие конструкторские решения:
1. ручная раскрутка вала рукой или шнуром;
2. использование дополнительной обмотки, подключаемой на время запуска за счет омического, емкостного или индуктивного сопротивления;
3. расщепление короткозамкнутым магнитным витком магнитопровода статора.
Читайте также: Мотор бмв х3 g01
Первый способ использовался в начальных разработках и не стал применяться в дальнейшем из-за возможных рисков получения травм при запуске, хотя он не требует подключения дополнительных цепочек.
Применение фазосдвигающей обмотки в статоре
Чтобы придать начальное вращение ротору к статорной обмотке дополнительно на момент запуска подключают еще одну вспомогательную, но только сдвинутую по углу на 90 градусов. Ее выполняют более толстым проводом для пропускания бо́льших токов, чем протекающие в рабочей.
Схема подключения такого двигателя показана на рисунке справа.
Здесь для включения применяется кнопка типа ПНВС, которая специально создана для таких двигателей и широко использовалась в работе стиральных машин, выпускаемых при СССР. У этой кнопки сразу включаются 3 контакта таким образом, что два крайних после нажатия и отпускания остаются зафиксированы во включенном состоянии, а средний — кратковременно замыкается, а потом под действием пружины возвращается в исходное положение.
Замкнутые же крайние контакты можно отключить нажатием на соседнюю кнопку «Стоп».
Кроме кнопочного выключателя для отключений дополнительной обмотки в автоматическом режиме используются:
1. центробежные переключатели;
2. дифференциальные или токовые реле;
Для улучшения запуска двигателя под нагрузкой применяются дополнительные элементы в фазосдвигающей обмотке.
Подключение однофазного двигателя с пусковым сопротивлением
В такой схеме к статорной дополнительной обмотке последовательно монтируется омическое сопротивление. При этом намотка витков выполняется биффилярным способом, обеспечивающим коэффициент самоиндукции катушки очень близким к нулю.
Видео:Электростатический двигательСкачать
За счет выполнения этих двух приемов при прохождении токов по разным обмоткам между ними возникает сдвиг по фазе порядка 30 градусов, чего вполне достаточно. Разность углов создается за счет изменения комплексных сопротивлений в каждой цепи.
При этом методе еще может встречаться пусковая обмотка с заниженной индуктивностью и увеличенным сопротивлением. Для этого применяют намотку с маленьким числом витков провода заниженного поперечного сечения.
Подключение однофазного двигателя с конденсаторным запуском
Емкостной сдвиг токов по фазе позволяет создать кратковременное подключение обмотки с последовательно соединенным конденсатором. Эта цепочка работает только во время выхода двигателя на режим, а затем отключается.
У конденсаторного запуска создается наибольший крутящий момент и более высокий коэффициент мощности, чем при резистивном или индуктивном способе запуска. Он может достигать величины 45÷50% от номинального значения.
В отдельных схемах к цепочке рабочей обмотки, которая постоянно включена, тоже добавляют емкость. За счет этого добиваются отклонения токов в обмотках на угол порядка π/2. При этом в статоре сильно заметен сдвиг максимумов амплитуд, который обеспечивает хороший крутящий момент на валу.
За счет этого технического приема двигатель при пуске способен выработать больше мощности. Однако, такой метод используют только с приводами тяжелого запуска, например, для раскрутки барабана стиральной машины, заполненного бельем с водой.
Конденсаторный запуск позволяет изменять направление вращения якоря. Для этого достаточно сменить полярность подключения пусковой или рабочей обмотки.
Подключение однофазного двигателя с расщепленными полюсами
У асинхронных двигателей с небольшой мощностью порядка 100 Вт используют расщепление магнитного потока статора за счет включения в полюс магнитопровода короткозамкнутого медного витка.
Разрезанный на две части такой полюс создает дополнительное магнитное поле, которое сдвинуто от основного по углу и ослабляет его в месте охваченного витком. За счет этого создается эллиптическое вращающееся поле, образующее момент вращения постоянного направления.
В подобных конструкциях можно встретить магнитные шунты, выполненные стальными пластинками, которые замыкают края наконечников статорных полюсов.
Двигатели подобных конструкций можно встретить в вентиляторных устройствах обдува воздуха. Они не обладают возможностью реверса.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🌟 Видео
Перекос фаз в трехфазной сетиСкачать
Генератор из асинхронного двигателя на неодимовых магнитах, результат!Скачать
Вечный двигатель на электростатической ассиметрии, разгадка фокусаСкачать
ЭТИ ДВС ИЗМЕНЯТ МИР: ОДНОтактный мотор, КоАксиальный, Дисковый и Сферический ДВС. Как это устроено?Скачать
3 минуты о асимметричной тяге на легкомоторных самолётах. Отказ двигателя на легкомоторном самолетеСкачать
КРУТИБИЛЬНОСТЬ МОТОРА. ГЕОМЕТРИЯ ДВИГАТЕЛЯСкачать
Синхронный и асинхронный двигатели. Отличия двигателейСкачать
Асимметричный конденсаторСкачать
Учёная, «открывшая антигравитацию», БЕССЛЕДНО ИСЧЕЗЛАСкачать
Электростатические двигателиСкачать
Система Multiair - принцип работы и НЕДОСТАТКИ (Гидравлическое управление клапана)Скачать
Ток холостого тока электродвигателей в зависимости от частоты вращенияСкачать
Асимметричный конденсатор.Векторный двигатель.НЛО.Часть 2Скачать
Асимметричный конденсаторСкачать
Как работают аксиально-поршневые насосы и где их применяют?Скачать
