Редукторные двигатели

Синхронные редукторные микродвигатели — это машины, частота вращения ротора которых зависит от числа зубцов ротора. Редукторные трех- и двухфазные индукторные маши­ны широко применяют в качестве генераторов и в качестве двигателей.

Синхронная частота вращения поля двигателя:

. (5.15)

Синхронная частота вращения ротора:

.(5.16)

Таким образом отношение:

(5.17)

Величину, k_ред называют коэффициентом редукции. Он показывает, во сколько раз частота вращения ротора меньше частоты вращения магнитного поля, поэтому индукторные дви­гатели часто называют редукторными.

Редукторные двигатели могут быть трех типов: с электро­магнитным возбуждением (на статоре или роторе), с постоян­ными магнитами или без возбуждения (реактивные). В зависи­мости от расположения обмотки возбуждения или постоянных магнитов различают двигатели с осевым и радиальным воз­буждением.

На рис. 5.14 изображено устройство редукторного реак­тивного двигателя. Двигатель состоит из статора 1 с трех- или двухфазной обмоткой, расположенной на полюсах 3 статора и ротора 4, имеющего зубцы. В редукторном реактивном дви­гателе число пазов больше или меньше числа пазов ротора, т. е. зубцовые деления статора и ротора различны. Принцип действия реактивного редукторного двигателя сводится к сле­дующему. В исходный момент времени ось магнитного потока совпадает с осью полюсов статора, и ротор расположен так, что магнитное сопротивление для потока, замыкающегося по этой оси, является минимальным.

Рис. 5.15. Устройство редукторного реактивного двигателя

Когда ось вращающегося магнитного потока повернется и будет совпадать с осью соседних полюсов, на зубцы, располо­женные под этими полюсами, будет действовать реактивный момент. При этом ротор повернется на 1/3 зубцового деле­ния против направления вращения поля так, что зубцы на роторе встанут против зубцов на этих полюсах. При дальней­шем вращении магнитного поля будет, происходить и враще­ние ротора, но повороту поля на половину окружности якоря будет соответствовать поворот ротора всего на одно зубцовое деление. Таким образом, коэффициент редукции

Обычно 2р = 2 и частота вращения ротора:

(5.18)

Пуск в ход редукторных двигателей осуществляется при помощи короткозамкнутой обмотки, расположенной на рото­ре. Если частота вращения низка, а ротор имеет малый момент инерции, то он может втягиваться в синхронизм непосред­ственно, без каких-либо пусковых устройств.

Мощность редукторных двигателей находится в пределах 1...40 Вт. КПД их составляет 20...40%.

Наряду с двигателями в системах следящего привода, в радиолокационных и гироскопических устройствах широко используются индукторные генераторыповышенной частоты, находящейся в пределах от 400 до 30000 Гц. В конструктив­ном отношении генераторы отличаются от двигателей тем, что имеют на статоре кроме обмотки переменного тока еще об­мотку возбуждения, питаемую постоянным током. Роторы ин­дукционных генераторов выполняют без обмоток с большим числом зубцов. Таким образом, в основе принципа работы индукционных генераторов лежит действие зубцовых гармоник. Индукторные генераторы имеют более низкий КПД, чем обычные синхронные машины, что объясняется значительным увеличением добавочных потерь в стали и обмотке якоря из-за высокой частоты перемагничивания.