Редукторные двигатели весьма разнообразны как по устройству, так и по принципу действия. Их особенностью является то, что они работают не на первой (основной), а на высших гармониках вращающегося магнитного поля, частота вращения которых в пространстве значительно меньше частоты вращения первой гармоники этого поля *.
____________________________________________________________________________
* Пространственная гармоника v вращающегося поля изменяется с частотой f1, но имеет в v раз большее число пар полюсов (по сравнению с первой гармоникой поля):
Рассмотрим редукторный двигатель реактивного типа. На рис. 4.20 представлена магнитная система такого двигателя. Статор и ротор двигателя набирают из изолированных листов электротехнической стали, в которых делают открытые пазы (на рисунке пазы полукруглые, в реальных двигателях они прямоугольные). В пазах статора располагают трехфазную (или двухфазную) обмотку, которая создает вращающееся магнитное поле. Число зубцов статора Z1=8 (обозначены 1,...., 8), а ротора Z2=10 (обозначены 1', …, 10'). В общем случае разность Z2-Z1, должна быть равна четному числу.
|
|
Рис. 4.20. Редукторный двигатель реактивного типа
Рассмотрим упрощенно, без разложения поля на высшие гармоники, принцип действия редукторного двигателя. Допустим, что поток статора вращается по часовой стрелке и в рассматриваемый момент направлен по оси АA', про ходящей через зубцы статора 1 и 5 Ротор при этом занимает положение, соответствующее минимальному магнитному сопротивлению на пути потока; его зубцы 1' и 6' располагаются против зубцов статора 1 и 5. В следующий момент времени магнитный поток, повернувшись на одно зубцовое деление статора, соответствующее углу , будет направлен по оси ВВ'. Ротор, стремясь занять положение, при котором сопротивление потоку было бы минимальным, также поворачивается на некоторый угол , так что под зубцами статора 2 и 6 расположатся зубцы ротора 2' и 7'. При этом угол поворота ротора будет меньше угла поворота магнитного потока статора на величину :
(4.10)
Для конструкции, представленной на рис. 14.20, угол поворота ротора .
Таким образом, при повороте потока статора на 360° (на восемь зубцовых делений статора) ротор повернется лишь на 72°, т. е. ротор двигателя будет вращаться с частотой, в пять (360/72 = 5) раз меньшей частоты вращения потока статора. В общем случае частота вращения ротора:
(4.11)
где р – число пар полюсов обмотки статора.
Например, если обмотка статора двигателя (рис. 14.5) имеет 2р=2 полюса и включена в сеть с частотой f1=50 Гц, то частота вращения ротора
об/мин.
Обычно реактивные двигатели с зубчатым ротором изготавливают на малые частоты вращения. Например, при 50 Гц, 2 р= 2, Z 1 = 198; Z 2 = 200 частота вращения ротора
|
|
об/мин.
Таким образом, при питании от сети промышленной частоты рассматриваемый двигатель даёт возможность без каких-либо дополнительных устройств (редукторов) получить небольшие частоты вращения. Именно благодаря этому свойству двигатели называют редукторными.