Гладкая цилиндрическая поверхность полого немагнитного рото­ра способствует снижению уровня шумов, создаваемых двигателем.

Полый немагнитный ротор исполнительного асинхронного микро­двигателя в отличие от роторов других типов обладает незначитель­ным индуктивным сопротивлением, что повышает линейность меха­нических и регулировочных характеристик двигателя.

В микродвигателях мощностью в единицы ватт и менее обмотки возбуждения и управления часто размещают в пазах внутреннего статора. Тогда внешний статор пазов не имеет и служит лишь для уменьшения магнитного сопротивления. При такой конструкции об­легчается процесс укладки обмоток в пазы и несколько повышает­ся вращающий момент, но увеличивается диаметр ротора вследст­вие увеличения обмоточного пространства на внутреннем статоре, что приводит к некоторому увеличению момента инерции ротора. Возможно также размещение одной из обмоток на внутреннем, а другой – на внешнем статоре.

В воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами находится полый ротор 3, выполненный в виде тонкостенного ста­кана из немагнитного материала, чаще всего из сплавов алюминия. Дно ротора жестко укрепляют на валу 6, который вращается в под­шипниках 7, расположенных в подшипниковых щитах. Толщина сте­нок ротора в зависимости от мощности двигателя колеблется в пределах 0,1 – 1 мм. Полый ротор имеет очень малую массу и, сле­довательно, незначительный момент инерции.

Рис. 2.2 Рис. 2.3

В зависимости от конструкции ротора различают три основ­ных типа исполнительных асинхронных микродвигателей: с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка», с полым немагнит­ным и полым ферромагнитным роторами.

Рис. 2.1

Следовательно, активное сопротивление ротора у исполнительного асинхронного микродвига­теля должно быть таким, чтобы обеспечивалось условие s_к ≥ 1. Условие s_к > 1, как будет показано далее, является необходимым и для отсутствия параметрического самохода, который может возник­нуть при неправильном выборе параметров двигателя. Критическое скольжение реальных исполнительных асинхронных микродвигате­лей выбирают обычно в пределах s_к = 2÷4.

На рис. 2.1, б представлены зависимости вращающего момента от скольжения асинхронного микродвигателя общего применения (кривая 1) и исполнительного асинхронного микродвигателя (кри­вая 2).

Исполнительные асинхронные микродвигатели с ротором типа «беличья клетка» имеют такое же устройство, как и трехфазный асинхронный двигатель с аналогичным ротором. Отличие состоит только в том, что в настоящее время их выпускают в основном так называемой сквозной конструкции. При такой конструкции (рис. 2.2) внутренний диаметр статора 1, на котором расположена двухфазная обмотка 2, равен наружному диаметру подшипников 5. Это позволяет обрабатывать внутреннюю поверхность статора и отверстия под подшипники в подшипниковых щитах 4 с одной уста­новки на станке. Тем самым уменьшается эксцентриситет располо­жения ротора 3 в расточке статора, что дает возможность уменьшить минимально допустимый воздушный зазор до 0,03 – 0,05 мм. Уменьшение воздушного зазора при неизменных габаритных раз­мерах и магнитном потоке обеспечивает снижение намагничиваю­щего тока и, следовательно, уменьшение электрических потерь в статоре, повышение к.п.д. и коэффициента мощности cos φ₁. И на­оборот, при неизменных габаритных размерах, намагничивающей составляющей м.д.с. статора и электрических потерях в обмотке статора, т. е. при одинаковых условиях нагрева двигателя, умень­шение воздушного зазора дает возможность увеличить основной магнитный поток (при отсутствии насыщения) и тем самым враща­ющий момент.

В системах автоматики широко применяются исполнительные микродвигатели с полым немагнитным ротором. Конструктивная схема такого микродвигателя представлена на рис. 2.3. Внешний статор 1, закрепленный в корпусе 8, ничем не отличается от стато­ра обычного асинхронного микродвигателя. Его набирают из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга. В пазах статора располагают две обмотки 2 – возбуждения и управления, сдвинутые в пространстве на электрический угол 90° (здесь и да­лее под электрическим углом понимаем пространственный угол, умноженный на число пар полюсов машины). Внутренний статор 4, который набирают из листов электротехнической стали на ци­линдрическом выступе одного из подшипниковых щитов 5, служит для уменьшения магнитного сопротивления на пути основного маг­нитного потока, проходящего через воздушный зазор.

На рис. 2.4 представлен исполнительный микродвигатель АДП-123 с полым немагнитным ротором 3 и обмотками возбужде­ния на внешнем статоре 1. Внутренний статор 2 – безобмоточный.

 

Рис. 2.4 Рис. 2.5