Принцип перехода в другое измерение. Принцип использования меха-нических колебаний.

Принцип перехода в другое измерение предусматри­вает увеличение числа степеней свободы объекта, переход от движения по линии в одном измерении к движению в не­скольких измерениях, по плоскости, в пространстве; при­менение многоэтажной компоновки вместо одноэтажной; использование обратной стороны поверхности. Для улучше­ния сое <р асинхронного ЭД с однослойным массивным рото­ром предложен ЭД с двухслойным исполнением ротора [38]. Двухслойный ротор состоит из полого массивного ферромаг­нитного цилиндра 1 (рис. 4.10), насаженного на цилиндр 2, набранный из листов обычной электротехнической стали со значительно большей магнитной проницаемостью, чем у ма­териала, из которого изготовлен цилиндр 1. Цилиндр 2 наса­жен на вал 4. К цилиндру 1 приварено медное короткозамы- кающее кольцо 3.

Рис. 4.10. Двухслойный ротор

 

При пуске такого ЭД, когда скольжение ротора (относи­тельное значение разности скоростей вращающегося маг­нитного поля и ротора) большое, глубина проникновения электромагнитной волны в тело ротора меньше толщины ци­линдра 1, что позволяет иметь такой же большой начальный пусковой момент, как и у ЭД с массивным ротором. В номи­нальном режиме, при малых скольжениях, когда электро­магнитная волна проникает на глубину, большую толщины цилиндра 1, магнитное поле значительно больше проника­ет в шихтованный цилиндр 2, что приводит к возрастанию нормальной и уменьшению тангенциальной составляющих магнитной индукции и росту ЭДС в цилиндре 1 и, следова­тельно, к росту вращающего момента ЭД, его КПД и соз <р.

Принцип использования механических колебаний включает следующие приемы: переведение ТС в колебатель­ное движение; изменение частоты; использование резонан­сных и ультразвуковых частот; применение вместо механи­ческих вибраторов пьезовибраторов. Пьезоэлектрические двигатели (ПЭД) основаны на использовании механических колебаний пьезоэлемента для механического перемещения ротора [39].

Рис. 4.11. Схема действия пьезоэлектрического двигателя (Рп - сила прижима)

                                                                                                                                                                                                                                                                  

Созданный ПЭД содержит пьезоэлемент 1 (рис. 4.11), который одним концом прижимается внешней силой к по­верхности ротора 2. При электрическом возбуждении пьезо­элемента он, как лопасть весла, перемещаясь по замкнутой траектории, передает импульс движения ротору и вращает его. Мощность таких двигателей не более 10 Вт. Этот двига­тель впервые был создан в бывшем СССР, и на него получен патент в США № 4019073.