Двигатели с волновым ротором

Волновые двигатели (ВД) представляют собой конструктивное объединение электрической машины и волновой передачи. Особенностью таких двигателей является гибкий, деформирующийся в радиальном направлении ротор. Одна из возможных конструкций ВД приведена на рис. 6.10.

Здесь обозначено: 1 - корпус; 2 – статор с обмоткой, создающей вращающееся магнитное поле; 3 - жесткий зубчатый венец статора; 4-гибкий зубчатый венец ротора; 5 - ротор, выполненный в виде тонкостенного стакана; 6 - эластичный магнитопровод ротора.

При отсутствии питания ротор имеет правильную цилиндрическую форму. Его зубчатый венец не сцепляется с венцом статора.

При подаче питания на обмотки статора возникает вращающееся магнитное поле, в котором на магнитопровод ротора действуют силы магнитного притяжения

(6.20)

Ротор деформируется, и его зубчатый венец входит в зацепление с венцом статора. Количество точек зацепления равно количеству полюсовмашины (рис. 6.11).

Точки зацепления бегут синхронной скоростью, и гибкий венец катится по поверхности жесткого. При этом он вместе с ротором медленно поворачивается в сторону противоположную вращению поля. Скорость ротора равна

(6.21)

где z_г, z_ж – число зубцов гибкого и жесткого венцов.

Достоинства волновых двигателей похожи на достоинства двигателейс катящимся ротором: 1) большие вращающие моменты при относительномалой массе; 2) высокие значения момента самоторможения и практическиотсутствие выбега; 3) способность к частым пускам и реверсам.

Недостатком ВД следует считать сложность конструкции и технологииизготовления эластичного ротора.

ЛЕКЦИЯ 14
7. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МИКРОДВИГАТЕЛИ

Пьезоэлектрическими микродвигателями (ПМД) называются двигатели, в которых механическое перемещение ротора осуществляется за счет пьезоэлектрического или пьезомагнитного эффекта [7].

Отсутствие обмоток и простота технологии изготовления не являются единственными преимуществами пьезоэлектрических двигателей. Высокая удельная мощность (123 Вт/к г у ПМД и 19 Вт/к г у обычных электромагнитных микродвигателей), большой КПД (получен рекордный до настоящего времени КПД = 85%), широкий диапазон частот вращения и моментов на валу, отличные механические характеристики, отсутствие излучаемых магнитных полей и ряд других преимуществ пьезоэлектрических двигателей позволяют рассматривать их как двигатели, которые в широких масштабах заменят применяемые в настоящее время электрические микромашины.