Электропривод систем с относительно малой скоростью перемещения рабочих органов исполнительных механизмов обычно состоит из быстроходного электродвигателя и понижающего редуктора с большим передаточным отношением.

Для указанных систем возможно применение тихоходных малоинерционных электродвигателей с катящимся ротором (ДКР).

Впервые однофазные и многофазные синхронные ДКР были предложены в Советском Союзе в 1944 г. Л. И. Москвитиным.

В настоящее время электродвигатели названного типа выпускаются серийно во Франции фирмой Rochar Electronique (SFAIRE) под названием Steromoteur и по лицензиям этой фирмы в Англии, США, Японии, Канаде, Испании.

Синхронные ДКР находят все большее применение в автоматизированном электроприводе, они успешно работают в различных автоматических установках следящих и телеуправляемых систем.

В отечественной и зарубежной печати опубликован ряд работ, посвященных теоретическому и экспериментальному исследованию электрических машин с катящимся ротором (ЭМКР).

А. И. Москвитин, предложивший ряд схем синхронных ЭМКР (двигатели и генераторы), впервые описал принцип действия и качественно исследовал процессы, происходящие в ЭМКР. Используя принцип виртуальных перемещений, он объяснил относительное увеличение вращающего момента в ЭМКР по сравнению с машинами классического типа. Однако в работах Москвитина не учтено перераспределение н. с. обмотки статора, приходящейся на рабочий зазор, вследствие эксцентрического положения ротора в расточке и не отражена количественная сторона процесса.

С. Н. Алексеев-Мохов предложил теорию рабочего процесса и методику расчета. В частности, им получены выражения, определяющие величину и скорость вращения сил одностороннего притяжения в ДКР различных конструктивных схем, определены главные размеры и выполнены экспериментальные исследования ДКР. Однако допущены неточности, которые приводят к ошибкам. При определении сил одностороннего притяжения не учитывается величина эксцентриситета, которая определяет степень электромагнитного воздействия цепей якоря и возбуждения. При эксцентриситете, равном нулю, коэффициент взаимодействия цепей равен нулю и, следовательно, преобразования энергии в электрической машине не происходит. С учетом эксцентриситета рассматриваются процессы при неподвижном роторе, что не соответствует действительности. В последнем случае используются результаты работы Н. А. Киклевича, где также не учитывается перераспределение н. с. обмотки якоря, обусловленное эксцентрическим положением ротора в расточке. В работах не устанавливается связь с выражениями, полученными в предположении, что эксцентриситет ранен пулю.

Работы В. П. Наний, посвящены исследованию синхронного ДКР, питающегося от сети повышенной частоты. Им разработаны образцы ДКР с хорошими весовыми показателями. При определении электромагнитных сил и моментов, действующих на ротор, В. П. Наний также не учитывает величину эксцентриситета. В работах В. П. Наний не проводится аналогия с электрическими машинами классического типа, он пытается рассмотреть машину с катящимся ротором в виде электромагнита, что затрудняет понимание и анализ электромагнитных процессов преобразования одного вида энергии в другой. В конечном счете это не позволяет сформулировать теоретически обоснованную методику проектирования ЭМКР как следствие общей теории электрических машин.

В [Л. 22] рассмотрены вопросы теории рабочего процесса шагового ДКР. Вводится понятие оптимальной величины эксцентриситета. Однако в качестве исходных соотношений авторы используют выражения, полученные в [Л. 29], что ставит под сомнение правильность окончательных выводов.

В [Л. 23] опубликованы результаты экспериментального исследования кинематики движения ротора электродвигателя в установившемся режиме. Дается оценка деформаций тонкостенного ротора при работе двигателя.

В [Л. 24—28] приводится описание различных конструкций выполненных образцов ДКР и основные результаты экспериментальных исследований.

Недостаточное промышленное использование ЭМКР в значительной мере объясняется относительной сложностью конструкции машины и технологии, а также отсутствием разработанной теории и методов проектирования электрических машин названного типа.

В данной работе делается попытка изложить основы теории рабочего процесса и методы проектирования ЭМКР на базе общей теории синхронных машин. Кроме того, приводится обзор конструктивных схем ЭМКР.