Магнитноэлектрический двигатель

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(51)М Кл.з Н 02 К 21/08 с присоединением заявки йо Государственнцй комитет СССР ио кедам изобретений . и открцтий(5 З) УДКб 21. 313. .323(0888) Дата опубликования описания 250581(71) Заявитель аучно-исследовательский институт ч 54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕ я - расширение функ- остей двйгателя, а реверса при работе е и работоспособиосестве электромашиа, и повышение наЦель изобретенциональных возможименно обеспеченив импульсном режимти двигателя. в каны трехфазного тодежности.Указанная цельчто оси роторов рокружности, касатеобразуют с линиейполюсов обоих ротлах х (Ж/4-Ф/3) элеСОВе ся тем, точках оторых ей по ос в.предех градудбстигатзмещены вльные в кпроходящров,уголктрически выполнеров устаками. Число катушек может бытно равным трем, а валы ротновлены между разными катуш 30 Изобретение относится к электри-, ческим машинам, а именно. к микродвигателям с постоянными магнитами.Известны магнитозлектрические двигатели, содержащие катушки обмотки управления, два ротора с кольцевыми постоянными магнитами, валы которых расположены параллельно, и магнитопровод с вырезами. Катушки обмотки управления размещены коаксиально, а валы роторов - между катушками. Постоянные магниты, намагниченные вдоль оси, размещены с одного торца катушки, а магнитопровод - с другого торца 115Недостатком такого двигателя является то, что он однофазный нереверсивный и не может работать с иэ" менением направления вращения или в режиме питания от сети трехфазного 20 тока, а это сужает его функциональные возможности.Кроме того, фиксация роторов известного двигателя при обесточеннойобмотке управления, достигаемая лишь ,за счет специальных вырезов в магнитопроводе, является недостаточно четкой и, следовательно, снижает надежность двигателя в целом. Это обуславливается тем, что Фиксирующие вырезы магнитопровода, удаленные навеличину толщины катушки обмотки уп-,равления, действуют тем слабее, чемвыше катушки. Помимо этого, сами посебе фиксирующие вырезы, если их размер значителен, уменьшают эффективную длину проводников, способствующих созданию момента, а взаимное влия-фние одноименных полюсов двух роторовв сочетании с влиянием магнитного вала, размещенного между ними, резкоснижает величину Фиксирующего момен")Магнитопровод двигателя может бытьвыполнен иэ двух частей, каждая изкоторых укреплена на валах роторов,Магнитопроводы могут быть выполненызубчатыми и эацеплены между собой.Двигатель может быть снабжен кольцевым постоянным магнитом, установленным на выходном валу, который размещен во внутреннем отверстии катушкиуправления.На фиг, 1 изображен двигатель, общий вид; на Фиг. 2 - двигатель с двумя комплектами катушек, продольныйразрез; на фиг. 3 - двигатель с уменьшенной высотой, разрез; на фиг 4то же, вид сверху; на фиг. 5-8принцип работы двигателя в импульсном режиме; на фиг. 9 - то же, при.включении двигателя в сеть трехфазного переменного тока, на фиг. 10 -двигатель с магнитопроводом на валахроторов, общий вид, на фиг. 11то же, продольный разрез; на Фиг.12 -двигатель с магнитопроводом в видезубчатых колес, общий вид; на фиг.13 то же,: продольный разрез; на фиг.14двигатель с дополнительным магнитом,на фиг. 15 - графическое изображениеработы двигателя с дополнительнымпостояиным магнитом.Магнитоэлектрический двигатель(Фиг. 1) содержит катушки 1 и 2 обмотки управления, между которыми размещены валы 3 и 4 роторов-магнитов 5и б, выполненных кольцевыми, намагниченных вдоль оси, и расположенных уодного торца катушек 1 и 2 обмоткиуправления. С другого торца катушек1 и 2 размещены магнитопроводы 7 свырезами (не показаны), Роторы 5 и 6соединены с общим валом 8 при помощизубчатых колес 9-11.Оси роторов 5 и б размещены в точках окружности 12, касательные 13в которых образуют с линией 14, проходящей по оси полюсов обоих роторов5 и 6, угол с(. в пределах Й(Ж/4-%3)электрических градусов.Магнитоэлектрический двигатель(фиг. 2) может содержать два комплекта коаксиально расположенных нату"шек 1 и 2 обмотки управления и роторы 5 и б, выполненные,в виде двухкомплектов кольцевых постоянных маг"нитов,Магнитоэлектрический двигатель суменьшенной высотой (фиг. 3-4) содержит катушку 15 обмотки управления,установленную коаксиально между катушками 1 и 2. Вал 3 ротора 5 установлен с внутренней, а вал 4 ротораб - с.внешней стороны боковой поверхности катушки ."5 обмотки Управления.В магнитоэлектрическом двигателе- (фиг. 10 и 11) магнитопроводы 7 закреплены иа валах 3 и 4 роторов 5и б. Этим достигается на толькоразгрузка опор основного вала 8 отосевых усилий магнитного тяжения, но и устранение потерь на перемагничивание магнитопровода полем роторовмагнитов 5 и б.В магнитоэлектрическом двигателе(фиг. 12 и 13) для упрощения конструкции (уменьшение числа деталей) и снижения высотного габарита части и магнитопроводы 7 выполнены в виде зубчатых колес, связывающих ротора 5и б кинематически., например череззубчатое колесо 10 или напрямую.Для обеспечения четкой фиксациироторов 5 и б при обесточенной об-мотке управления в двигателе предусмотрен по крайней мере один кольцевой постоянный магнит 16. Магнит 1615 установлен на валу, во внутреннемотверстии ближайшей к оси 8 катушки 2 обмотки управления.Установка постоянного кольцевогомагнита 16 в двигателе существенно20 упрощает конструкцию, позволяя использовать две катушки обмотки управления вместо трех.Приработе двигателя (фиг. 3 и 4)в импульсном режиме направление вращения роторов 5 и 6 однозначно определено схемой включения катушек 1, 2,и15,обмотки управления.Для изменениянаправления вращения (фиг.5-8) достаточно переключить катушку 2 с согласного направления с катушкой 1на согласное направление с катушкой 15.При включении двигателя в трехфазную сеть (фиг. 9) направление вращения обусловлено порядком чередова-.35 и фаэРабота двигателя с двумя комплектами катушек происходит аналогично.В верхней части фиг. 15 показанхарактер изменения напряжения в Фазах40 сети, к которой согласно схем нафиг. 14 подключается обмотка управления двигателем. При этом к фазе аподключаются выводы С, С 4, к фазе бсоответственно С, С, а к фазе с . -45 С, Сб. Концы С 4-Сб замкнУты.В средней части фиг. 15 графически показано изменение суммарной н.с.каждой из катушек Г и Г . При этомн.с. катушки Г( является результатом50 сложения н.с. 1 Фазы и 111 фазы,. ан.с. катушки Г 2 является результатомсложения н,с. 1 .фазы и 11 фазы,так как в 111 фазу включены параллельно проводники каждой из двух катушек,намотанные бифилярно с проводниками,включенными в 1 и 11 фазы,В нижней части фиг. 15 показаноизменение положения роторов 5 и бв соответствии с изменением н.с. Г.и Г катушек 1, 2 и 15 обмотки управ 60 ленйя, определяемым периодическим из. -менением напряжения в трех фазах.Предлагаемое зобретение не толькозначительно расширяет функциональныевозможности двигателя но и существен 65 но повышают надежность магнитоэлектрического двигателя за счет более четкой фиксации положения роторов.Формула изобретения 1. Магнитоэлектрический двигатель по авт. св, Р 607311, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и надежности, оси роторов размещены в точках окружности, касательные в которых образуют с:линией:, проходящей по оси. полюсбв обоих роторов, угол в пределах Й(1 с/4-7 с/3) электрических градусов.2. Двигатель по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что число катушек.выполнено равным трем, а валы 15 роторов установлены между разными катушками. 3. Двигатель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что магнитопровод выполнен иэ двух частей,каждая из которых укреплена на валахроторов.4. Двигатель по п. 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что,магнитопро"воды выполнены зубчатыми и зацепленымежду собой.5, Электродвигатель по пп. 1, 3и 4, отличающийся тем,что.он снабжен кольцевым постоянныммагнитом, установленным на выходномвалу, который размещен во внутреннемотверстии катушки управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 607311, кл. Н 02 К 21/08, 1977.