Вентильный электродвигатель

/О Н 02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ АВТОРСКОМУ полне ни ков поет рых прев тродвига ты, расп икобритании М 2022326,НЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ сигнал ь щийс массы и ско оверх пендикуности. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71).Специальное конструкторское бюро АН Эстонской ССР(54)(57) ВЕНТИЛЬсодержащий статор с обмоткой якоря,ротор, выполненный в виде постоянного магнита, на активной поверхностикоторого, обращенной к обмотке якоря,расположены полюса, тахометрическоеустройство, содержащее сигнальныеэлементы, расположенные вне активнойповерхности постоянного магнита и вые в виде намагниченных участоянного магнита, число котоышает число пар полюсов электеля, и чувствительные элеменоложенные на статоре напротивых элементов, о т л и ч а юя тем, что, с целью снижениягабаритов, полюса тахомегриустройства расположены насти постоянного магнита, перярной к его активной поверхИзобретение относится к электрическим машинам с встроенным тахогенератором, применяемым.в, приводах лентопротяжных механизмов, проигрывателей и т,п. 5Известны вентильные электродвигатели японской фирмы "Хитачи", используемые в проигрывателях, содержащие кольцевой постоянный магнит с основными полюсами на торцовой поверх ности с чередующейся полярностью, та" хометрическую печатную обмотку,и обмотку статора, По краю торцовой поверхности кольцевого магнита намагничено в аксиальном направлении боль шое число (для данного типа 200) дополнительных полюсов также с чередующейся полярностью, которые при вращении Постоянного магнита наводят переменное напряжение в тахометричес кой обмотке. Таким образом, на торцовой поверхности кольцевого магнита располагается небольшое число (для данного типа 8) основных полюсов и множество (для данного типа 200) по люсов тахогенератора 11 .К недостаткам электродвигателя относится малый выходной сигнал тахогенератора (небольшое число проводников тахометрической обмотки и низ- З 0 кое значение магнитной индукции в зоне данной обмотки), невысокая точность выходного сигнала тахогенератора (так как технологически трудно обеспечить одинаковый аксиальный за- З 5 зор между магнитом и плоской печатной обмоткой), уменьшение КПД электродвигателя (так как часть полезного обмоточного пространства занята, тахометрической обмоткой).40Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вентильный элек тродвигатель, содержащий статор с обмоткой якоря, ротор, выполненный в виде постоянного магнита, на активной поверхности которого, обращенной к об. мотке якоря, расположены полюса, тахо. метрическое устройство, включающее в себя сигнальные элементы, располо-, женные вне активной поверхности постоянного магнита и выполненные в виде намагниченных участков постоянного магнита, число которых превышает число пар полюсов электродвигателя, и чувствительные элементы, расположенные на статоре напротив сигнальных элементов Д . Недостаток известного электродвигателя обусловлен тем, что в нем необходимо применять ротор, не содержащий замыкатель магнитного потока. Это исключает использование магнитных материалов с высокой энергией и, как следствие, приводит к увеличению массы и габаритов.Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов электродвигателя.Поставленная цель достигается тем, что в вентильном электродвигателе, содержащем статор с обмоткой якоря, ротор, выполненный в виде постоянного магнита, на активной поверхности которого, обращенной к обмотке якоря, расположены полюса, тахометрическое устройство, содержащее сигнальные элементы, расположенные вне активной поверхности постоянного магнита и выполненные в виде намагниченных участков постоянного магнита, число которых превышает число пар полюсов электродвигателя, и чувствительные элементы, расположенные на статоре напротив сигнальных элементов, полюса тахометрического устройства расположены на поверхности постоянного магнита, перпендикулярной к его активной поверхности.На фиг, 1 изображен электродвигатель, разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на Аиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Электродвигатель состоит из корпуса 1, вала 2 и подшипника 3, вал при этом опирается на подпятник 4. К валу прикреплено магнитное ярмо 5, на котором в свою очередь закреплен коль цевой постоянный магнит б. К корпусу прикреплена дисковая обмотка статора 7 и датчики положения якоря 8 (напри" мер, датчики Холла). В корпусе установлена также тахометрическая обмотка 9 с зубчатым магнитопроводом 10, при этом верхние и нижние зубья (11 и 12 соответственно) сдвинуты между собой на половину зубцового деления. Кольцевой постоянный магнит 6 является общим индуктором для обмотки статора 7 и для тахометрической обмотки 9. Основные полюса 13 намагничены на кольцевой постоянный магнит в осевом направлении так, что на торцовой поверхности магнита образованы полюса с чередующейся полярностью.На боковую поверхность кольцевого магнита намагничено в радиальном наО Р 2 Составитель А. СанталовТехред З.Палий Корректор М.М едактор Л. Лосева симишинец Тираж 666осударственногоам изобретенийсква, Ж, Рауш аказ 7757/43 ВНИИПИ по де 113035, МПодписнокомитета СССРоткрытийская наб., д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн з 1120 правлении множество дополнительных полюсов 14 также с чередующейся полярностью, которые являются сигнальными элементами тахогенератора (фиг.2) Таким образом, тахогенератор состоит иэ тахометрической обмотки, являющейся его чувствительным элементом, магнитопровода и бокового слоя дополнительных полюсов кольцевого постоянного магнита. 10Электродвигатель работает следующим образом.Обмотка статора 7 подключается к источнику питания через электронный блок управления, который коммутирует секции обмотки статора по сигналам управления, поступающим с датчика положения ротора 8. Вращающийся момент возникает в результате взаимодействия токов обмотки статора с магнитным полем основных полюсов постоянного магнита 6. При вращении магнита 6 вращается и магнитное поле дополнительных полюсов 14, намагниченных на боковую поверхность магии Б та 6. Магнитный поток дополнительных полюсов 14 проходит через зубья маг" нитопровода 11 и 12 и через магнитопровод 10 Благодаря сдвигу зубцов 11 и 12 друг относительно друга на . половину зубцового деления магнитный поток меняет свое направление в магнитопроводе 10, и в тахометрической 459 4обмотке 9 наводится переменное напряжение с числом периодов за один оборот, равным числу дополнительных магнитных полюсных пар 14,Электродвигатель имеет сравнительно большое значение выходногб сигнала тахогенератора, так как расположение дополнительных магнитных полюсов на боковой поверхности магнита позволяет применить магнитопровод для увеличения магнитного потока тахогенератора и, кроме того, в тахометрической обмотке можно разместить большое количество витков. В предлагаемом техогенераторе исключена возможность появления помех в выходном сигнале из-за коммутации секций обмотки статораПространство между магнитом и корпусом полностью заполнено обмоткой статора, что обеспечивает повышение КГЩ.Поскольку полюса тахогенератора расположены на поверхности, перпендикулярной к активной, возможно применение постоянных магнитов с высокой энергией.Технологически легко обеспечивается сравнительно небольшой воздушный зазор между боковой поверхностью магнита и зубцами магнитопровода, за счет чего также увеличивается полезный магнитный поток тахогенератора и, следовательно, его чувствительность.