Электрический двигатель

) 111) А 1 1) 4 Н 02 К 29/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ науке и тех "Знание",лект П ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 811411, кл. Н 02 К 1/06, 1978.Новое в химии, нике.Сер, "Техника", М, 1980,У 10, с, 12,(57) Изобретение относится к э рмашиностроению, Цель изобретенияповышение момента на единицу массыэлектродвигателя. Момент вращения вдвигателе в пределах угла поворотао290-300 создается за счет взаимодействия радиального намагниченногомагнита 5 статора 4 с кольцевым дву полюсным магнитом ротора 1, имеющимградиент индукции вдоль полюсных дуг.Градиент достигается за счет выполнения магнитов 2 ротора 1 в виде радиально намагниченных секторов, образующих замкнутое кольцо 3, имеющеезксцентриситет между центрами внутренней и наружной окружностей в плоскости стыков секторов. Для проворота ротора 1 на полный оборот служитобмотка 6, расположенная во внутренней полости ротора 1 на статоре 4,Эксцентриситеты магнитов и магнитопровода взаимно компенсируются, благодаря чему ротор имеет форму правильного кольца без статического дебаланса, За счет уменьшения длины зазора уменьшается поток рассеяния,2 ил,1332Изобретение относится к электрическим машинам с постоянными магни 35 тами и вентильным коммутатором с датчиком положения ротора,Цель изобретения - повышение момента вращения двигателя на единицумассы.На фиг. и 2 представлен двигательпри различных положениях ротора. 10Ротор 1 двигателя выполнен издвух одинаковых радиально и противоположно намагниченных полуколец 2,соединенных в кольцо 3 с равномернопеременным поперечным сечением. Центры внутренней и наружной окружностейкольца (магнита) 3 взаимно смещены вплоскости стыка полуколец 2. Статор4 размещен внутри ротора 1 и содержит магнит 5 в виде части кольца, намагниченный радиально, и обмотку 6,ось которой совпадает с осью намагниченности магнита 5,Магнит 5 установлен по отношениюк внутренней поверхности 7 кольца 3 25ротора 1 с равномерным зазором 8.На наружной поверхности 9 кольца 3ротора 1 установлен магнитопровод 10в виде кольца с равномерно переменным поперечным сечением, Наружная 30поверхность 11 магнитопровода 1 О расположена концентрично внутренней поверхности 7 магнита 3 ротора 1. Обмотка 6 подключена к управляемому источнику напряжения, соединенному сдатчиком положения (не показаны) ротора 1,Двигатель работает следующим образом.В некоторый момент времени ротор 401 находится в положении, изображенном на фиг.1. Так как магниты 3 и 5ротора 1 и статора 4 обращены другк другу одноименными полюсами, междуними действуют силы взаимного отталкивания, определяемые величинами индукций обоих магнитов. Поскольку радиальный размер магнита 3 изменяетсяв пределах центрального угла 180 отмаксимального до минимальногд значения, величина индукции по окружностиэтого магнита также переменна. Поэтому магнит 3 ротора 1 разворачиваетсяв направлении против часовой стрелкив положение, при котором силы взаимного отталкивания минимальны, т.е.в положение, при котором стык полуколец 2 окажется против магнита 5 статора 4В этом положении магнит на 474чинает взаимодействовать с вторымполукольцом 2, имеющим противоположную полярность,Так как второе полукольцо 2 такжеимеет переменный радиальный размер,индукция по его окружности изменяется (увеличивается) в сторону второгостыка. Попав в зону притяжения магнита 5 статора 4, полукольцо 2 начинает притягиваться к нему, разворачиваясь против часовой стрелки такимобразом, чтобы втянуть в зону взаимодействия ту часть, в которой радиальный размер наибольший и, следовательно, наибольшая индукция, Поэтому кмагниту 5 начнет приближаться стыквторой стык полуколец 2.Развернувшись до положения, изображенного на фиг2, ротор начинаетиспытывать отталкивающее действиемагнита 5 из-за его взаимодействияс полукольцом 2. Таким образом момент вращения в этом положении уравновешивается тормозным моментом. Чтобы снова продолжить вращение роторав направлении против часовой стрелки, необходимо с помощью внешней силы провернуть его в положение, прикотором сила взаимного отталкиваниямагнита 5 и полукольца 2, вращающаяротор 1 против часовой стрелки, превысит силу притяжения магнита 5 идругого полукольца 2, препятствующую этому вращению, т,е, в положение,изображенное на фиг.1, Для этой целислужит обмотка 6. При подходе к положению "мертвой" точки через обмотку 6 пропускают импульс тока постоянной полярности по сигналу датчика положения, При этом возникает электромагнитный момент, разворачивающий ротор 1. Прй выводе ротора иэ "мертвой" точки в положение, при котором момент взаимодействия магнитов 3 и 5 ротора 1 и статора 4 начинает разворачивать ротор 1 в направлении вращения, на последний деействует противодействующий момент, максимальная величина которого достигается в положении, при котором магнит 5 статора 4 расположен симметрично относительно стыка полуколец 2, т.е. стыка с максимальным радиальным размером. В этом положении требуется максимальная эффективность взаимодействия обмотки 6 с ротора 1, поэтому электрическая ось обмотки 6 распоз 13324ложена по оси намагничивания магнита5 статора 4,Суммарный угол, на который необходимо развернуть ротор для обеспечения непрерывного вращения, составляетОне более 60-70 . В качестве датчика положения ротора 1 может служить обмотка 6, которая до подачи в нее импульса тока способна производить измерение ЭДС, возбуждаемой вращающимся ротором 1. При достижении ЭДС величины, заранее определенной калибровкой, обмотку 6 с помощью электронного ком мутатора (не показан) подключают к источнику питания и отключают по истечении времени, необходимого для вывода ротора иэ "мертвой" зоны, Эта время возможно определить по скорости нарастания ЭДС в обмотке 6 от нулевого до максимального значения,О т,е, при повороте ротора 1 на 90 Составитель В.ТрегубовТехред В.Кадар Корректор А.Ильи едактор П.Гереши каэ 3844/52 Тираж 659осударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписно ВНИИ п 1303Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4 По сравнению с известным устройством предлагаемый двигатель позволяет увеличить момент вращения эа счет увеличения магнитной индукции в меньшем зазоре уменьшения длины зазора, Кроме того, упрощается изготовление двигателя за счет упрощения конструкции эксцентричного кольца. 744Наружный магнитопровод ротора улучшает использование магнита. Формула изобретенияЭлектрический двигатель, содержащий статор с постоянным магнитом, намагниченным радиально, и обмоткой с клеммами для подключения к управляемому источнику напряжения, соединенному с датчиком положения ротора, ротор с постоянным магнитом в виде части кольца, установленный с зазором по отношению к магниту статора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения момента вращения на единицу массы, ротор выполнен из двух одинаковых, радиально и противоположно намагниченных полуколец, соединенных в кольцо, центры внутренней и наружной окружностей которого взаимно смещены в плоскости стыка полуколец, статор размещен внутри кольца ротора, причем магнит статора установлен с равномерным зазором по отношению к ротору, ось обмотки статора расположена по оси намагничивания магнита статора, на наружной поверхности магнитов ротора установлен кольцевой магнитопровод, наружная поверхность которого расположена концентрично внутренней поверхности магнитов ротора.