Магнитоэлектрический моментный микродвигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфвг Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.2 Н 02 К 23/00 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй.т. е, к коллекторным электрическиммашинам постоянного тока с воэбуждением от постоянных магнитов, и можетбыть использовано в устройствах автоматики.Известны конструкции коммутирующих устройств для электрических маевин постоянного тока с постояннымимагнитами, в которыхщеточно-коллекторный узел содержит роликовые щетки, служащие для соединения коллекторных пластин с подводящими напряжение кольцами, причем коллекторныеПластины расположены под углом к образующей коллектора двигателя, такимобразом, что щетка замыкает одновременно не менее двух коллекторных 20пластин 1,Недостатками указанных электрических машин является сложность конструкции и технологии изготовления щеточно-коллекторного узла, а также веронтность одновременного замыкания каждой щеткой до трех коллекторных пластин, и в связи с этим - повышениепульсаций и снижение вращакзцего момента, 30 И эвестны электрические машины сколлектором, выполненньи кэ пластинразличной ширины тангенциальногоразмера), изменяющейся циклически поокружности коллектора и выбираемойиэ условий обеспечения идентичностикоммутационных параметров различныхсекций обмотки 2, Недостатком данного коллектора электрической машиныявляются сложность конструкции и технологии изготовления коллектора, атакже . низкий срок службы двигателя.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является моментный электродвигатель постоянного тока, содержащий кольцевой статор с постоянньиимагнитами, цилиндрический якорь, расположенный концентрично статору, щетки и коллектор, выполненный из пластин разной ширины 3 . Недостаткамитакого двигателя являются низкаянадежность щеточно-коллекторного узла и невысокий срок службы двигателя, вследствие износа щеток гри переходе с ламели на ламель, искрения,и ухудшения коммутации,Целью изобретения является повышение надежности щеточно-коллекторного узла, увеличение срока службыэлектродвигателя при обеспечении минимальной пульсации вращавщего момента и максимального пускового момента. Указанная цель достигается тем,что в магнитоэлектрическом моментноммикродвУгателе, содержащем кольцевойстатор с постоянными магнитами, цилиндрический якорь, расположенныйконцентрично статору, и щеточно-коллекторный узел, в котором соотношение тангенциальных размеров широкихи узких коллекторных пластин равно1,8-3,5, причем количество и расположение широких пластин по окружностиколлектора соответствует количествуи расположению щеток.На чертеже показан магнитоэлект-,рический моментный микродвигатель,поперечный разрез.Микродвигатель состоит из статора 1, вйутри которого концентричноему установлен якорь 2. Статор 1 пред ставляет собой обойму 3 из высокопроводящего материала с установленнымипостоянными магнитами 4 и внешнеенемагнитное кольцо 5. Якорь 2 выполнен в виде шихтованного сердечника 256 с пазами, в которые уложена обмотка 7, соединенная с широкими 8 и узкими 9 коллекторньми пластинами. Каколлекторе установлены щетки 10.Соотношение тангенциальных размеров коллекторных пластин 8 и 9 равно1,8-3,5. Количество и расположениешироких коллекторных пластин 8 соответствует количеству и расположениющеток 10, 35Предлагаемый магнитоэлектрическиймоментный микродвигатель работаетследующим образом.При подаче сигнала управления через щеточно-коллекторный узел, састаящий из щеток 10 и коллекторныхпластин 8 и 9, на обмотки 7 якоря 2в последних проходит ток управления, "создающий совместно с потоком возбуждения (от постоянных магнитов 4статора 1) вращающий момент, под45действием которого якорь 2 поворачивается при работе в режиме поворотаротора, либо начинает вращаться врежиме двигателя,Величина вращающего момента и его напряжение пропорциональны управляющему сигналу.Режим поворота ротора характеризуется весьма низкими угловыми скоростями и предусматривает возможность реверсивного перемещения щеток 10 йо коллектору (пластинам 8 и 9) с заданной амплитудой, При этом часто существует необходимость обеспечения указанного режима в течение длительнаго времени.В данном режиме обеспечиваются необходимые перемещения щеток 10 в пределах расположения широких пластин 8 путем выполнения коллекторных пластин с рекомендуемым соотношением тангенциальных размеров и взаимного расположения широких пластин и щеток 10 как в статическом,так и рабочем режи" мах,Этим повышается надежность щеточно"коллекторного узла,так как предотвращается быстрый износ, искрение и ухудшение коммутации,Таким образом, обеспечивается увеличение срока службы моментного двигателя. формула изобретенияМагнитоэлектрический моментныймикродвигатель, содержащий кольцевойстатор с постоянными магнитами, цилиндрический якорь, расположенныйконцентрично статору, щетки и коллектор, выполненный иэ пластин разнойширины, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежностиработы щеточно-коллекторного узла,увеличения срока службы, соотношениетангенциальных размеров широких иузких коллекторных пластин равно 1,83,5, широкие пластины установленыпод щетками, а их число равно числущеток.Источники информации, прийятые вовнимание при экспертизе1. Патент СшА Р 3876892,кл. 310-46, 1975.2, Авторское свидетельство СССРР 157001, кл. Н 02 Р 39/04, 1961,3. Авторское свидетельство СССР9 485527, кл, Н 02 К 23/04, 1975.700898 ель С. ШутоваЗ.фанта КоРРектоР Н. Горват остав ехред Редактор В, Левято филиал ППП Патентф, г. ужгород, ул. Проектная аказ 7392/39 Тираж 857 Ц ИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, РПодписноеого комитета СССРний и открытийушская наб., д, 4/5