Электродвигатель постоянного тока

Союз Советских Социалистичесиих Республик(51)М. Кл. Н 02 К 23/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 1506.80 Бюллетень Мо 22 Дата опубликования описания 20,06. 80(54 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПССТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к области микроэлектродвигателей постоянного тока с подыми немагнитными якорями икоммутаторами на герконах.Изобретение может быть использовано в электроприводах систем автоматики,Известны коллекторные микроэлектро двигатели постоянного тока с полыми.немагнитными якорями. Эти электродвигатели обладают рядом преимуществ перед другими типами микромашин, однако наличие в их конструкции щеточ" но-коллекторного узла ограничивает . 15 возможностиширокого применения- этих микромашин. Известен бесколлекторный микрозлектродвигатель с коммутаторами на герконах 1 .Этот микроэлектродвигатель постоянного тока с коммутатором на герконах сОстОит из якОря иидуктОРа и коммута 25 тора, расположенного в корпусе электродвигателя рядом с машинной частью. Коммутатор состоит из блока контактов и индуктора с постоянными магниТами, Продольные оси герконов и магнитов коммутатора такого типа распсц 1 оженыпараллельно валу машины,Недостатками такого электродвигателя являются его большая осевая длина и невысокий коэффициент использо;вания объема (отношение максимальногомомента к полному объему машины при единичной потребляемоймощности). Объем, занимаемяйкоммутатором, особенно в малыхмашинах с длиной якоря 15-30 мм,соизмерим, а иногда превышает объеммашинной части элекТродвигателей. Известны также бесколлекторные электродвигатели с совмещенными в од-ном блоке якорем и герконами 2. Они имеют по сравнению с электродвигателями с отдельным коммутатором меньшие осевые размеры, но обладают худшими энергетическими характеристиками изза полностью неустранимого влияния тока якоря на работу герконов.Эти, а также другие известные кон-струкции электродвигателей с коммутаторами на герконах 3 не позволяют осуществить удобную компоновку или хорошую совместимость с машинной частью двигателей с полым якорем и ОбесПредлагаемый электродвигатель работает следующим, образом.В исходном положении часть секций обмотки подключена к зажимам электродвигателя герконами, расположенными вблизи магнитов коммутатора. При подключении электродвигателя к источнику питания по этим секциям обмотки протекает ток, который, взаимодействуя с магнитным полем индуктора, создает момент на валу машины, Ротор поворачивается под действием этого момента. При повороте ротора момент уменьшается, однако повернувшиеся вместе с ротором магниты коммутатора переключают соответствующие герконы, и ооь магнитодвижущей силы якоря меняет свое. направление в пространстве. При этом момент вновь увеличивается и ротор, продолжает движение в ту же сторону. При вращении ротора контак 50 печить высокое использование объемаэтих машин.Целью изобретения являются увеличение степени использования объема иулучшенне характеристик электродвигателей постоянного тока с коммутатором на герконах.Поставленная цель достигается тем,что якорь электродвигателя выполненв виде двух, вставленных одно в другоеи связанных торцовой стенкой, диэлектрических колец, в одном из которыхзакреплена обмотка якоря, в другом -герконы коммутатора, а ярмо индуктораи магниты коммутатора установленыдруг под другом с двух сторон немагнитной втулки индуктора в зазоре 15между кольцами якоря.На фиг 1 приведена конструктивнаясхема электродвигателя с внутренниминдуктором; на фиг. 2 - конструктивная схема электродвигателя с наруж- рОным индуктором.Электродвигатель состоит из двухактивных узлов: якоря и индуктора.Якорь состоит из корпуса 1, выполненного из двух вставленных одно вдругое и связанных торцовой стенкойколец из диэлектрического материала,в одном из которых закреплена обмотка 2 якоря, в другом - герконы 3 коммутатора. Корпус якоря может бытьвыполнен либо в виде каркаса с пазами для обмотки и герконов, либо иметьбескаркасное исполнение. В последнемслучае обмотка и герконы закрепляют.ся, например, посредством заливкиэпоксидным составом,З 5Индуктор состоит из немагнитной.втулки 4, в которой закреплены постоянные магниты 5 машины, ярмо б имагниты 7 коммутатора.40 ты периодически с частотой вращения переключаются, обеспечивая синхронное с индуктором вращение оси магнитодвижущей силы обмотки и постоянный вращающийся момент на валу машины.Использование изобретения позволит обеспечить высокое использование объема и уменьшить осевую длину машины. Кроме того, как видно нафиг. 1 и 2, активные узлы электродвигателя имеют наиболее благоприятное расположение - магнитная система коммутатора надежно защищена от потоков рассеяния якоря и индуктора магнитно-мягким ярмом.В предлагаемом двигателе ярмо индуктора совмещает функции замыкающего магнитную цепь эмашины магнитопровода и магнитногкрана коммутатора и надежно защищает коммутатор от внешних магнитных полей. Благодаря этому обеспечиваются высокая точность работы коммутатора в любых режимах работы двигателя, что, в свою очередь, обеспечивает улучшение характеристик двигателя (уменьшается нелинейность зависимости момента от тока, повышаются условия коммутации и т, д.) . Предлагаемая конструкция особенно выгодна для построения датчиков момента постоянного тока, имеющих плоскую конструкцию с большим внутренним диаметром, где требуется обеспечить высокое использование объема, занимаемого машиной при небольшой осевой длине и малой постоянной времени. Формула изобретенияЭлектродвигатель постоянного тока,состоящий из якоря и индуктора, на немагнитной втулке которого установлены ярмо, постоянные магниты и магнитыкоммутатора на герконах, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени использования объема иулучшения характеристик электродвигателя, якорь электродвигателя выполненв виде двух, вставленных одно в другои связанных торцовой стенкой, диэлектрических колец, в одном из которыхзакреплена обмотка якоря, в другом -герконы коммутатора, а ярмо индуктораи магниты коммутатора установленыдруг под другом с двух сторон немагонитной втулки индуктора в зазоре между кольцами якоря.Источнийй информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 195542, кл. Н 02 К 23/00, 1967.2. Авторское свидетельство СССРР 208809 кл . Н 02 К 23/00, 1968.3. Авторское свидетельство СССРР 237966, кл. Н 02 К 23/00, 1969.741382 Фиг.2 Тираж 783 Подписное Заказ 3215/52 ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5