Электродвигатель

(53 ) УЙ К 621.313 042 (088 8) Дата опубликования описания 23.09.80 М, А. Шимановича А. А. Кац, М. А, Погорельский,С. В. Любарский и В. Н. Скалыгаф,." .Орпена Трупоного Красного Знамена ннстнтут снерхтаерпых матернайоонх, ,АН Украинской ССР и Московский станкостроительный институт(54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 1Изобретение относится к электромашиностроению.Известен электродвигатель, содержащийякорь, выполненный в виде полого изоляционного цилиндра с обмоткой, закрепленного с одной стороны на конце вала, и расположенный в зазоре между несущим подшипниковые опоры стаканом из магнитомягкого материала и статором 1),В известном устройстве тонкостенный изо 1 О ляционный цилиндр является оболочкой, теряющей устойчивость при нагрузке значительным крутящим моментом, Кроме того, при малой толщине стенок трудно обеспечить необходимую точность геометрической формы цилиндра. Уве 15 личение толщины стенок влечет за собой увеличение воздушного зазора в магнитном поле двигателя, а следовательно, снижение его мощности, Таким образом, нагрузочная способность известного устройства ограничена.20Кроме того, ввиду относительно большого наружного диаметра стакана наружное кольцо подши 1 тника, поддерживающего изоляционный цилиндр, также имеет большие габариты и массу. Будучи закреплено на конце тонкостенногонежесткого цилиндра, оно при вращении послед.него становится источником вибраций. При использовании подшипников качения к ним добавляются вибрации, обУсловленные движением телкачения. Это препятствует использованию известного устройства в случаях, когда к точнос.ти и плавности вращения вала предъявляютсяособо высокие требования.Цель изобретения - повысить нагрузочнуюспособность и точность врагцения электродвигателя.Это достигается тем, что в теле стакана измагнитомягкого материала выполнен канал,в средней части стакана со стороны, обращенной к якорю, выполнен кольцевой паэ, причемканал одним концом выходит в кольцевой паз,а другой конец канала служит для подсоедине.ния к источнику сжатого воздуха; зазор меж.ду изоляционным цилиндром и стаканом может быть выполнен сужающимся в направленииот середины к торцам,На чертеже изображен предлагаемый электродвигатель, разрез,Обеспечивается равномерный зазор по окружности между ним и стаканом,Сжатый воздух, поступая в зазор, разжимаеттонкий изоляционный цилиндр, Благодаря возникающим в последнем внутренним напряжениям его жесткость существенно повышаетсяи оказывается достаточной для сохранения устойчивости пилиндра при нагружении крутящимимомеГГГами, значительно превышающими моменты, передаваемые им в неразжатом состоянии.В отличие от аэростатических подшипниковсам воздушный слой почти не обладает нагрузочной способностью ввиду своей очень малойжесткости, обусловленной большими зазорами,отсутствием входных дросселей и нежесткостьюцилиндра,Затем подают напряжение на обмотки якоряи полюсов и приводят якорь 6, а вместе с ними вал 1 Во вращение. При этом воздух, потаваемый в зазор о, двигаясь в направлении, по.казанном на чертеже стрелками, охлаждает стакан и якорь. Использование предлагаемого устройства поВьппает нагрузочную способность электродвигателя по сравнению с указанным прототипомпримерно на .40 - 60%, позволяет повысить мощ.ность двигателя без увеличения его габаритовза счет уменьшения толщины стенки изоляционного цилиндра. Снижаются требования к точности изготовления изоляционного цилиндра,так как, будучи некруглым, он под действиемдавления воздуха приобретает форму стакана.Повьпцается плавность вращения вала посравнению с известным устройством благодаряустранению вибраш 1 й, вызываемых наличиемподшипника на свободном конце якоря электродвигателя. Вследствие этого. появляется возможность использования электродвигателя впрецизионных маппп 1 ах,Формула изобретения 1. Электродвигатель, содержащий якорь, выполненный в виде полого изоляционного цилиндра с о 9 моткой, закрепленного с одной стороны на конце вала, и расположенный в за. зоре между несущим подшипниковые опоры стаканом из магнитомягкого материала и статором, о т л и ч а ю щ и ц с я тем, что, с целью повышения нагрузочкой способности и точности вращения, в теле стакана из маг. нитомягкого материала выполнен канал, в средней части стакана со стороны, обращенной к якорю, выполнен кольцевой паз, причем канал одним концом выходит в кольцевой паз, а другой конец канала служит для подсоединения к источнику сжатого воздуха. 3 765936 4Вал 1 смо 1 ГГирован в Опорах 2 и 3, установленных в стакане 4 из маг 1 гитомягкого материала, На конце вала па ступице 5 закрепленякорь 6 электродвига Геля, ВыполненныЙ В В 1 щетонкостеннОГО полс 5 ГО пзоля 1 гиопнОГО цили 11 дра)5армироваиного сбмоткой якоря. Стакан 4соедине с кор 1 сол 1 статора 7. В котором ус.тановлсны ЛО 51 госы 8.Цилинлр 5 коря 6 р 1 сположен В зазоре между полюсами 8 и стаканом 4. Между внутренней поверхнО тью 1 ь 11 лпщра и стаканом такжеВьшолнен зазор 6. В средней части стакана, состороны обраще 1 гной к Якорю, выпога 1 ен кольцевой паз 9, В теле стакана Вьшолнен канал 10,ОДним концом Выходящий В кольцевоЙ паз 9,а другой конец капала претп 1 азначен для подсоединения к источнику сжатого Воздуха,Длина и расположение участка с зазором 5,как и Величю 1 а зазора, зависят от размеровпц 1 линдра и стакана. Зазор может быть Вьц 1 ержан 20как на всей длине их сопряжения, так и на части ее, Величина зазора определяется из условияобеспечения необходимого давления воздухаВ нем В следующей последовательности.В заВисимоси От физикомеханических СВОЙств,5материала цилиндра Выбираются напряжения расТЯЖЕНИЯ В НЕМДля конкретных Геометрических характеристик сечения цилиндров рассчитывается Величинадавления Возцуха внутри него, Вызьгвающаяуказанные напряжения.ЗадаВаясь ВсличинаИи давления Воздуха, поступа 1 ац 1 его В зазор, и его расхода, определяютвеличину сопротивления на Выходе из зазораобеспечиваюшую необходимое давление разжимаюп 1 его цилиндр Воздуха. Затем ОассчитываитВеличину зазора, создающего это сопротивление.Эта Величина может ко 51 ебаться В пределах отодной до неско 1 тьких десятых долей миллиметра и примерно на порядок превышает зазорыВ аэростатических подшипниках.Лля предупреждения резкого падения давления по высоте зазор выполнен сужающимся внаправлении осевых потоков воздуха.Устройство работает следующим образомПеред Включением электродвигателя В стакан 4 подается сжатый ьоздух, который посту.пает в кольцевой паз 9, а оттуда в зазор О,При этом Вт 1 линдр Якоря под действием давления Воздуха разжимается, и его внутренняя по 50верхность располагается концентрично стакану.Зазор о при этом увелиГяваетсяоднако неравномерно, по краям участка, где давленпе воздухапрактически равно атмосферному, изменение зазоранезначительно.55Таким образом, между стаканом 4 и цил 1 ндром якоря 6 образуется камера, заполненнаясжатым воздухом, поддерживающим цилиндрв напряженном состоянии, Благодаря этомуставитель Ф. ПодольскаяхРед БХраб Корректор В. едактор О, Сте Подписи Заказ б 523/5 ого комитета СССРний и открыттгй Раушская наб., д. 4/5 глиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,2. Электродвигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что зазор между изоляционным цилиндром и стаканом выполнен сужающимся в направлении от середины к торцам Тираж ВНИИПИ Госуларственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж, 755936 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 4707 М,кл. 3 01 Р 21/ОО, 1973.