Магнитоэлектрический двигатель

(22) Заявлено 220179 (21) 2716164/24-07с приссвдинением заявки йо - .(51)М. Кл. Н 02 К 21/08 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(72) Автор изобретени снопевце 71) Заявитель Научно-и довательский инст(54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТ влени х кат Изобретение. относится к электрическим машинам, а именно к микродвигателям с постоянными магнитами,.иможет быть использовано в качествепривода в различных приборах, в частности в электрочасах,По основному.авт. св. 9 607311 из-.вестен магнитоэлектрический двигатель.,содержащий катушки обмотки управления,два ротора с кольцевыми постояннымимагнитами, валы которых расположеныпараллельно, и магнитопровод с вырезами, Катушки управления размещеныкоаксиально друг другу, а валы роторов размещены между катушками. Постоянные магниты, намагниченные вдоль,оси, размещены с одного торца катушек,а магнитопроводы-с другого торца 111.Недостатком двигателя является то, 2 Очто он не рассчитан на работу в режимереверса, а также с изменением скорости, что необходимо, например, при проведении коррекции часов, т,е. имеетограниченные Функциональные возможности, а также обладает малой надежностьювследствие малого момента фиксации.Цель изобретения - расширение функциональнйх возможностей двигателя иповышение надежности его работы./ г., ф 1 ;А.:, .Г, . т аав 8 Фйррящяденно т Указанная цель достигается тем, что он снабжен дополнительными зубчатыми роторами, двумя дополнительными . магнитопроводами, размещенными с торцов катушек, в этих магнитопроводах выполнены отверстия, в которых размещены дополнительные роторы и на внутренних цилиндрических поверхностях отверстий выполнены пазы, число которых в два раза больше числа зубцов ротора, а ширина в два раза меньше ширины зубцов ротора, между дополнительными магнитопроводами коаксиально катушкам снаружи их размещены постоянные магниты с аксиальной намагниченностью, выполненные в виде частей кольца. На фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез на фиг. 2 - вид двигателя сверху.На валах 1 и 2 сидят соответственно магниты-роторы 3 и 4, выполненные в виде намагниченных. вдоль оси, на валу 5 - зубчатый ротор 6 из Ферромаг нитного материала, На каждом полюсе зубчатого ротора 6 выполнены уступы 7 с угловой протяженностью предпочтительно в 45Обмотка упра я двигателя выпол вена в виде дву ушек 8 и 9, раз"мещенных коаксиально. Между катушками 8 и 9 размещены валы 1, 2 и 5, вподшипниках 10 - 12.Подшипники 10 и 11 валов 1 и 2установлены в магнитопроводе 13,представляющем собой два идентичныхиска с симметричными вырезами, аодшипник 12 вала 5 - в магнитопровбде 14,Параллельно магнитопроводу 14 закреплен магнитопровод 15 с пазами 16, образующий радиальные зазоры с роторами 3-6 и служащий для устранения влияния внешних магнитных полей на работу двигателя. Радиальный зазор роторов 3 и 4 с магнитопроводом 15 в 15 несколько раз больше торцового зазора этих же роторов с магнитопроводом 13,Для обеспечения пускового момента роторов 3, 4 и 6 оси симметрии магнитопроводов 13 и ось симметрии зубчато.20 го ротора 6 смещены на угол д относительно соответствующих перпендикуляров к касательным окружностей витков обмотки управления.Между торцами магнитопроводов 14 и25 15 без зазора установлен сегментный магнит 17 с осевой намагниченностью, обеспечивающий поляризующий магнитныйпоток., подмагничивающий зубчатый ротор 6. 30Магнитопроводы.14 и 15 сориентированы относительно друг друга и соединены с помощью колонок 18, 19 и 20, которые при этом обеспечивают фиксацию магнита 17. 35Роторы 3, 4 и 6 кинематически связаны с общиь выходным валом двигателя21 через зубчатые:колеса 22 - 25,Работа двигателя осуществляется следующим образом. 40. При согласном включении катушек 8 и 9 создается магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком роторов 3 и 4.В зависимости от направления тока, 4 результирующий магнитный поток усиливается или ослабляется, Роторы 3 и 4 стремятся занять положение, при котором магнитные потоки совпадают по направлению, поворачиваясь при этом более 50 чем на полшага Т /2.При отсутствии тока.под действием реактивного момента, обусловленного асимметрией магнитопровода 13, роторы 3 и 4 доворачиваются до нового устойчивого положения, т,е. до шага равного УЗубчатый ротор 6.в этом процессе практически не участвует, поскольку составляющие момента зубчатого ротора 6 от каждого из зубцов компенсируют 60 друг друга.Уступы 7 зубчатого ротора 6 и пазы 16 магнитопровода 15 обеспечивают четкую и надежную фиксацию роторов 3 и 4,Далеепроцесс повторяется. Прй встречном включении катушек 8и 9 роторы 3 и 4 с кольцевыми магнитами практически не участвуют в созданиивращающего момента на валу 21 двигателя, так как при этом составляющие вращающего момента каждого активного ротора от разноименных полюсов направлены встречно,, Вращающий момент обеспечивает зубЭчатый ротор 6.Магнитный поток, создаваемый катушками 8 и 9 при прохождении черезних тока, взаимодействует с поляризующим потоком постоянного магнита 17,Ротор 6 при этом поворачивается в положение, когда через его зубцы проходит максимальный магнитный поток,т,е.более чем на полшага зубчатого ротора (Л/4) . При отсутствии тока в катушках 8 и 9 ротор 6 доворачиваетсядо нового устойчивого положения. Шагв этом случае составляет 7 /2,С изменением направления тока области усилия и ослабления поляриэую"щего потока меняются местами, и ротор 6 отрабатывает следующий шаг.При этом поворот ротора 6 проис-.ходит в одном направлении с роторами3 и 4, если углы, образованные осямисимметрии магнитопровода. 13 и осьюсимметрии зубчатого ротора 6 с соответствующими перпендикулярами к каса-.тельным к окружности обмотки управления двигателя при обесточенных катушках 8 и 9, имеют один знак, и в обратную сторону, если углы имеют противоположные знаки,Сместив ось выходного вала 21 двигателя относительно геометрическогоцентра катушек и увеличив передаточное отношение зубчатых колес 24 и 25в два раза относительно передаточногоотношения зубчатых колес 22, 23 и 25,можно осуществлять реверс двигателябеэ изменения его скоростиС увеличением количества зубчатыхроторов увеличивается момент на выходном валу 21 двигателя при встречном включении катушек 8 и 9 обмоткиуправления.Таким образом, изобретение позволяет изменять скорость вращения двигателя и осуществлять реверс с изменением и без изменения скорости вращения, а также повысить надежностьработы двигателя эа. счет того, чтоуступы 7 зубчатого ротора 6 и пазы16 магнитопровода 15 обеспечиваютчеткую фиксацию роторов 3 и 4,Формула изобретенияМагнитозлектрический двигатель по авт, св. Р 607311, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расшире-. ния функциональных возможностей и повышения надежности работы двигателя, он снабжен дополнительными зубча832663 Составитель В,Трегубовактор А.Шандор Техред М. Голинка Корректор Г,Назар Подписноео комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. 4/5 647/65 Тираж 730 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Зака роектная, 4 лиал ППП 1 Патент, г. Ужгоро тыми роторами, двумя дополнительнымимагнитопроводами, размещенными с торцов катушек, в укаэанных магнитопроводах выполнены отверстия, в которыхразмещены дополнительные роторы .и навнутренних цилиндрических поверхностях отверстий выполнены пазы, числокоторых в два раза больше числа зубцов ротора, а ширина в два раза меньше ширины зубцов ротора, между дополнительными магнитопроводами коаксиально катушкам, снаружи их размещены постоянные магниты с аксиальной намагниченностью, выполненные в виде частейкольца. 5 Источники информации,принятые во. внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 607311, кл, Н 02 К 21/08, 1977