Магнитоэлектрический двигатель

Сееэ Советских Сжюинстических Рвсаублик(22) Заявлено 2 Ы 2,79 (2с присоединением заявки 1) 2879032/24-07М ГесуАврствеииый комите СССР ие Аман изобретеиий и вткрытий(53) УДК 621. 313. ,.323(088.8) ата опубликования описания 30,08,72) Авторизобретения А.Инопевц Научно-исследовательский институт час(23) Приоритет Опубликовано 3008,Изобретение относится к электри.ческим машинам, а именно к магннтоэлектрическим двигателям торцового типа с явнополюснык ротором.Известен магнитоэлектрический двигатель содержащий зубчатый ротор, явнополюсный статор с постоянным магийтом н цилиндрическую катушку управления, соосную ротору 1 .Одйако при достаточно. высо гетическнх характеристиках та электродвигатель характериэуе сложностью изготовления и рег ки и имеет значительные высот бариты.Технологическая сложность электродвигателя обусловлена необходимостью при соосном раэмеценим кольцевого магнита, кольцевой катушки и ротора Обеспечить Высокую точность выполне,ния и регулировки малых торцовых зазоров между ротором и магнитопроводсм статора. Специальные средства ре. гулировки зазоров приводят к воэрас" танйю размеров подшипниковых узлов и увеличению аксиального размера.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитоэлектричвскнй двигатель, содержащий статор с магнитопроводами в виде двух параллельных дисков, ротор, расположенный между дисками, и катуш,чную об-.,мотку, размещенную между магнитопро- .водом и ротором 123Основньзе недостатком такого дзига"теля является большая инерционность,т.е. малое быстродействие, из-эабольшой массы ротора и технологическая трудность выполнения ротора. Прииспользовании на роторе кольцевогомногополюсного магнита очень сложнообеспечить требуемое качество наМагничивания, при использовании женескольких магнитов - затрудняетсябалансировка ротора.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение технологиимагнитоэлентрического двигателя.укаэанная цель дестигается тем,что между дисками магнитопроводозс прилеганием по торцам размещенкольцевой постоянный магнит с акснальной намагниченностью, а ротор вы"полнея зубчатым и из ферромагнитно.го материала.На фиг.1 изображен двигатель, видв разрезе, со стороны верхней катушки обмотки; на 4 нг. 3 - то же, продольный раэреэ 1 на фиг. 3 - то,же, 860222вид в разрезе со стороны нижней катушки,На валу 1 находится яннополюсныйФерромагнитный ротор 2 с полюсами3 и 4, Количество полюсов, равноедвум, является предпочтительным,таккак при этом двигатель технологичес.ки более простой. На каждом полюсеимеется уступ 5 (Фиг. 1) с дугойпредпочтительно 45, В теле ротора 2выполнен паз 6 (Фиг. 2) предпочтитель.но трапециевидный, служащий для дополнительного облегчения ротора 2 иуменьшения рассеяния магнитного потока.Вал 1 установлен н подшипниках7 и 8, которые размещены н магнитопронодящих дисках 9 и 10. В каждомдиске 9 и 10 выполнено четыре секторовидных выреза 11,оси симметрии которых образуют друг с другом угол 90 .У каждого выреза центральный уголпредпочтительно равен 45 , т.е. такойоже, как уступа 5 полюса ротора.Между дисками 9 и 10 вплотную установлен кольцевой магнит 12 с аксиалькой ориентацией магнитного поля,Относительно друг друга диски 9 и10 ориентированы и скреплены с помощью колонок 13 и 14,Обмотка двигателя состоит из двуховальных катушек 15 и 16, закрепленных любым известным способом на обращенных друг к другу сторонах дисков9 и 10. Оси симметрии катушек 15 и16 предпочтительно развернуты на90 ,фиг, 1-3), при этом закругленныеучастки катушек 15 и 16 совмещеныс вырезами 11 дисков 9 и 10,При работе двигателя поляриэующиймагнитный поток постоянного магнита.12, благодаря вырезам 11 н дисках9 и 10 Фокусируется на полюса 3 и 4ротора 2.При отсутствии тока н катушках 15и 16 ротор 2 фиксируется в определен-,ном положении за счет вырезов 11 вдисках магнитопронода 9 н 10 и уступов 5 на полюсах 3 и 4 ротора 2.При протекании тоха в катушках15 н 16 создаваемый ими магнитный поток взаимодействует с поляризующимпотоком магнита 12.Магнитное поле в области прямолинейных участков, например, катушки15 усиливается,а н области прямоли- .. нейных участков катушки 16 ослабляются Возникает .вращающий момент,поддействием которого ротор 2 поворачивается в .такое положение, при котором через его полюса 3 проходит максймальный магнитный поток.При данной полярности тока в катушках 15 и 16 ротор 2 смещается вновое положение равновесия нэ угол,больший полонины шага, т,е. больший45 , После исчезновения тока н ка,тушках 15 и 16 ротор 2 под действиемреактивного момента донорачинаетсядо нового положения равновесия,отрабатывая, таким образом шаг,С изменением полярности тока области усиления и ослабления поляризующего потока. меняются местами, иротор 2 отрабатынает следующий шаг.В зависимости от.характера питающего напряжения электродвигатель может работать в шаговом или синхронном режиме.Использонание кольцевого магнита12 на статоре вместо множества от дельных магнитов (или одного многополюсного магнита) на роторе 2 с однои стороны уменьшает момент инерцииротора 2, а с другой - увеличиваетполезный момент за счет усиления маг- Щ нитного поля полюсов ротора 2. В конечном счете понышается быстродействие магнитоэлектрического двигателя.Появляется возможность широкоговарьирования соотношения массы и габаритов ротора 2 и других конструктивных элементов машины: осевая направленность магнитного потока позволяет избежать насыщения магнитопровода.В предлагаемом двигателе ротор 2максимально упрощен конструктивно иможет быть изготовлен методом штамповки. Кольцевой магнит 12 может бытьизготовлен методом прессования, наиболее трудоемкой обработки основнойцилинцрической поверхности че требуется.Формула изобретенияМагнитоэлектрический двигатель,содержащий статор с двумя магнитопроводами в виде двух параллельных дисков, ротор, расположенный между дисками, и катушечную обмотку, размещенную между магнитопроводом и ротором,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения технологии двигателя, между дисками магнитопроводов с прилеганием по торцам размещен кольцевой постоянный магнит с аксиальной намагниченностью, а ротор выполнен зубчатым и иэ Ферромагнитного материала,Источники информации,принятые но внимание ври экспертизе1. Патент франции Р 1417292,кл. Н 02 К 19/06, 1975.2. Труды Х Конгресса по хронометрии, Штуттгарт. Секция 2, 1974,с. 88.Заказ 7567/32 ясно ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москв 4/5