Моментный электродвигатель

Союз Советсних Социалистичесних Республ АВТОРСКО ВИДЕТЕ ЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид 51) М. Кл.(72) Ав И Волчихин обретен и 1) Заявитель Воронежский политехнический инсти АТЕЛЬ(54) МОМЕНТНЫ 1"1 ЭЛЕКТР е конст- повыше- показатеым углом тем, что одвижно ОМ КОЛЬ- и устау, изготериала, ей части роводом Изобретение относится к электрическим. машинам, преимущественно к моментным двигателям постоянного тока с ограниченным углом поворота.Известен электродвигатель, преобразующий электрическую энергию постоянного тока в механическую и наоборот, который основан на движении проводника относительно источника магнитного потока и магнитопровода, состоящий из магнитопровода, вала, индуктора, который представляет собой постоянный магнит, одним полюсом закрепленный на индукторе, а, на другом помещается цилиндрический стальной полюс Стальной полюс и магнитопровод совместно образуют равномерный воздушный зазор, в котором помещается обмотка управления 1.Недостатки известного электродвигателя - обмотка управления расположена между индуктором и магнитопроводом, механически не связана ни с одним из них, поэтому для ее удержания в воздушном зазоре необходимо специальное устройство, значительно усложняющее конструкцию машины и технологию ее изготовления; относительно обмотки управления конструкция двигателя имеет два технологических зазора - со стороны индуктора и со стороны магнитопровода, следовательно, снижаются энергетические показатели, увеличивается расход материала и объем всей машины; магнит, расположенный непосредственно в зазоре, уменьшает угол поворота, кроме того, за счет потоков рассеяния краевых эффектов в местах соединения постоянного магнита, распределение магнитного потока в воздушном зазоре будет неравномерным, что приводит к изменению вращающего момента в зависимости от угла поворота якоря.Цель изобретения - упрощенирукции, увеличение угла поворота,ние надежности и энергетическихлей электродвигателя с ограниченнповорота.Поставленная цель достигаетсяобмотка управления машины непзакреплена на индукторе, выполненцевым радиально намагниченным20 новленном в подшипниках на ватовленном из магнитопроводного маа по торцам двигателя в его нижмежду подшипниками и магнитоустановлены дополнительные магнитопроводы.На фиг. 1 изображен электродвигатель с направлением магнитного потока в зазоре и в магнитопроводе, разрез; на фиг. 2 то же, вид сбоку.Моментный двигатель содержит обмотку 1 управления, неподвижно закрепленную на индукторе 2. Витки обмотки 1 направлены в сторону матнитопровода 3 и охватывают его, Индуктор 2 представляет концентрически намагниченный кольцевой магнит (т. е, по всей длине внутренней и внешней поверхности магнита полярность неизменна), Вал 4 и дополнительные магнитопроводы 5 с подшипниками выполнены из магнитного материала и служат магнитопроводом. Магнитопровод 5 и кольцевой магнитопровод 3 могут быть выполнены как цельными, так и разъемными, Между магнитопроводами 3 и 5 расположена магнитная перемычка 6.Двигатель работает следующим образом.Концентрически намагниченный магнит (индуктор) 2 создает в зазоре однонаправленный, равномерный магнитный поток. При пропускании тока по обмотке 1 возникает вращающий момент. Обмотка 1 вместе с индуктором 2 будет поворачиваться. Если индуктор 2 оставить вместе с обмоткой 1 неподвижными, тогда будут вращаться магнитопроводы 3 и 5. Угол поворота устройства равена = 360 - (91 + Чг)гдето - угол поворота устройства;р, - угол, занимаемый обмоткой 1;д - угол магнитной перемычки 6.Предлагаемое устройство обладает по сравнению с известным следующими преимуществамии. В связи с тем, что в зазоре нет постоянного магнита, распределение потока имеет равномерный характер, следовательно, вращающий момент не зависит от угла поворота якоря.Обмотка крепится непосредственно наиндукторе, поэтому нет необходимости изготавливать специальное устройство, удерживающее ее в воздушном зазоре, упрощается конструкция и технология изготовления.Устройство имеет один технологический зазор между обмоткой и магнитопроводом.Уменьшение общего воздушного зазора между индуктором и магнитопроводом ведет к увеличению магнитного потока, повышению энергетических показателей или же, если оставить поток неизменным, уменьшению габаритов машины. Увеличивается угол поворота машины.В предложенном устройстве угол, поворота равен= 360 = (р, + с), в известном А = 360 - (у 1 + Ч )"ггде у - угол, занимаемый обмоткой, град;у - угол, занимаемый перемычкой, град; у - угол, занимаемый магнитом, град,4Предположим, что угол, занимаемыйобмоткой в предлагаемом и. известном устройствах, одинаков, тогда если Ч =ср, тоюи угол поворота сравниваемы 11 устройств будет одинаков. Но в известном устройстве от угла, занимаемого постоянным магнитом, зависит величина магнитного потока в воздушном зазорегде Я= Ь 1 - площадь магнита, м;гм - ширина магнита, м;а - аксиальная длина магнита, м;В - остаточная индукция, Т;15- коэффициент рассеяниямагнитной системы;4 -- магнитный поток в воздушном зазоре, Вб.Таким образом, увеличение угла поворо та уменьшением ширины магнита ведет куменьшению потока в воздушном зазоре, что недопустимо. В предлагаемом устройстве величина перемычки Ь не влияет на параметры машины и может быть выбрана из условий механической прочности и магнитного насыщения. Поэтому, изменяя ширину перемычки Ь и ее высоту Ь можно получить угол у значительно меньший, чем, следовательно, угол поворота больший.30 В предлагаемом устройстве не требуетсядемпфер, так как сам индуктор, на котором расположена обмотка, является демпфером.Надежность предлагаемого электродвигателя повышается также и за счет того, что обмотка расположена на достаточно 35жестком основании - индукторе.Формула изобретения40 Моментный электродвигатель, содержащий кольцевой магнитопровод, индуктор из постоянного магнита, обмотку управления витки которой охватывают магнитопровод и вал, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения угла пово рота, повышения надежности и энергетических показателей, обмотка якоря закреплена на индукторе, выполненном кольцевым радиально намагниченным, и установленном в подшипниках на валу, изготовленном из 50магнитопроводного материала, а по торцам двигателя в его нижней части между подшипниками и магнитопроводом установлены дополнительные магнитопроводы.Источники информации, 55 принятые во внимание при экспертизе1. Столов Л. И. и др. Моментные двигатели с постоянными магнитами. М., Энергия, 1977, с, 14, рис. Зе, 3, и.1Составитель А. Трепутнева Редактор Е. Дичинская Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 10554/73 Тираж 733 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35 Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4