Магнитоэлектрический моментный микродвигатель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСециаяистичесиинРвспубиик а 904131.2(088.8) Ьеударстееннмй комитет СССР в явам нэаеретеннй н отерытнй) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОМЕНТНЫЙ ИИКРОДВИГАТЕЛЬ электри- магнитогателям лектриче а с вознитов и стройств Изобретение относится к еским машинам, а именно к электрическйм моментным дв ИД), т.е. к коллекторным ким машинам постоянного то уждением от постоянных ма может быть использовано в втоматики,Известны электрические машины, в которых для уменьшения реактивного зубцового момента Мр, обусловленного взаимным магнитным взаимодействием якоря и статора, при отсутствииа в обмотке якоря применяется с с пазов якоря 1,1 1.Недостатком таких электрических машин является низкий пусковой момен вызванный скосом пазов якоря, что, помимо неоптимального расположения проводников обмотки в магнитном поле, приводит к. значительному уменьшению площади паза, занимаемой обмоткой. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является моментный электродвига 1 ель постоян" ного тока, содержащий кольцевой статор с постоянными магнитами, цилиндрический якорь, расположенный концентрично статору, и щеточно-коллекторный узел 21.Недостатком такого двигателя является высокое значение реактивного зубцового момента, что снижает величину пускового момента и точность ра" боты двигателя в устройствах автоматики при малых сигналах управления.Цель изобретения - уменьшение реактивного зубцового момента двига" теля при сохранении величины пусково" го момента.Указанная цель достигается тем, что в магнитоэлектрический магнитный . микродвигатель, содержащий кольцевой статор с постоянными магнитами, цилиндрический якорь, расположенный кон" центрично статору, и щеточно-коллек904131 3торный узел, введены кольцо из магнитомягкого материала с наружными, равномерно расположенными по окружности зубцами и дополнительный постоянный магнит; кольцо установлено на цилиндрической поверхности лобовой части обмотки якоря, обращенной к статору, со стороны противоположной коллектору, причем число зубцов кольца равно числу зубцов якоря и зуб цы кольца смещены относительно зубцов якоря на половину зубцового деления якоря; дополнительный постоянный магнит закреплен на статоре с зазором относительно кольца и коак з ,сиально ему таким образом, что его ос симметрии совпадает с осью симметрии одного из магнитов статора.На фиг, 1 представлен магнитоэлектрический моментный микродвигатель, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Иикродвигатель состоит из статора 1, внутри которого концентрично ему установлен якорь 2.Статор 1 представляет собой обойму 3 из материала с высокой магнитной проницаемостью с установленными в нее постоянными магнитами 4 и внешнего немагнитного кольца 5.Якорь 2 выполнен в виде шихтованного сердечника 6 из магнитомргкого .материала с пазами, в которых уложена обмотка 7, соединенная с коллектором .8,на котором установлены щетки 9. Коллектор 8 и щетки 9 образуют щеточЭ 5 но-коллекторный узел.На цилиндрической поверхности лобовой части обмотки 7 якоря 2, обращенной к статору 1, со стороны, противоположной коллектору 8, установлено кольцо 10 из магнитомягкого материала с наружными, равномерно расположенными по окружности зубцами 11, число которых равно числу зубцов 12 якоря 2 причем зубцы 11 кольФ45 ца 10 и зубцы 12 якоря 2 смещены друг относительно друга на половину зубцового деления якоря 2.На статоре 1 с гарантированным :зазором относительно кольца 1 О и ко" аксиально ему закреплены дополнительный постоянный магнит 13 из высоко" эрицитивного сплава, например, приз" матической формы, таким образом,что его ось симметрии, идущая в ра" диальном направлении, совпадает с осью симметрии одного из магнитов ,4 статора 1. ФРазмещение кольца 10 и магнита 13 в пределах лобовой части обмотки 7 якоря 2 со стороны, противоположной коллектору 8, обеспечивает уменьшение Ир, без увеличения габаритов двигателя.Кольцо 10 установлено на якоре 2 таким образом, что зазор между торцовой поверхностью кольца и поверхностью статора 1 значительно больше, чем зазор между якорем 2 и статорои 1, что практически исключает магнитное взаимодействие между статором 1 и кольцом 10.Постоянный магнит 13 расположен на статоре 1 так, что направление его магнитного потока совпадает с направлением магнитного потока постоянного магнита 4 статора 1, что может привести даже к некоторому увеличению пускового момента микродвигателя вследствие увеличения его основного магнитного потока.Иагнитозлектрический моментный микродвигатель работает следующим образом.При подаче сигнала управления (напряжения) через щеточно"коллекф торный узел в обмотку 7 якоря 2, в последней проходит ток управления, создающий совместно с потоком возбуждения (от постоянных магнитов 4 статора 1) вращающий момент, под действием которого якорь 2 поворачивается (при работе в режиме поворота) либо начинает вращаться (в режиме двигателя). Величина вращающего момента и его направление пропорци" ональны управляющему сигналу.При отсутствий сигнала управления в результате магнитного взаимодействия между магнитами 4 статора 1 и зубцами 12 якоря 2 возникает реактивный зубцовый момент Мр, имеющий синусо" идальный характер изменения с перио" дом, равным зубцовому делению..Благодаря магнитному Ъзаимодействию между зубчатым кольцом 1 Ои магнитом 13 создается компенсационныймомент, имеющий тот же период, что и М 1, вследствие равенства числа зубцов 11 кольца 10 и числа зубцов 2 якоря 2 и направление, противоположное Ир, что обеспечивается взаимным смещением зубцов 11 кольца 10 и зубцов 12 якоря 2 на половину зубцового деления якоря 2, Это позволяет значительно уменьшить И р при выбоформула изобретения 5 9041 ре определенной величины воздушного зазора между магнитом 13 и кольцом 10.Таким образом, в предлагаемой конструкции микродвигателя достигается снижение реактивного зубчатого момента без уменьшения пускового момента и увеличения габаритов двигателя.% Иагнитоэлектрический моментный микродвигатель, содержащий кольце" вой статор с постоянными магнитами, цилиндрический якорь с обмоткой, рас положенный концентрично статору, и щеточно-коллекторный узел, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения реактивного зубцового момента, в него введены кольцо из маг нитомягкого материала с наружными, равномерно расположенными по окружности зубцами и дополнительный пос" 31 6тоянный магнит, кольцо установленона цилиндрической поверхности лобовой части обмотки якоря, обращеннойк статору, со стороны противоположной коллектору, причем число зубцовкольца равно числу зубцов якоря и,зубцы кольца смещены относятельнозубцов якоря на половину зубцовогоделения якоря; дополнительный постоянный магнит закреплен на статорес зазором относительно кольца и коаксиально.ему таким образом, что егоось симметрии совпадает с осью симметрии одного из магнитов статора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коник Б.Х. и др. Исследованиереактивных моментов в некоторых типах микромашин. Л., Судпромгиз,1959.2. Авторское свидетельство СССРВ 48 ББ 2 У, кл. Я 02 К 23/04, 19 УБ(прототип). ВНИИПИ акаэ 150/43Тираж 718 Подписное лиал ППП "Патент",Ужгород, ул.Проектная,4