Двигатель с колебательным движением ротора

)5 Н 02 К ЗЗ/16 ЕНИЯ НЪМ м, виб- дложенлюсный 3. При о числу ол юсов пазы 6, ых элеа переГ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР. ный двигатель содержит явнопостатор 1 и поляризованный роторэтом число полюсов 4 ротора 3 равнполюсов 5 статора 1, В каждом из и5 статора 1 выполнены радиальныеразделяющие их на два симметричнмента и между которыми выполнен 7 Я 4272 АЗ мычка 8, В пазах полюсов 5 статора установлены дополнительные постоянные магниты 9, намагниченные таким образом, что обращенные друг к другу полюса дополнительных магнитов 9, расположенных в пазах соседних полюсов 5, имеют одинаковую полярность, При включении обмотки 5 управления в зависимости от полярности приложенного напряжения магнитный поток, создаваемый обмоткой, будет складываться под одним элементом полюса с потоком ротора и вычитаться под другим,что вызывает появление движущего электромагнитного момента, Изобретение обеспечивает пропорциональность перемещения ротора двигателя в зависимости от величины входного сигнала при больших углах поворота ротора при обеспечении внутренней магнитной жесткости. 1 э.п. флы, 5 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в колебательном, вибрационном электроприводе в качестве пропорционального исполнительного элемента различных систем автоматического управления и сканирующих устройств.Известны конструкции двигателей с колебательным движением поляризованного ротора, которые имеют достаточно большой угол поворота, но не имеют внутренней жесткости.Известны также конструкции двигателей (преобразователей) с "магнитной пружиной", обеспечивающие пропорциональность между перемещением ротора и входным сигналом, но имеющими малый угол поворота выходного вала,Известны, кроме уазанных выше, технические приемы обеспечения внутренней жесткости двигателей с колебательным движением ротора за счет введения дополнительных зазоров или насыщения отдельных участков магнитной цепи, однако такие решения из арсенала известных малоэффективны при больших углах поворота ротора, не обеспечивают пропорциональности выходных характеристик и используются в основном с целью подрегулировки параметров.Достаточно распространенным техническим приемом конструктивного выполнения двигателей с колебательным движением ротора, в том.числе и большие углы поворота, является использование торсионов.Однако это приводит к усложнению конструкции, увеличению габаритов и снижению срока службы привода в целом.Наиболее близким по своей технической сущности устройством по отношению к заявляемому является конструкция двигателя с колебательным ротором (электромагнитного поворотного аппарата). Данное устройство имеет большой угол поворота ротора, но не имеет внутренней жесткости и, более того, обладает опрокидывающим моментом под полюсами, который возрастает при многополюсной конструкции ротора, что не позволяет обеспечить пропорциональный режим работы двигателя.Целью изобретения является повышение пропорциональности перемещения ротора двигателя в зависимости от величины входного сигнала при больших углах поворота при создании внутренней жесткости.Поставленная цель достигается тем, что двигатель снабжен дополнительными постоянными магнитами, в полюсах статора выполнены радиальные пазы так, что ониразделяют полюса статора на два симметричных элемента, между которыми, со стороны рабочего зазора, выполнена5 перемычка из магнитомягкого материала,указанные дополнительные постоянныемагниты установлены в радиальных пазахполюсов и намагничены перпендикулярноих оси таким образом, что расположенные в10 пазах двух соседних полюсов статора магниты имеют одинаковую полярность полюсов, обращенных друг к другу, а также тем,что величина зазора между перемычкой измагнитомягкого материала и ротором по15 крайней мере на части ее ширины большевеличины рабочего зазора,На фиг.1 изображена схема двигателя;на фиг,2 - вариант выполнения перемычкимежду элементами полюса; на фиг. 3 - 5 -20 рабочие характеристики двигателя.Двигатель с колебательным движением ротора содержит явнополюсный статор1, обмотку управления 2 и ротор 3 с постоянным магнитом, при этом число полю 25 сов 4 ротора 3 равно числу полюсов 5статора 1.В каждом из полюсов 5 статора 1 выполнены радиальные пазы 6, разделяющие ихна два симметричных элемента 71 и 72, меж 30 ду которыми установлена перемычка 8 иэмагнитомягкого материала. В пазах 6 полюсов 5 установлены дополнительные постоянные магниты 9, намагниченные так, чтообращенные друг к другу полюса дополни 35 тельных магнитов 9, расположенных в пазах6 соседних полюсов 5, имеют одинаковуюполярность.Перемычка 8 из магнитомягкого материала может иметь переменное сечение, на 40 пример, как это показано на фиг.2, когдавеличина зазора между указанной перемычкой 8 и ротором 3 по крайней мере на частиее ширины больше величины рабочего зазора (д, ) др).45 При отсутствии тока в обмотке 2 управления ротор 3 занимает одно из двух устойчивых положений, когда его перемещают вовстречных направлениях препятствует поток Фд дополнительных постоянных магни 50 тов 9, проходящий по перемычке 8, При этомпоток Фр магнитов ротора 3 будет замыкаться через дополнительные постоянные магниты 9, что является определяющимусловием для создания внутренней магнит 55 ной жесткости двигателя.Понято,о, что величина магнитной жесткости определяется также сечением перемычки 8, от которого зависит ее насыщениемагнитным потоком Фд,1794272 Значительный интерес, в этом смысле, представляет техническое решение, заключающееся в выполнении дополнительного паза 10 со стороны рабочего зазора (фиг.2), когда сечение перемычки 8 по крайней мере на части ее ширины будет больше величины рабочего зазора. В данном случае возникает дополнительный эффект увеличения магнитной жесткости эа счет изменения проводимости магнитному потоку ротора 3 при его движении. При включении обмотки управления 2 в зависимости от полярности приложенного напряжения магнитный поток Фк, создаваемый обмоткой 2, будет складываться под одним элементом полюса с потоком ротора 2 и вычитаться под другим, что вызывает появление движущего электромагнитного момента. Формула изобретения 1. Двигатель с колебательным движением ротора, содержащий явнополюсный статор с обмоткой управления и ротор с постоянными магнитами, число полюсов которого равно числу полюсов статора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияпропорциональности перемещения ротора в зависимости от величины входного сигнала при больших углах поворота при создании внутренней магнитной жесткости, двигатель снабжен дополнительными постоянными магнитами,в полюсах статора выполнены радиальные пазы, так что они разделяют полюса статора на два симметричных элеНа фиг.З показана функциональная зависимость момента М двигателя при токе управления = 0 и двух его фиксированных значениях, а на фиг.4 зависимость амплиту ды А перемещения оттока управления 1 у.Предложенный двигатель с колебательным движением ротора может использоваться в качестве пропорционального исполнительного элемента различных сис тем автоматического регулирования,а такжев качестве исполнительного элемента сканирующих устройств с большой амплитудой колебаний при работе в широком диапазоне частот. Качественная зависимость ампли туды Аоколебаний такого устройства от частоты 1 пОказана на фиг.5.Предложение может найти широкоераспространение и в сочетании с простотой выполнения двигателя и схемы управления 20 дать существенный экономический эффект. мента, между которыми, со стороны рабо. чего зазора, выполнена перемычка из магнитомягкого материала, указанные дополнительные постоянные магниты установлены врадиальных пазах полюсов и на- магничены перпендикулярно их оси таким образом, что расположенные в пазах двух соседних полюсов статора постоянные магниты имеют одинаковую полярность полюсов, обращенных друг к другу.2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что величина зазора между перемычкой иэ магнитомягкого материала и ротором по крайней мере на части ее ширины больше величины рабочего зазора,1794272 е ак Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 53ВНИИ Составитель Г, Алексеевехред М,Моргентал КоРРектоР Н, Гунько Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5