Магнитоэлектрический двигатель

(22) Заявлено25. с присоединением 79 (21) 2879034/24-0 аяекийо М 2879035/24-07 Госу ствевиый комитетСССРам изобретенийи открытий(23) Приорите иод бликоваио опублико 30.0881. Бюллетень Йо иия описания 300881 РЗ) УДК 621;313.(73) Заявител ау 4) ИАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДНИГАТ тем,авныхков,новлеИзобретение относится к электри ческим машинам, а именно к электродвигателям с постояннымн иагнь тами.Известны магнитоэлектрические двигатели, содержащие статор с магнито-. проводом, ротор, постоянные магниты и обмотку 1.Однако известный двигатель имеет значительные аксиальные размеры,что. существенно особенно в часовой йроМышленности,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является магнитоэлектрический двигатель, содержащий ста-. тор с магнитопроводом в виде трех параллельных дисков, из которых средний имеет на поверхности внутрен- него отверстия зубцы, явнополюсный ротор, размещенный в отверстии среднего диска и катушечную обмотку 121 .Недостатком такого двигателя является большая инерционность, т.е. малое быстродЕйствие, Из-.эа того, что постоянный магнит размещен на роторе. При многополюсном исполнении сложно обеспечить необхсдимую равномерность намагничивания магнитов, а при сос". ,тавном роторе затруднена балансиров" ка его. 3тут часовой нрамышленностидфщьегз 2Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение технологииизготовления двигателя.,указанная цель достигаетсячто средний диск размещен на ррасстояниях от двух других днса между соседними дисками устаны кольцевые постоянные магниты саксиальной намагниченностью, прилегающие К среднему диску одновременными полюсами.При этом обмотка выполнена нэкатушек размещенных в пазах, выполненных на внешней поверхности среднего диска симметрично относительно.а аксиальном намагниченностью, кото рые прилегают к дискам магнитопроводов полюсами с раэноименной полярностью по отношению к полярности полюсов основных магнитов.На Фиг. 1 представлен двигатель, 2 продольный разрез; на фиг, 2 -. то ав,поперечный разрез на.фиг. 3 - двигатель с катушками, размещенными в пазах среднего диска, продольный разреэ; .на Фиг, 4 - то же, поперечный ЗО разрез; на Фиг. 5 - двигатель с до5 0 15 20 25 ЗО 35 полнительными магнитами, продольный разрез.Двигатель содержит вал 1, .на котором укреплен зубчатый ротор 2, состоящий из двух чашек 3 и 4, каждая из которых имеет по паре зубцов 5 и 6. На боковой поверхности зубцов 5 и 6 выполнены пазы 7 и 8,Вал 1 установлен в подшипниках 9 и 10, которые укреплены в отверстиях 11 и 12 дисков 13 и 14; выполняющих функцию магнитопровода. Между дисками 13 и 14 установлены с встречной ориентацией намагниченности кольцевые магниты 15.и 16, а между последними - средней магнитопроводящий дйск 17, На внутренней поверхности диска 17 выполнены фиксирующие пазы 18, число которых в два раза больше числа зубцов 5 и 6 ротора 2.Две овальные катушки 19 и 20 размещены между дисками соответственно 13 и. 17 и 14 и 17, и ротором 2.Оси симметрии катушек 19 и 20 предпочтительно развернуты на 90Катушки 19 и 20 намотаны на каркасах 21 и 22. На внешней поверхности диска 17 могут быть выполнены пазы 23, в которых размещены проводники катушек 19 и 20,пазы 23 попарно симметричны относительно оси вращения ротора 2.В двигателе (фиг. 5) между катушками 19 и 20 и дисками 13 и 14 могут быть установлены дополнительные кольцевые магниты 24 н 25 с аксиальной намагниченностью, обращенные к дискам 13 и 14 плоскостями с раэноименной полярностью по отношению к полярности магнитов 15 и 16.При отсутствии тока в катушках 19 и 20 ротор 2 фиксируется в определенном положении за счет пазов .18 среднего диска 17 и пазов 7 и 8 на зубцах 5 и 6 роторных чашек 3 и 4.При протекании тока в катушках 19 и 20 магнитный поток, создаваемый ими, взаимодействует с поляриэующим потоком магнитов. 15 и 16. магнитное поле в области прямолинейных участков витков усиливаЕтся или ослабляет.ся: возникает вращающий момент,под действием которого ротор 2 поворачивается в такое положение, при котором через зубцы 5 и 6 проходит макси малъный магнитный поток.При определенной полярности тока в катушках 19 и. 20 ротор 2 смещается в новое положение равновесия на угол, больший половины шага, т.е. больший 45 ф . После исчезновения тока в катушках 19 и 20 ротор 2 под действием реактквиого момента доворачивания до нового положения равновесия, отрабатывая таким образом шаг.С изменением направления тока обМасти усиления и ослабления поляриэующего потока меняются местами и ротор 2 отрабатывает следующий шаг.Электродвигатель в зависимости от характера питающего напряжения может работать в шаговом или синхронном режиме.Использование двух кольцевых магнитов 15 и 16 вместо множества отдельных магнитов (или одного многополюсного магнита) на роторе 2 с одной стороны уменьшает момент инерции ротора, а с другой стороны увеличивает полезный момент за счет усиления магнитного поля полюсов ротора 2.В конечном .счете повышается быстродействие магнитоэлектрического микро- двигателя. Появляется воэможность широкого варьирования соотношения массы и габаритов ротора 2 и других конструктивных элементов.Благодаря тому, что на внешней поверхности среднего диска 17 выполнены пазы 23 и в них расположены катушки 19 и 2 О, обеспечивается уменьшение длинМнерабочих участков витков катушек, а это, в. свою очередь, приводит к уменьшению омических потерь, т,е. к повышению КПД двигателя Дополнительные кольцевые магниты 24 и 25 усиливают поляризующнй магнитный поток, обеспечивая увеличение момента при неизменном потреблении, т.е. еще больше повышают КПД. Формулаизобретения 1. Магнитоэлектрический двигатель, содержащий статор с магнитопроводом в виде трех паРаллельных дисков, из которых средний имеет на поверхности внутреннего отверстия зубцы, явнополюсный ротор, размещенный в отверстии среднего диска, обмотку, выполненную иэ катушек, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цЕлью повышения быстродействия и упрощения технологии изготовления двигателя, средний диск размещен на равных расстояниях от двух других дисков, а между соседними дисками установлены кольцевые постоянные магниты с аксиальной намагничеиностью. прилегающие к.среднему диску одноименными полюсами. 2. Двигатель по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что катушки обмотки размещены в пазах, выполненных иа внешней поверхности среднего дис-: ка симметрично относительно оси ротора. 3.Двигатель по пп. 1 и 2,о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен дополнительными кольцевыми магнитами с аксиальной намагниченностью, которые прилегают к дискам магнитопроводов полюсами с разноименной поляр860223 17 ностью по от юшению к полярности полюсов основных магнитов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Франции Ю 1417292,кл. Н 02 К 19/06, 1973,2. Труды Х конгресса по хрономет-.рии. Штутгрзт. Секция 2, 1974, с.88.8 б 0223 Ф 7 Трегубовович Корре Составитель Техред М.та тю акт Заказ 7567/32 Тираж 730 . ПодписнВНИИПИ Гьсударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытйй113035. Яосква, Ж, Раушская наб., д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная