Электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(56) Авторское свидетельство СССР М 1104620, кл. Н 02 К 41/06, 1984,Авторское свидетельство СССР М 1054861, кл. Н 02 И 1/10, 1983, (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электродвигателям специальных типов, Электродвигатель содержит установленный на валу ротор, а также диэлектрический статор, на котором и установлены секторные электроды из проводников, разделенные диэлектрическими промежутками с выступами, при этом в пространство между ротором и выступами статора помещена электрореологическая жидкость. Ротор электродвигателя выполнен с гибкой поверхностью. причем поверхность ротора в исходном состоянии Изобретение относится к области электрических машин особых типов и может быть использовано при создании средств автоматики и в приборостроении.Электродвигатель может быть выполнен в двух вариантах. Первому варианту соответствует фиг. 1, 2, 3, второму - фиг. 4, 5, 6.На фиг. 1 показан первый вариант электродвигателя (в поперечном разрезе); ва фиг.2 дан продольный разрез первого варианта электродвигателя; на фиг. 3 дан мест.Ж 1690148 А 1(51)5 Н 02 й 11/ОО упирается в выступы статора, длина внешней окружности ротора не меньше длины окружности, соответствующей выступам статора, а электроды статора подключены к фазовращающему устройству. Электродвигатель может быть выполнен в двух вариантах. По первому варианту ротор может быть выполнен на твердой основе с проводником на ее поверхности, при этом на твердую основу с проводником надета гибкая оболочка из диэлектрика, По второму варианту гибкий ротор может быть целиком выполнен из гибкого диэлектрика, а на выступах статора установлены дополнительные электроды, Устройство обеспечивает устойчивую работу на малых оборотах, высокий момент, надежную регулировку скорости вращения, надежную фиксацию ротора в исходном и конечном положениях и может быть использовано в производстве средств автоматики и в приборостроении. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. нь 1 й разрез (фрагмент) первого варианта электродвигателя (при запитанных электродах); на фиг. 4 показан второй вариант электродвигателя (в поперечном разрезе); на фиг. 5 дан продольный разрез второго варианта электродвигателя; на фиг. 6 дан местный разрез второго варианта электродвигателя (при запитанных электродах); на фиг. 7 дана схема электропитания электродов двигателя.По всем вариантам (фиг, 1-7) электродвигатель содержит диэлектрический статор 1 и злектрореологическую жидкость 2.На статоре 1 установлены проводниковыеэлектроды 3, между которыми имеются выступы 5, В состав двигателя входит ротор 4,установленный на валу двигателя, В про. странства., ограниченное выступами стато: ра и ротором 4, помещенаэлектрареалогическая жидкость (или электрореалогическая жидкая смесь). Злектрареологическая жидкость 2 (илиэлектра реологическая суспензия) помещена в пространство, ограниченное вцступами статара и ротором 4 (фиг. 2, 5).Осабенностыа двигателя является то,что ротор 4 двигателя выполняется с гибкойповерхностью, причем поверхность ротора4 при отсутствии питания электродвигателяупирается в выступы 5 статара 1. Длинавнешней окружности гибкого ротора 4 мо жет быть не меньше длины окружности, со атветствуюьцей выступам 5 статора 1,Электроды 3 статора подключаются к фаэовращающемуся устройству 6 (фиг. 7). Гибкий ротор 4 может быть и эллиптическим.В качестве фазовращающего устройства 6 можно использовать распределителиили генераторы многафазного напряжения,Можно использовать и обычную многафазную сеть.По первому варианту (фиг, 1, 2, 3) ротор4; выполняется в виде твердой цилиндрической диэлектрической основы 7, на поверх ность которой чанесен слой 8 проводника,и на эту твердую основу 7 со слоем 8 проводника надета гибкая оболочка 9 из диэ лектрика (полимера или резины,. Такимобразам, ротор 4 в варианте па фиг. 1 - 3получается как комбинация из твердой сердцевины са слоем 8 проводника и гибкойобола гки 9.По второму варианту (фиг. 4, 5, б) ротор4 целиком может быть выполнен из гибкогодиэлектрика (например, в виде палимерна.го или резинового цилиндра на валу). Приэтом на статаре 1 устанавливаются дополнительные электроды 10, которые располагаются на вцступах 5, Электроды 10 (как иэлектроды 3) могут быть подключены к фазовоащающемуся устройству 6 (или распределителю), Гибкий ротор 4 можновыполнять и иэ проводящей резины илипалимеаа,Таким образом, вариант па фиг. 1-3имеет более простой статор 1, но болеесложный ротор 4, а вариант по фиг. 4-6,наоборот, имеет более простой ротор 4, ноболее сложный статор 1.Благодаря ограниченному применениюметаллов, которые идут талька на изготовление электродов 3 или 10 и тонкого покры 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тия-слоя 8, и использованию легких материалов-диэлектриков (пластмасс и полимеров скоб предлагаемый электродвигатель получается весьма легким и технологичньм, Отсутствие массивных деталей снижает и габариты двигателя.При сборке двигателя (фиг. 1, 4) гибкий ротор 4 сначала вкладывается в одну (полу- окружную) половину статора 1, а затем, закрцвается второй полуокружной половиной статара 1, которую скрепляют с первой половиной. Так обеспечивается посадка с натягом гибкого ротора 4 в круглой росточке статора 1.Электродвигатель работает следующим образом.При отсутствии питания электродов гибкий ротор 4, сцепляясь с выступами 5 (фиг, 1, 4), надежно фиксируется в неподвижном положении,При подаче питания на электроды 3 (фиг. 1, 3) последние. создают электрическое поле. При этом, вследствие того, чта электроды 3 подключены к фазовращающемуся устройству 6 (или распределителю), электрическое поле статора (фиг. 1, 3) носит характер бегущего (вращающегося) поля. С помощью фазовращающего устройства 6 (или распределителя, фиг. 7) можно поочередно запитывать все электроды 3 (по два и более сразу), фиг. 1, 3. При этом между одним из электродов 3 (фиг, 1, 3) и слоем 8 проводника ротора 4 возникает электрическое поле, равна как между соседним электродом 3 и слоем 8 проводника ротора 4. (т.е, например, один электрод 3 подключается к плюсу фазавращающего устройства 6, а соседний с ним электрод 3 одновременно подключается к минусу фазавращающего устройства 6). Аналогична, можно подключать и па четыре, шесть, восемь и т.д, электродов 3 к выходу устройства б. Вследствие возникновения электрического поля между определенными электродами 3 и кольцевым слоем 8 проводника ротора 4 (фиг. 3), электрареолагическая жидкость, находящаяся в электрическом поле, начинает вспухать или увеличиваться в объеме (Динамика процессов переноса в реологически сложных средах, ред, Шульмана З.ПМинск, 1978, стр.158-161). Данное вспухание электрореологической жидкости лад запитанными электродами 3 (фиг. 3) приводит к ее давлению на гибкую оболочку 9 ротора. Оболочка 9 немного прогибается (фиг. 3) и отходит от выстуг 1 ав 5. Вследствие того, чта электродц 3 па окружности статора 1 (фиг, 1, 3) залитываются поочередно, и, соответственно, вспухание злектрореалагическай жидкости в промежутках между выступами тоже про 1690148исходит поочередно (в соответствии с ком мутацией распределителя-устройства 6, фиг, 7) между гибким ротором 4 и статором 1(фиг. 1, 3) возникают бегущие волны сцеплений. Начинает действовать волновое сцепление (перистальтика). Гибкий ротор 4 начинает медленно проворачиваться, Вследствие волнового сцепления гибкого ротора 4 с выступами 5 статора и движущи. мися пучностями электрореологической жидкости (фиг. 1, 3), скорость вращения ротора получается малой, а момент, соответственно весьма большим. Изменяя частоту коммутации распределителя-устройства 6, можно менять и скорость медленного вращения.Вариант по фиг. 4 - 6 работает во многом аналогично варианту.по фиг. 1-3. Здесь (фиг, 4-6) поочередное запитывание электродов 3 и 10 также создает бегущие волны вспухания жйдкости, волны вспухающей жидкости, деформируя гибкий ротор 4, создают в нем бегущие деформации, вращающие ротор 4. При запитывании электродов целесообразно электроды 3 подключать к одной полярности напряжения, а электроды 10 - к другой полярности напряжения. С помощью волнового взаимодействия ротора 4 с выступами 5 и пучностями электрореологической жидкости ротор 4 проворачивается в нужную сторону,При отключении питания ротор 4, сцепляясь с выступами 5 (фиг. 4), надежно фиксируется в неподвижном положении.К сказанному можно добавить, чтоэлектродвигатель (фиг. 4 - 6) может работать и без электродов 10, т.е. если выступы 5 будут чисто диэлектрическими. В этом случае вспухание электрореологической жидкости будет обеспечиваться одними электродами 3. Наличие электродов 10 улучшают работу 5 двигателя (фиг. 4-6), обеспечивая более совершенную геометрию для процессов волнообразования,Формула изобретения 10 1. Электродвигатель, содержащий ротор и диэлектрический статор, на котором установлены секторные проводниковые электроды, разделенные диэлектрическими и ромежутками, и эиектрореологическую 15 жидкость в рабочем зазоре,отл и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения вращающегося момента, устойчивости вращения на малых оборотах, надежности регулировки частоты вращения и обеспечения надежной 20 фиксации ротора, ротор выполнен с гибкойповерхностью, между электродами статора имеются выступы, в которые упирается поверхность ротора, при этом электрореологическая жидкость помещена в пространство 25 между выступами, а электроды статора подключены к фазовращающему устройству.2. Электродвигатель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ротор выполнен на твердой основе с кольцевым проводником на ее 30 поверхности, при этом на твердую основу спроводником надета гибкая оболочка из диэлектрика.3, Электродвигатель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ротор целиком выполнен 35 из гибкого диэлектрика.4, Электродвигатель по пп. 1 и 3, о т л ич а ю щи йс я тем, что на выступах между электродами статора установлены дополнительные электроды,40.Ревск акаэ 4614 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Ю ент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Производственно-издвтезьский комбйн фП