Резонансный двигатель крутильных колебаний

Устройство относится к синхронным электродвигателям и может быть использовано в электротехнической промышленности для создания резонансных двигателей крутильных колебаний.

Резонансный двигатель крутильных колебаний содержит зубчатый статор 1 с пазами 2, в которые уложена обмотка статора 3, и ротор 4, на котором установлены постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6. Ротор закреплен относительно статора при помощи подшипниковых щитов 7 и зафиксирован относительно статора при помощи, находящегося в обойме 8, упругого элемента 9.

Предлагаемый резонансный двигатель крутильных колебаний отличается простотой конструкции и надежностью, что расширяет возможности его использования.

Илл. 1

Устройство относится к синхронным электродвигателям и может быть использовано в электротехнической промышленности для создания крутильных колебаний.

Известен двигатель, содержащий корпус, вал, баланс и дугообразные электромагниты, закрепленные на корпусе и балансе для создания крутильных колебаний.

(см. Авторское свидетельство СССР 441040, кл. В06В 1/04, 1971 г.)

Устройство состоит из жестко связанного с валом баланса и упруго подвешенного к нему корпуса. Корпус и баланс имеют не менее, чем по одной паре дугообразных электромагнитов, причем электромагниты баланса расположены между полюсами электромагнитов корпуса с зазором. При работе двигателя его корпус вращается равномерно, а баланс и соединенный с ним вал колеблется.

Недостатком такого устройства является его ненадежность из-за необходимости использования токовводов к подвижным обмоткам дугообразных электромагнитов.

Этот недостаток преодолен в другом известном устройстве, содержащем полый статор с обмотками постоянного тока и установленный в нем зубчатый ротор.

(см. Авторское свидетельство СССР 992103, кл. В06В 1/04, 1981 г.)

Данное устройство по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному и, поэтому, принято за его прототип.

Согласно известному техническому решению при протекании тока по обмоткам и нахождении зубца ротора в соответствующем зазоре статора в теле зубца ротора индуктируются токи, которые вызывают крутильные колебания ротора. Частота этих колебаний пропорциональна количеству зубцов ротора.

Недостатком известного устройства является его громоздкость и сложность изготовления.

Техническим результатом данной разработки является создание простотой и надежной конструкции двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нем зубчатый ротор, дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепление ротора внутри статора и упругий элемент для фиксации положения полюсов ротора относительно статора, статор выполнен зубчатым, обмотка статора выполнена из катушек, уложенных на каждом его зубце, на зубьях ротора установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, причем статор и ротор выполнены с равным и четным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно.

Зубчатая конструкция ротора и статора, обеспечивает возможность менять амплитуду крутильных колебаний в зависимости от числа зубьев, а благодаря сменному упругому элементу обеспечивается резонанс системы ротор - исполнительный механизм, работающий от двигателя крутильных колебаний, на частоте, необходимой для осуществления процесса, выполняемого исполнительным механизмом.

Устройство иллюстрируют чертежом.

На фиг.1 схематично изображен общий вид двигателя.

На фиг.2 изображен статор (без обмоток) и ротор (разрез А-А на фиг.1)

Резонансный двигатель крутильных колебаний, изображенный на фигурах, содержит зубчатый статор 1 с пазами 2, в которые уложена обмотка статора 3, и ротор 4, на котором установлены постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6. Ротор закреплен относительно статора при помощи подшипниковых щитов 7 и зафиксирован относительно статора при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9.

Устройство собирается и работает следующим образом.

Обмотку 3 статора 1, выполняют из катушек, уложенных на каждом его зубце, образованном пазами 2. При сборке устройства крепление ротора 4 относительно статора осуществляют при помощи подшипниковых щитов 7. Статор и ротор выполняют с равным и четным числом зубцов. Катушки соединяют последовательно встречно. Ротор фиксируют относительно статора в нейтральном положении при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9 в виде шарнира из резины. В качестве нейтрального положения выбирают положение ротора, при котором ось междуполюсного пространства ротора совпадает с осью зубца статора.

При протекании по обмоткам статора электрического тока на статоре формируется система чередующихся полюсов, и в зависимости от направления тока постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6 притягиваются в ту или другую сторону. При протекании по обмоткам статора переменного тока момент, действующий на ротор, меняет свою величину и направление с частотой тока, что обеспечивает крутильные колебания ротора. Амплитуда колебаний ротора может регулироваться за счет изменения величины тока. Максимальная амплитуда колебаний ротора соответствует расстоянию между полюсами.

Предлагаемый резонансный двигатель крутильных колебаний отличается простотой конструкции и надежностью, что расширяет возможности его использования.

Резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нем зубчатый ротор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепления ротора внутри статора и упругий элемент для фиксации положения зубьев ротора относительно статора, статор выполнен зубчатым, обмотка статора выполнена из катушек, уложенных на каждом его зубце, на зубьях ротора установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, причем статор и ротор выполнены с равным и четным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно.