Электродвигатель

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использована для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях. Электродвигатель содержит явнополюсный статор с обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов. В полюсах статора выполнены пазы, внутри которых размещены постоянные магниты, полярность которых совпадает с полярностью ближайших полюсов ротора. Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели, состоит в повышении эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличении его удельного момента и быстродействия.

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использована для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях.

Известен Электродвигатель (Россия, патент 2252476 C2, H02K 21/00, H01H 36/00, опубл. 20.05.2005), содержащий явнополюсный статор из магнитомягкого материала, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов. Недостатком данного устройства является то, что при постоянной намагничивающей силе обмотки электромагнитный (тяговый) момент двигателя ограничен сверху значением потока ротора, создаваемого намагничивающей силой его постоянных магнитов. Это связано с тем, что при увеличении потока ротора взаимодействие потоков статора и ротора создает тяговый момент, меньший по величине максимально возможного момента из-за увеличения момента тяжения магнитов ротора к полюсам статора. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании электродвигателя с максимально возможным удельным электромагнитным моментом.

Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели, состоит в повышении эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличении его удельного момента и быстродействия.

Это достигается тем, что в электродвигателе, содержащем явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления, и ротор с полюсами из постоянных магнитов, новым является то, что в полюсах статора выполнены пазы, внутри которых размещены постоянные магниты, полярность которых совпадает с полярностью ближайших полюсов ротора.

Расположение в пазах полюсов статора постоянных магнитов одноименной с ближайшими полюсами ротора полярности позволяет при постоянной намагничивающей силе обмотки увеличить тяговый момент электродвигателя за счет усиления потока статора намагничивающей силой размещенных в нем постоянных магнитов. При этом магнитное сопротивление статора остается практически неизменным (глубина пазов незначительна) и площади полюсной поверхности статора, оставшейся после выполнении пазов, достаточно, чтобы пропустить весь поток обмотки. Увеличение потока статора дает возможность повысить поток ротора до уровня, определяемого заданным значением фиксирующего момента, равного разности между моментом тяжения полюсов ротора к выступам полюсов статора, полученным при выполнении пазов, и моментом отталкивания одноименных полюсов магнитов ротора и статора. За счет увеличения потоков статора и ротора повышается удельный момент и быстродействие электродвигателя.

На фиг.1 изображен заявляемый электродвигатель. На фиг.2 - то же, вид сверху.

Электродвигатель содержит явнополюсный статор и ротор.

Ротор имеет полюса из постоянных магнитов 1, размещенных на поверхности его магнитопровода 2.

Статор содержит магнитопровод 3, обмотку управления 4 и постоянные магниты 5, расположенные в пазах полюсов статора, при этом полярность магнитов 5 совпадает с полярностью ближайших полюсов из постоянных магнитов 1 ротора.

Электродвигатель работает следующим образом. При отсутствии напряжения на управляющей обмотке 4 полюса ротора из постоянных магнитов 1, притягиваясь к выступам полюсов магнитопровода 3, полученных при выполнении пазов, и, отталкиваясь от расположенных в пазах полюсов статора одноименных магнитов 5 (момент притяжения должен быть больше момента отталкивания), удерживают ротор у фиксатора (на фигурах не показан) на некотором углу от оси симметрии полюсов статора. При подаче на управляющую обмотку 4 напряжения определенной величины и направления намагничивающие силы обмотки 4 и магнитов 5 статора суммируются и формируют поток статора, который, взаимодействуя с потоком ротора, создает тяговый момент, стремящийся повернуть ротор к противоположным полюсам статора в положение устойчивого равновесия.

Электродвигатель, содержащий явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, отличающийся тем, что в полюсах статора выполнены пазы, внутри которых размещены постоянные магниты, полярность которых совпадает с полярностью ближайших полюсов ротора.