Электродвигатель постоянного тока с катящимся ротором

 

Изобретение относится к электротехнике , к специальным электрическим машинам, и может быть использовано в приводах постоянного тока. Цель состоит в уменьшении вибраций и повышении КПД. Электродвигатель содержит равномерно расположенные в корпусе постоянные магниты 11, оси которых параллельны оси двигателя, и якорь, выполненный в ввде нескольких равнод Т 6 Л ml k- 1 16 15 vt 13 13 jJ /г мерно расположенных в двигателе и не связанных с валом зубчатых колессателлитов 1 с расположенными внутри них электромагнитными катушками 2, концы которых подсоединены к токопроводящим полукольцам 4, опирающимся коническими поверхностями на токоподводящие колеса 13, а цилиндрическимина неподвижное токопроводящее центральное колесо 7 с зубьями-перемычками , расположенное внутри подвижного центрального зубчатого колеса 12. Сателлиты 1 и центральные колеса 7 и 12 образуют планетарную передачу. Число зубьев-перемычек колеса 7 кратно числу зубьев сателлита I, число постоянных магнитов Г1 , расположенных в неподвижном кольце, / 2Z(j/ze, где 2ц -число зубьев-перемычек неподвижного колеса 7, с число эубьев сателлита 1. Сателлиты 1, притягиваясь или отталкиваясь от постоянных ; магнитов I1, приводят в движение центральное зубчатое колесо 12. 2 ил. с SS ел со ( 4 СО ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) А1 (51)4 Н 02 К 41/06

З СЕС1)!"З g

i т. с .

ИЗЛЫО,: с.,: g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4046460/24-07 (22) 31 .03.86 (46) 07.05.88. Бюл. У 17 (75) Ф.И.Плеханов, А.И.Плеханов и А.П.Наймушин (53) 621.313.33(088.8) (56) Вертинов А.И., Варлей В.В.

Электрические машины с катящимся ротором. - М,: Энергия, 1969, с. 42, р 1с. 1-24.

Там же, с. 43, рис. 1-25. (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОKA С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, к специальным электрическим маШинам, и может быть использовано в приводах постоянного тока. Цель состоит в уменьшении вибраций и повышении КПД. Электродвигатель содержит равномерно расноложенные в корпусе постоянные магниты 11, оси которых параллельны оси двигателя, и якорь, выполненный в виде нескольких равномерно расположенных в двигателе и не связанных с валом зубчатых колессателлитов с расположенными внутри них электромагнитными катушками 2, концы которых подсоединены к токопроводящим полукольцам 4, опирающимся коническими поверхностями на токоподводящие колеса 13, а цилиндрическими— на неподвижное токопроводящее центральное колесо 7 с зубьями-перемычками, расположенное внутри подвижного центрального зубчатого колеса 12 °

Сателлиты и центральные колеса 7 и 12 образуют планетарную передачу.

Число зубьев-перемычек колеса 7 кратно числу зубьев сателлита 1, число постоянных магнитов 1-1, расположенных в неподвижном кольце, / 2z)!/zy, где z — число зубьев-перемычек неподвижного колеса 7, z — число зубьев сателлита I. Сателлиты l, притягиваясь или отталкиваясь от постоянных магнитов 11, приводят в движение центральное зубчатое колесо 12. 2 ил.

l:394350

Изобретение относится к электротехнике„к специальным электрическим машинам, и может быть использовано в приводах постоянного тока.

Цель изобретения — уменьшение вибраций и повышение КПД.

На фиг.l изображен электродвигатель, общий вид, разрез; на фиг.2— разрез А-А на фиг.l. 10

Элек тродв иг атель содержит з уб чатые колеса 1 с расположенными внутри каждого из них электромагнитной катушкой 2 с сердечником 3 из магнитомягкой стали, четырьмя токопроводящи- 1S ми полукольцами 4, к двум из которых (расположенным с левого торца колеса) подсоединены концы провода электромагнитной катушки, двух изоляционноцентрирующих колец 5, двух изоляцион- 20 ных втулок 6, неподвижное токопроводящее центральное колесо 7 с зубьямиперемычками, жестко соединенное с корпусом 8 и изолированное от него прокладкой 9, два немагнитных диска 10, жестко связанных с колесом 7, постоянные магниты 11, установленные неподвижно в дисках 10, подвижное центральное колесо 12 с внутренними зубьями, два токоподводящих колеса 13 с 30 расположенными внутри них пружинами

14, упирающимися в токоподводящие оси 15, одна из которых контактирует с токоподводящей пластиной 16, изолированной от корпуса. 35

Число зубьев-перемычек колеса

7 z кратно числу зубьев колес 1 я а число постоянных магнитов 11 в каждом числе 10 п 2zö/Z .,Koëåñà 1 зацепляются с колесами 7 и 12, образуя планетарную передачу, Одноименные (например, левые) торцы соседних постоянных магнитов 11, расположенных в диске 10, имеют противоположную полярность, а одноименные торцы противолежащих магнитов, расположенных в противоположных дисках 10 имеют одинаковую полярность.

Зубчатые колеса 1 расположены равномерно в двигателе и установлены

56 так, что при совпадении оси симметрии колеса с осью симметрии любого постоянного магнита 11 плоскость раздела полуколец 4 проходит через

55 центральную ось двигателя (фиг, 2) .

Постоянный ток подводится к неподвижному диску 10 и токоподводящей пластине 16.

Электродвигатель работает следующим образом.

При замыкании цепи электропитания ток проходит от диска 10 к неподвижному колесу 7, от него — на верхнее полукольцо 4, контактирующее с колесом 7, проходит чеоез обмотку электромагнитной катушки 2, попадает на нижнее полукольцо 4, с него на токоподводящее колесо 13, токоподводящую ось 15 и на токоподводящую пластину

16. При этом катушка 2 с сердечником

3 работают как электромагнит, северный полюс которого отталкивается от северного полюса одного (левого) из магнитов ll и притягивается к южному полюсу соседнего с ним (правого) магнита 11, расположенного в этом же диске 10, в результате чего колесо

1 перекатывается по неподвижному колесу 7 и передает движение подвижному центральному колесу 12, число зубьев которого меньше числа зубьев-перемычек колеса 7 на число сателлитов.

В момент совпадения осей симметрии сателлита и магнита il (фиг,2) колесо 7 контактирует с изоляционно-центрирующими кольцами 5, ток в катушку

2 при этом не поступает (цепь разомкнута), но сателлит продолжает двигаться по инерции-или, если фазы сателлитов не совпадают, под действием колеса l 2,,приводимого в движение другими сателлитами, и перемещается настолько, что колесо 7 входит в контакт с другим полукольцом 4 (верхнее и нижнее полукольца меняются местами), при этом направление тока в электромагнитной катушке 2 меняется на противоположное, северный полюс электромагнита меняется на южный полюс, который отталкивается уже от южного полюса правого магнита 11 и притягивается к северному полюсу следующего за ним магнита, и так далее. Причем, так . как число зубьев-перемычек 2 H колеса

7 кратно числу зубьев колеса 1, а число магнитов ll в каждом диске 10 и = 2яя/z,,то при совпадении оси симметрии колеса 1 н любого из магнитов ll плоскость раздела полуколец

4 проходит через центральную ось двигателя и электрическая цепь разомкнута только в этот момент времени.

Благодаря тому,,что ротор двигателя выполнен в виде нескольких равномерно расположенных по окружности

U М

Quz Я

Составитель С.Пахомов

Редактор В.Бугренкова Техред М,Дидык Корректор В. Бутяга

Заказ 2232/52 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграФическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

l39435 зубчатых ка ес, в нем отсутствуют вибрации.

Скользящий контакт системы токоподвода в двигателе выполнен точечным, что позволяет повысить его КПД.

Формула изобретения

Электродвигатель постоянного тока с катящимся ротором, содержащий статор, ротор с обмотками, контактную систему токоподвода в виде щеток и подвижных элементов и выходной вал, отличающийся тем, что, с целью устранения вибраций и повыше- В ния КПД, двигатель снабжен зубчатым колесом, установленным на выходном валу, магнитная система статора выполнена в виде дисков, расположенных на его торцах, на которых друг против друга установлены цилиндрические постоянные магниты, оси полюсов которых параллельны оси двигателя, систеО

4 ма токоподвода состоит иэ установленной на корпусе, изолированной от него токопроводящей пластины, опирающейся на нее токопроводящей оси с установленным на ней подпружиненным токоподводящим колесом, и установленного неподвижно в корпусе, изолиро" ванно от него контактного колеса с зубьями-перемычками, ротор выполнен в виде нескольких расположенных по окружности зубчатых колес, на которых расположены токоподводящие полукольца, опирающиеся на подпружиненные токоподводящие колеса системы токоподвода, и катушек электромагнитов с концами, выведенными на упомянутые полукольца, причем число зубьев †перемыч контактного колеса вякратно. числу зубьев колес ротора

z, а число постоянных магнитов, расположенных на дисках магнитной системы статора, равно 2z>/z,