Магнитоэлектрический двигатель

Со303 Советских

Сециаиистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ВТИЗЬСТВУ (n)860222 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2Я279 (21) 2879032/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 300881, Ьюллетеиь I+ 32

Дата опубликования описания 30,0881

51)М з

И 0.2 К 19/06

Госухврствеииый комитет

СССР ио Аеивм изобретеиии и открытий

{53) УДК 821. 313. ,.323(088 ° 8) (72) Автор изобретения

A.È. Краснопевцев

Научно-исследовательский институт часов (71) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электри.ческим машинам, а именно к магннтоэлектрическим двигателям торцового типа с явнополюснык ротором.

Известен магнитоэлектрический двигатель, содержащий зубчатый ротор, явнополюсный статор с постоянным магийтом н цилиндрическую катушку управления, соосную ротору (1$ .

Одйако при достаточно. высоких энергетических характеристиках такой электродвигатель характеризуется сложностью изготовления и регулировки и имеет значительные высотные ra". бариты. 15

Технологическая сложность электродвигателя обусловлена необходимостью при соосном раэмеценим кольцевого магнита, кольцевой катушки и ротора

Обеспечить Высокую точность выполне- 2О ,ния и регулировки малых торцовых зазоров между ротором и магнитопроводсм статора. Специальные средства регулировки зазоров приводят к воэрастанйю размеров подшипниковь.х узлов и увеличению аксиального размера.

Наиболее близким к rðåäëàãàeìîìó по технической сущности и достигаемому.эффекту является магнитоэлектричвскнй двигатель, содержащий статор ЗО

2 с магнитопроводами B виде двух параллельных дисков, ротор, расположенный между дисками, и катуни,чную об-., мотку, раэмешенн ю между магнитопро- . водом и ротором 2g .

Основным недостатком такого двига.теля является большая инерционность, т.е. малое быстродействие, иэ-эа большой массы ротора и технологическая трудность выполнения ротора. При использовании на роторе кольцевого многополюсного магнита очень сложно обеспечить требуемое качество намагничивания, при использовании же нескольких магнитов - затрудняется балансировка ротора.

Цель изобретения -.повышение быстродействия и упрощение технологии магнитоэлектрического двигателя. укаэанная цель дестигается тем, что между дисками магнитопроводов с прилеганием по торцам размещен кольцевой постоянный магнит с акснальной намагниченностью, а ротор выполнен зубчатым и из ферромагнитно.го материала.

На фиг.1 изображен двигатель, вид в разрезе, со стороны верхней катушки обмотки; на 4нг. 3 - то ae, продольный разрез; на фиг. 3 - то,же, 860222 вид в разрезе со стороны нижней катушки.

На валу 1 находится явнополюсный ферромагнитный ротор 2 с полюсами

3 и 4. Количество полюсов, равное двум, является предпочтительным,так как при этом двигатель технологичес-! .ки более простой. На каждом полюсе имеется уступ 5 (фиг. 1) с дугой предпочтительно 45 . В теле ротора 2 выполнен паз 6 (фиг. 2) предпочтительно трапециевидный, служащий для дополнительного облегчения ротора 2 и уменьшения рассеяния магнитного потока.

Вал 1 установлен в подшипниках

7 и 8, которые размещены в магнитопроводящих дисках 9 и 10. В каждом диске 9 и .10 выполнено четыре секторовидных выреза 11,оси симметрии которых образуют друг с другом угол 90 .

У каждого выреза центральный угол предпочтительно равен 45, т.е. такой о же, как уступа 5 полюса ротора.

Между дисками 9 и 10 вплотную установлен кольцевой магнит 12 с аксиалькой ориентацией магнитного поля.

Относительно друг друга диски 9 и

10 ориентированы и скреплены с помощью колонок 13 и 14.

Обмотка двигателя состоит из двух овальных катушек 15 и 16, закрепленных любым известным способом на обращенных друг к другу сторонах ди ков

9 и 10. Оси симметрии катушек 15 и

16 предпочтительно развернуты на

90,ôèã . 1-3), при этом закругленные участки катушек 15 и 16 совмещены . с вырезами 11 дисков 9 и 10.

При работе двигателя поляриэующий магнитный поток постоянного магнита .12, благодаря вырезам 11 в дисках

9 и 10 фокусируется на полюса 3 и 4 ротора 2.

При отсутствии тока в катушках 15 и 16 ротор 2 фиксируется в определен-, ном положении за счет вырезов 11 в дисках магнитопровода 9 н 10 и уступов 5 на полюсах 3 и 4 ротора 2.

При протекании тоха в катушках

15 н 16 создаваемый ими магнитный поток взаимодействует с поляризующим потоком магнита 12.

Магнитное поле в области прямолинейных участков, например, катушки

15 усиливается,а в области прямоли- . . нейных участков катушки 16 ослабляются.. Возникает .вращающий момент,под действием которого. ротор 2 поворачивается в .такое положение, при котором через его полюса 3 проходит максймальный магнитный поток.

При данной полярности тока в катушках 15 и 16 ротор 2 смещается в новое положение равновесия нэ угол, больший половины шага, т.е. больший

45 . После исчезновения тока в ка;тушках 15 и 16 ротор 2 под действием реактивного момента доворачивается до нового положения равновесия,отрабатывая, таким образом шаг.

С изменением полярности тока области усиления и ослабления поляризующего потока. меняются местами, и ротор 2 отрабатывает следующий шаг.

В зависимости от.характера питающего напряжения электродвигатель может работать в шаговом или синхронном режиме.

Использование кольцевого магнита

12 на статоре вместо множества от15 дельных магнитов (или одного многополюсного магнита) на роторе 2 с однои стороны уменьшает момент инерции ротора 2, а с другой — увеличивает полезный момент за счет усиления магнитного поля полюсов ротора 2. В конечном счете повышается быстродействие магнитоэлектрического двигателя.

Появляется возможность широкого варьирования соотношения массы и габаритов ротора 2 и других конструктивных элементов машины: осевая направленность магнитного потока позволяет избежать насыщения магнитопровода.

В предлагаемом двигателе ротор 2 максимально упрощен конструктивно и может быть изготовлен методом штамповки. Кольцевой магнит 12 может быть изготовлен методом прессования, наи35 более трудоемкой обработки основной цилинцрической поверхности че требуется.

Формула изобретения

Магнитоэлектрический двигатель, содержащий статор с двумя магнитопроводами в виде двух параллельных дисков, ротор, расположенный между дисками, и катушечную обмотку, размещенную между магнитопроводом и ротором,о T л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения технологии двигателя, между дисками магнитопроводов с прилеганием по торцам размещен кольцевой пос тоянный магнит с аксиальной намагниченностью, а ротор выполнен зубчатым и иэ ферромагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание ври экспертизе

1. Патент Франции Р 1417292, кл. Н 02 К 19/06, 1975. 2. Труды }X Конгресса по хронометрии. Штуттгарт. Секция 2, 1974, с. 88.

860222

Сос правитель В. Трегубов

Редактор В. Матюхина Техред М.Табакович Корректор С. Шекмар

Заказ 7567/32 . Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений я открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уя. Проектяая, 4