Магнитоэлектрический двигатель

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК©МУ СВИДИИЛЬСТВУ (6 f ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 251279 (2f) 2879034/24-07

-Союз Советских

Социалистических

Республик

860223 р )м. к.з с присоединением заявки йо М 2879035/24 -07

Н 02 К 19/06

Гоеударствевиый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0881 Бюллетень Но 32 (5З) УЖ 621;313...323(088.8) Дата опубликования описания 300881 ф $,ð= . 1А:! Гъ,"; л (т

A,È. Краснопевцев

f Р»

«-! ° * *

I с . *

:. ..1f....

Научно-исследовательский институт часовой нуамышленности с»;- дД. (72) Автор изобретения (7 f ) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электри ческим машинам, а именно к электродвигателям с постоянными магнь тами.

Известны магнитоэлектрические дви5 гатели, содержащие статор с магнито-. проводом, ротор, постоянные магниты и обмотку 1) .

Однако известный двигатель имеет значительные аксиальные размеры,что. f0 существенно особенно в часовой йроМышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эФФекту к предлагаемому является магнитоэлектрический двигатель, содержащий ста-. тор с магнитопроводом в виде трех параллельных дисков, из которых средний имеет на поверхности внутрен него OTBepCTBR, HBHOIIGJBOCHlN ротор, .размещенный в отверстии среднего диска и катушечную обмотку 12 .

Недостатком такого двигателя. является большая инерционность, т..е. малое быстродЕйствие, Из-.эа того, что. постоянный магнит размещен на роторе.

При многополюсном исполнении сложно обеспечить необхсдимую равномерность намагничивания магнитов, а при coc". . тавном роторе затруднена балансировка его. . ЗО

Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение технологии изготовления двигателя. .Указанная цель достигается тем, что.средний диск размещен на равных расстояниях от двух других днсхов, а между соседними дисками установлены кольцевые постоянные магниты с аксиальной намагниченностью, прилегающие и среднему диску одновременными полюсами.

При этом обмотка выполнена иэ катушек,, размещенных s п а 3за хx, выполненных на внешней поверхности среднего диска симметрично относительно .оси ротора.

Кроме того, двигатель снабжен дополнительными кольцевыми магнитами с аксиальном намагниченностью, которые прилегают к дискам магнитопроводов полюсами с раэноименной полярностью по отношению к полярности по.люсов основных магнитов. йа фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 -. то мв, поперечный разрез на.фиг. 3 - двигатель с катушками, размещенными а па» эах среднего диска, продольный раз реэ; .на фиг, 4 — то же, поперечный разрез; на фиг. 5 — двигатель с до

860223 полнительными магнитами, продольный разрез.

Двигатель содержит вал 1, .на котором укреплен зубчатый ротор 2, состоящий из двух чашек 3 и 4, каждая из которых имеет по паре зубцов 5 и

6. На боковой поверхности зубцов 5 и

6 выполнены пазы 7 и 8.

Вал 1 установлен в подшипниках 9 и 10, которые укреплены в отверстиях

11 и 12 дисков 13 и 14; выполняющих функцию магнитопровода. Между дисками 13 и 14 установлены с встречной ориентацией намагниченности кольцевые магниты 15.и 16, а между последними — средней магнитопроводящий диск 17. На внутренней поверхности диска 17 выполнены фиксирующие пазы

18, число которых в два раза больше числа зубцов 5 и 6 ротора 2.

Две овальные катушки 19 и 20 размещены между дисками соответственно

13 и. 17 и 14 и 17, и ротором 2.Оси симметрии катушек 19 и 20 предпочтительно развернуты на 90

Катушки 19 и 20 намотаны на каркасах 21 и 22. На внешней поверхности диска 17 могут быть выполнены пазы 23, в которых размещены проводники катушек 19 и 20, пазы 23 попарно симметричны относительно оси вращения ротора 2.

В двигателе (фиг. 5) между катушками 19 и 20 и дисками 13 и 14 могут быть установлены дополнительные кольцевые магниты 24 н 25 с аксиальной намагниченностью, обращенные к дискам 13 и 14 плоскостями с раэноименной полярностью по отношению к полярности магнитов 15 и 16.

При отсутствии тока в катушках

19 и 20 ротор 2 фиксируется в определенном положении за счет пазов .18 среднего диска 17 и пазов 7 и 8 на зубцах 5 и 6 роторных чашек 3 и 4.

При протекании тока в катушках

19 и 20 магнитный поток, создаваемый ими, взаимодействует с поляриэующим .потоком магнитов 15 и 16. магнитное поле s области прямолинейных участков витков усиливаЕтся или ослабляет.ся: возникает вращающий момент,под действием которого ротор 2 поворачивается в такое положение, при котором через зубцы 5 и 6 проходит макси. малъный магнитный поток.

При определенной полярности тока в катушках 19 и. 20 ротор 2 смещается в новое положение равновесия на угол, больший половины шага, т.е. больший 45o .

После исчезновения тока в катушках 19 и 20 ротор 2 под действием реактквиого момента доворачивания до нового положения равновесия, отрабатывая таким образом шаг.

С изменением направления тока обМасти усиления и ослабления поляриЗО

SS

25 эующего потока меняются местами и ротор 2 отрабатывает следующий шаг.

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

Использование двух кольцевых магнитов 15 и 16 вместо множества отдельных магнитов (или одного многополюсного магнита) на роторе 2 с одной стороны уменьшает момент инерции ротора, а с другой стороны увеличивает полезный момент за счет усиления магнитного поля полюсов ротора 2.В конечном .счете повышается быстродействие магнитоэлектрического микродвигателя. Появляется воэможность широкого варьирования соотношения массы и габаритов ротора 2 и других конструктивных элементов.

Благодаря тому, что на внешней поверхности среднего диска 17 выполнены пазы 23 и в них расположены катушки

19 и 2О, обеспечивается уменьшение длинМ .нерабочих участков витков катушек, а это, в. свою очередь, приводит к уменьшению омических потерь, т.е. к повышению КПД двигателя..

Дополнительные кольцевые магниты

24 и 25 усиливают поляризующнй магнитный поток, обеспечивая увеличение момента при неизменном потреблении, т.е. еще больше повышают КПД.

Формула изобретения

1. Магнитоэлектрический двигатель, содержащий статор с магнитопроводом в виде трех параллельных дисков, из которых средний имеет на поверхности внутреннего отверстия зубцы, явнополюсный ротор, размещенный в отверстии среднего диска, обмотку, выполненную иэ. катушек, отличающийся тем, что, с цЕлью повышения быстродействия и упрощения технологии изготовления двигателя, средний диск размещен на равных расстояниях от двух других дисков, а между соседними дисками установлены кольцевые постоянные магниты с аксиальной намагничеиностью. прилегающие к.среднему диску одноименными полюсами.

2. Двигатель по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что катушки обмотки размещены в пазах, выполненных иа внешней поверхности среднего дис-: ка симметрично относительно оси ротора.

З..Дв игатель по пп. 1 и 2,о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен дополнительными кольцевыми магнитами с аксиальной намагниченностью, которые прилегают к дискам магнитопроводов полюсами с разноименной поляр860223 ноствю по отношению к полярности полюсов основных магнитов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 9 1417292, кл. Н 02 К 19/06, 1973.

2. Труды IX конгресса по хрономет-. рии. Штутграт. Секция 2, 1974, с.88.

860223

17

Составитель В, Трегубов

Редактор В.Матюхина Техреду.Табакович K рре р

Ко кто С. Шекмар

Заказ 7567/32 Тираж 730 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытйй

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4