Двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий якорь с обмотками, расположенными внутри станины с основными и дополнительными полюсами, размещенными равномерно по внутренней окружности станины, а воздушный рабочий зазор между якорем и основным полюсом увеличивается от середины полюса к его краям , отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, каждый основной полюс имеет широкую и узкую части, и дополнительные, полюса расположены ме.жду узкими частями соседних основных полюсов, при зтом основные полюса в своей широкой части снабжены выступами, расположенными по краям и направленными в сторону якоря. сг в

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 4(51) Н 02 К 1/14

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ HSOEiPE Й И ОТКРЫТИЙ.(21) 2859609/24-07 (22) 28.12.79 (46) 30,01.85. Бюл. 11- 4 (72) Есинори Козаи, Сигеаки Оеама (Япония) (71) Фудзицу Фанук Лимитед (Япония) (53) 621.313,04 (088.8) ,(56) 1. Патент Японии Р 52-33010, кл. 55 А 21, 1977, 2, Сергеев П.С. и др. Проектиро11 ванне электрических машин. N., Энер гия", 1969, с. 339, 353.

754)(57) ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий якорь с обмотками, расположенными внутри станины с основными и дополнительными полюсами, pasмещенными равномерно по внутренней окружности станины, а воздушный рабочий зазор между якорем и основным полюсом увеличивается от середины полюса к его .краям, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, каждый основной полюс имеет широкую и узкую части, и дополнительные полюса расположены между узкими частями соседних основных полюсов, при этом основные полюса в своей широкой части снабжены выступами, расположенными по краям и направленными в сторону якоря.

1138058

Изобретение относится к электродвигателям постоянного тока,в частности к конструкции их главных магнитных полюсов.

Известен двигатель. постоянного тока, содержащий станину, главные магнитные полюса, расположенные с одинаковым шагом по длине внутренней окружности станины и якорь с намотанными на него обмотками (1) . !О

Недостатком этого двигателя являются ухудшенные параметры коммутации °

Наиболее близким к изобретению по технической -сущности и достигаемому 15 результату является двигатель постоянного тока, содержащий якорь с обмотками, расположенными внутри станины с основными и дополнительными полюсами размещенными равномер- 20

1 но по внутренней окружности станины, а воздушный рабочий зазор между якорем и основным полюсом увеличивается от середины полюса к его краям (2j, 25

В этом двигателе наличие дополнительных полюсов позволяет исключить ухудшение коммутационных свойств, Однако такой двигатель имеет увеличенные габариты, 30

Целью изобретения является уменьшение габаритов двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в двигателе постоянного тока, содержащем якорь с обмотками, расположенными внутри станины с основны35 ми и дополнительными полюсами, размещенными равномерно по внутренней окружности станины, а воздушный рабочий зазор между якорем и основным полюсом увеличивается от середины полюса к его краям, каждый основной полюс имеет широкую и узкую части, и дополнительные полюса расположены между узкими частями соседних основ- 45 ных полюсов, при этом основные полюса в своей широкой части снабжены выступами, расположенными по краям и направленными в сторону якоря.

На фиг.l показан двигатель постоянного тока, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,1 на фиг.4 — основной магнитный полюс, поперечный разрез, на фиг.5 — ос55 новной магнитный полюс в аксонометрии.

Двигатель постоянного тока содержит станину 1, внутри которой расположен якорь 2, Равномерно по внутренней окружности станины размещены четыре основных магнитных полюса 3 с катушками возбуждения 4 и четыре дополнительных полюса 5 с обмотками 6, Дополнительные полюса 5 создают магнитодвижушие силы, которые. могут уничтожить противомагнитодвижушие силы, наво имые в обмотках якоря (не показаны ) и магнитодвижущие силы, которые могут уничтожить магнитодвижушую силу, создаваемую током якоря, текущим в обмотках якоря. В результате этого могут быть улучшены параметры коммутации.

Дополнительные полюса 5 имеют

Е-образную форму и,изолированы относительно станины 1 с помощью прокладок 7, например, иэ немагнитного материала или с помощью воздушных зазоров между станиной и полюсами.

Е-образные дополнительные полюса расположены частично по длине двигателя, Основной магнитный полюс 3 имеет широкую часть 8 и узкую часть 9 (фиг.5) и в своей широкой части снабжен выступами 10, расположенными по краям и направленными в сторону якоря 2. Дополнительные полюса 5 расположены между узкими частями 9 соседних основных полюсов 3.

На фиг.l плоскость,,показанная разрезом над линией В-В, находится под углом 45 относительно плоскости, показанной разрезом под линией

В-B. Основной магнитный полюс имеет длину, равную длине якоря, тогда как

E-образный дополнительный. полюс короче якоря.

Ток якоря течет от щетки ll через пластину коллектора 12, другую пластину коллектора к другой щетке (не показана). Каждая иэ щеток расположена в коммутирующей зоне. коллектора, Вал 13, на котором закреплен якорь, установлен в подшипниках 14, На фиг.4 представлена часть поперечного разреза основного магнитного полюса по фиг.l, изображающая воздушный зазор между магнитным полюсом 3 и якорем 2.

Когда проводник длиной L () движется со скоростью .V (M/с1 в магнитном потоке плотностью В1В б/м ), направление которого перпендикулярно этому проводнику, электродвижущая сила E(yj, наводимая в провод1138058 нике, определяется следующим образом:

Е = В1Ч

Поэтому электродвищужие силы Е<

Е, Е, Е< и F. g, наводимые в проводнйках 15, 16, 17, 18 и 19 соответственно, определяются следующим образом:

Е = В,,;

Е = В O ×

Ея=в Р,Ч;

Е = В, 3, Ч., В-8 У

l7. 2 р

l5 где

В, В, В и В

М-4 — плотности магнитных потоков вблизи проводов обмоток якоря 15, 16.

17, 18 и 19 соответственно, суммарная длина основного магнитного полюса 3, — длина широкой части 8 основного магнитного полюса о — окружная скорость якоря 2.

Для того, чтобы избежать возникновение "короткого замыкания теток" величины El, Е, Е, Е1 и Е5 должны быть меньше заданной величины, с точки зрения параметров работы электродвигателя постоянного тока величины Е ), E), Е, Е4 и Е g должны быть

35 по возможности большими. Поскольку в несколько раз больше, воздушные зазоры f< и g < у концов широкого участка 8 выбираются уже, чем г 40 воздушные зазоры (и g< у концов узкого участка 9 и промежуточной части широкого участка.

Воздушный .зазор (в центральной части полюса является узким по сравнению с зазорами (<, (2, 14 и б

Поэтому плотности В и В магнитных потоков больше, чем плотности магнитных потоков В и В соответствен но ° В результате этого электродвижу щке силы становятся большими и, соответственно, все электродвижущие силы, наводимые в обмотке якоря 2, станут большими по сравнению с устройством-прототипом.

Двигатель постоянного тока, согласно изобретению, может содержать дополнительные полюса, отличающиеся по форме от Е-образных полюсов, если каждый основной полюс имеет широкий и узкий участки. Кроме того, количество полюсов в укаэанном двигателе постоянного тока может быть из менено до шести и более. Основные магнитные полюса могут быть выполнены из материала для постоянных магнитов. В этом случае обмотки возбуждения могут отсутствовать.

Предлагаемый двигатель постоянного тока обладает преимуществом по сравнению с известными: имеет меньшие габариты, поскольку наружные части широкого участка основных ма .— нитных полюсов вносят вклад в суммарный маннитный поток под основными магнитными полюсами и, соответственно, основные магнитные. полюса короче, чем полюса в известных двигателях, что позволяет укоротить якорь, а также и весь предлагаемый двигатель будет короче., чем известные.

1138058

1 ).38058

Составитель Ф.Подольская

Редактор С,Тимохина Техред С.Легеза Корректор Л.Пилипенко

Заказ 10574/45 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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