Электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик,»,765936

=е (61) Дополнительное к «вт. свид-ну— (22) Заявлено 11.09.78 {21) 2666117/24-07 (5l ) M. Кд. с присоединением заявки Ж—

Н 02 K 1/06

Государстееииый комитет (28 } П риори гет— до делан изобретений и открытий

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 3S (53) УЙК621.313. .042 (088. 8) Дата опубликования описания 23.09.80 г

М. А. Шимановича А. A. Кац, М. А. Погорельский, С. В. Любарский и В. Н. Скалыга ф,."-

Орпена Трупоиого Красного Знамени институт снерхтаерпых матефиайоой ут, AH Украинской ССР и Московский станкостроительный институт (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромашиностроению.

Известен электродвигатель, содержащий якорь, выполненный в виде полого изоляционного цилиндра с обмоткой, закрепленного с одной стороны на конце вала, и расположенный в зазоре между несущим подшипниковые .опоры стаканом из магнитомягкого материала и статором (1).

В известном устройстве тонкостенный изо10 ляционный цилиндр является оболочкой, теряющей устойчивость при нагрузке значительным крутящим моментом. Кроме того, при малой толщине стенок трудно обеспечить необходимую точность геометрической формы цилиндра. Уве15 личение толщины стенок влечет за собой увеличение воздушного зазора в магнитном поле двигателя, а следовательно, снижение его мощности, Таким образом, нагрузочная способность известного устройства ограничена.

Кроме того, ввиду относительно большого наружного диаметра стакана наружное кольцо подши1тника, поддерживающего изоляционный цилиндр, также имеет большие габариты и МАссу. Будучи закреплено на конце тонкостенного нежесткого цилиндра, оно при вращении последнего становится источником вибраций. При использовании подшипников качения к ним добавляются вибрации, обусловленные движением тел качения. Это препятствует использованию известного устройства в случаях, когда к точности и плавности вращения вала предъявляются особо высокие требования.

Цель изобретения — повысить нагрузочную способность и точность вращения электродвигателя.

Это достигается тем, что в теле стакана из магнитомягкого материала выполнен канал, в средней части стакана со стороны, обращенной к якорю, выполнен кольцевой паэ, причем канал одним концом выходит в кольцевой паз, а другой конец канала служит для подсоединения к источнику сжатого воздуха; зазор между изоляционным цилиндром и стаканом может быть выполнен сужающимся в направлении от середины к торцам.

На чертеже изображен предлагаемый электродвигатель, разрез. обеспечивается равномерный зазор по окружности между ним и стаканом, Сжатый воздух, поступая в зазор, разжимает тонкий изоляционный цилиндр. Благодаря возникающим в последнем внутренним напряжениям его жесткость существенно повышается и оказывается достаточной для сохранения устойчивости пилиндра при нагружении крутящими моментами, значительно превышающими моменты, передаваемые им в неразжатом состоянии.

В отличие от аэростатических подшипников сам воздушный слой почти не обладает нагрузочной способностью ввиду своей очень малой жесткости, обусловленной большими зазорами, отсутствием входных дросселей и нежесткостью цилиндра.

Затем подают напряжение на обмотки якоря и полюсов и приводят якорь 6, а вместе с ним и вал 1 во вращение. При этом воздух, ITor!аваемый в зазор О, двигаясь в направлении, показанном на чертеже стрелками, охлаждает стакан и якорь.

Использование предлагаемого устройства повышает нагрузочную способность электродвигателя по сравнению с указанным прототипом примерно на .40 — 60%, позволяет повысить мощность двигателя без увеличения его габаритов за счет уменьшения толщины стенки изоляционного цилиндра. Снижаются требования к точности изготовления изоляционного цилиндра, так как, будучи некруглым, он под действием давления воздуха приобретает форму стакана.

Повышается плавность вращения вала по сравнению с известным устройством благодаря устранению вибраш1й, вызываемых наличием подшипника на свободном конце якоря электродвигателя. Вследствие этого появляется возможность использования электродвигателя в прецизионных мацпшах, Формула изобретения

1. Электродвигатель, содержащий якорь, выполненный в виде полого изоляционного цилиндра с 09моткой, закрепленного с одной стороны на конце вала, и расположенный в зазоре между несущим подшипниковые опоры стаканом из магиитомягкого материала и статором, о т л и ч а ю щ и ц с я тем, что, с целью повышения нагрузочкой способности и точности вращения, в теле стакана из магнитомягкого материала выполнен канал, в средней части стакана со стороны, обращенной к якорю, выполнен кольцевой лаз, причем канал одним концом выходит в кольцевой паз, а другой конец канала служит для подсоединения к источнику сжатого воздуха.

3 765936 4

BaJ! 1 CM0IITHpoaav в опорах 2 и 3, установлеш1ых в стакане 4 из магнитомягкого материала, НЯ конце Вала па ступице 5 закреплен якорь 6 злектродвигатет!Я, Выполненный в Виде

rOHK0CTehH0i 0 IIO!IOr0 H30JIiIiiHOIIH0r0 ЦИЛИНДРЯ

5 армиро ванного с ом сткой якоря. Стакан 4

СОЕДИНЕН C КОРПУСОМ CTafoP3 /. В KOTOPOM YCTaH0BBeHû лользсы 8.

Пилинл„. !!Hope 6 распОложен В зазоре между пОл10 Ями 8 и cтаканОм 4. Между Внутренней поверхиость10 щ1л1п1цра H стякянОМ тякж

Выполнен зазор 6. В средней части стакана, со стороны,, обраще1шо1й к якорю, выполнен кольцевой паз 9, В теле стакана выполнен канал !0, ОДН;1м кОнЦОЫ Выходящий в кольцевой паз 9, я другой конец капала пред-азнячен для подсоединения к источнику c>ieaTOIO воздуха.

Длина и расположение участка с зазором О, как и величина зазора, зависят or размеров цилиндра и стакана. Зазор может быть вьщержан О как на всей длине их сопряжения, так и на части ее, Величина зазора определяется из условия обеспечения необходимого давления воздуха в нем в следующей последовательности.

В зависимости OT физико MexaHH IecKHx свойств,5 материала цилиндра выбираются напряжения растяжения В нeM.

Для конкретных геометрических характеристик сечения цилиндров рассчитывается Величина давления Возцуха внутри него, вызывающая указанные напряжения.

ЗадаВаясь Всличина!ии давления воздуха, поступаюц1его в зазор, и его расхода, определяют величину сопротивления на выходе На зазора„ обеспечиваюшую необходимое давление разжимающего цилиндр воздуха. Затем рассчитывают величину 3330ра, создающеГО это сОпрОтивленчс.

Эта величина может ког1ебаться в r!neqc ax от одной до нескольких десятых долей миллиметра и примерно на порядок превышает зазоры

В Яэростатических подшипниках.

Лля предупреждения резкого падения давления по высоте зазор выполнен сужающимся в направлении осевых потоков воздуха.

Устройство работает следующим образом

Перед Включением электрОдвигателя В стакан 4 подается сжатый ьоздух, который поступает в кольцевой паз 9, а оттуда в зазор h.

При этом Вт1лиидр якоря иод действием давления воздуха разжимается, и его внутренняя по50 верхность располагается концентрично стакану.

Зазор О при этом увели ивается, Однако неравномерно, по краям участка, где давленпе воздуха практически равно атмосферному, изменение зазора незначительно.

Таким образом, между стаканом 4 и цил1ндром якоря 6 образуется камера, заполненная

Ф сжатым воздухом, под. 1ерживающим цилиндр в напряженном состоянии. Благодаря этому

Составитель Ф. Подольская

ТехРед 1тД раб Корректор В. Бутяга.

Редактор О, Стенина

Подписное

Заказ б523/50 Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыттгй

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

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

2. Электродвигатель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что зазор между изоляционным цилиндром и стаканом выполнен сужающимся в направлении от середины к торцам

755936 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 4707М, кл. 6 01 Р 21 00, 1973.