Магнитоэлектрический двигатель

Магнитоэлектрический двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i >832663

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р 607311 (22) Заявлено 220179 (21) 2716164/24-07 с приссвдинением заявки М вЂ”. (23) Приоритет

Опубликовано 2 305 81. Бюллетень М19

Дата опубликования описания 2305.81 Сеюз Севетскнк

Сецнапнстическнк

Респ финн

@1 М К 3

Н 02 К 21/08

Государственный комитет СССР

flo дедам изобретений и открытий - з) ДК 621 ° 313 ° 323 (088,8) (72) Автор изобретения

A,È.Êðàñíoïåâöåâ

4

Научно-исследовательский институт аСцв8Фйрояыюденно ти. (71) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕ КИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение. относится к электрическим машинам, а именно к микродвигателям с постоянными магнитами,.и может быть использовано в качестве привода в различных приборах, в частности в электрочасах.

По основному.авт. св. 9 607311 из-. вестен магнитоэлектрический двигатель., содержащий катушки обмотки управления, два ротора с кольцевыми постоянными магнитами, валы которых расположены параллельно, и магнитопровод с вырезами. Катушки управления размещены коаксиально друг другу, а валы роторов размещены между катушками. IIoc- 15 тоянные магниты, намагниченные вдоль . оси., размещены с одного торца катушек, а магнитопроводы-с другого торца (1).

Недостатком двигателя является то, 2О что он не рассчитан на работу в режиме реверса, а также с изменением скорости, что необходимо, например, при проведении коррекции часов, т.е. имеет ограниченные функциональные возможнос» тн, а также обладает малой надежностью вследствие малого момента фиксации.

Цель изобретения — расширение функциональнйх возможностей двигателя и повышение надежности его работы. указанная цель достигается тем, что он снабжен дополнительными зубчатыми роторами, двумя дополнительными . магнитопроводами, размещенными с торцов катушек, в этих магнитопроводах выполнены отверстия, в которых размещены дополнительные роторы и на внутренних цилиндрических поверхностях отверстий выполнены пазы, число которых в два раза больше числа зубцов ротора, а ширина в два раза меньше ширины зубцов ротора, между дополнительными магнитопроводами коаксиально катушкам снаружи их размещены постоянные магниты с аксиальной намагниченностью, выполненные в виде частей кольца.

На фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез на фиг. 2 — вид двигателя сверху.

На валах 1 и 2 сидят соответственно магниты-роторы 3 и 4, выполненные, в виде намагниченных вдоль оси, на валу 5 — зубчатый ротор 6 из ферромагнитного материала. На каждом полюсе зубчатого ротора 6 выполнены уступы

7 с угловой протяженностью предпочтительно в 45

Обмотка управления двигателя выполнена в виде двух катушек 8 и 9, раз832663 мещенных коаксиально. Между катушками 8 и 9 размещены валы 1, 2 и 5, в подшипниках 10 — 12.

Подшипники 10 и 11 валов 1 и 2 установлены в магнитопроводе 13, представляющем собой два идентичных

Ф иска с симметричными вырезами, а одшипник 12 вала 5 — в магнитопровбде 14.

Параллельно магнитопроводу 14 закреплен магнитопровод 15 с пазами 16, образующий радиальные зазоры с роторами 3-6 и служащий для устранения влияния внешних магнитных полей на работу двигателя. Радиальный зазор роторов 3 и 4 с магнитопроводом 15 в несколько раз больше торцового зазора этих же роторов с магнитопроводом 13.

Для обеспечения пускового момента роторов 3, 4 и 6 оси симметрии магнитопроводов 13 и ось симметрии зубчато-20 го ротора 6 смещены на угол д относительно соответствующих перпендикуляров к касательным окружностей витков обмотки управления.

Между торцами магнитопроводов 14 и

15 без зазора установлен сегментный магнит 17 с осевой намагниченностью, обеспечивающий поляризующий магнитный поток., подмагничивающий зубчатый ротор 6. 30

Магнитопроводы.14 и 15 сориентированы относительно друг друга и соединены с помощью колонок 18, 19 И 20, которые при этом обеспечивают фиксацию магнита 17. 35

Роторы 3, 4 и 6 кинематически связаны с общиь выходным валом двигателя

21 через зубчатые:колеса 22 — 25.

Работа двигателя осуществляется следующим образом. 40 . При согласном включении катушек 8 и 9 создается магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком роторов 3 и 4.

В зависимости от направления тока, 4 результирующий магнитный поток усиливается или ослабляется, Роторы 3 и 4 стремятся занять положение, при котором магнитные потоки совпадают по направлению, поворачиваясь при этом более50 чем на полшага Т /2, При отсутствии тока.под действием реактивного момента, обусловленного асимметрией магнитопровода 13, роторы

3 и 4 доворачиваются до нового устойчивого положения, т,е. до шага равного У

Зубчатый ротор 6, в этом процессе практически не участвует, поскольку составляющие момента зубчатого ротора

6 от каждого из зубцов компенсируют 60 друг друга.

Уступы 7 зубчатого ротора 6 и пазы

16 магнитопровода 15 обеспечивают четкую и надежную фиксацию роторов 3 и 4, Далее процесс повторяется.

Прй встречном включении катушек 8 и 9 роторы 3 и 4 с кольцевыми магнитами практически не участвуют в создании вращающего момента на валу 21 двигателя, так как при этом составляющие вращающего момента каждого активного ротора от разноименных полюсов направлены встречно. . Вращающий момент обеспечивает зубд чатый ротор 6, Магнитный поток, создаваемый катушками 8 и 9 при прохождении через них тока, взаимодействует с поляризующим потоком постоянного магнита 17, Ротор 6 при этом поворачивается в положение, когда через его зубцы проходит максимальный магнитный поток,т,е. более чем на полшага зубчатого ротора (Л/4) . При отсутствии тока в катушках 8 и 9 ротор 6 доворачивается до нового устойчивого положения ° В)аг в этом случае составляет 7i /2.

С изменением направления тока области усилия и ослабления поляриэующего потока меняются местами, и ротор 6 отрабатывает следующий шаг.

При этом поворот ротора 6 проис-. ходит в одном направлении с роторами

3 и 4, если углы, образованные осями симметрии магнитопровода. 13 и осью симметрии зубчатого ротора 6 с соответствующими перпендикулярами к каса-. тельным Y. окружности обмотки управления двигателя при обесточенных катушках 8 и 9, имеют один знак, и в обратную сторону, если углы имеют противоположные знаки.

Сместив ось выходного вала 21 двигателя относительно геометрического центра катушек и увеличив передаточное отношение зубчатых колес 24 и 25 в два раза относительно передаточного отношения зубчатых колес 22, 23 и 25, можно осуществлять реверс двигателя беэ изменения его скорости..

С увеличением количества зубчатых роторов увеличивается момент на выходном валу 21 двигателя при встречном включении катушек 8 и 9 обмотки управления.

Таким образом, изобретение позволяет изменять скорость вращения двигателя и осуществлять реверс с изменением и без изменения скорости вращения, а также повысить надежность работы двигателя эа. счет того, что уступы 7 зубчатого ротора 6 и пазы

16 магнитопровода 15 обеспечивают четкую фиксацию роторов 3 и 4, Формула изобретения

Магнитозлектрический двигатель по авт. св. 9 607311, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расшире-. ния функциональных возможностей и повышения надежности работы двигателя, он снабжен дополнительными зубча832663

Составитель B,Tðåróáîâ

Редактор A.Øàíäîð Техред М. Голинка Корректор Г.Назарова

Заказ 3647/65 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тыми роторами, двумя дополнительными магнитопроводами, размещенными с торцов катушек, в укаэанных магнитопроводах выполнены отверстия, в которых размещены дополнительные роторы .и на внутренних цилиндрических поверхностях отверстий выполнены пазы, число которых в два раза больше числа зубцов ротора, а ширина в два раза меньше ширины зубцов ротора, между дополнительными магнитопроводами коаксиально катушкам, снаружи их размещены постоянные магниты с аксиальной намагниченностью, выполненные в виде частей кольца.

5 Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 607311 кл . Н 02 К 21/08, 1977 °