Магнитноэлектрический двигатель

Магнитноэлектрический двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву в б07311 (22) Заявлено 010379 (21) 2731028/24-07 151) М

Н 02 К 21/08 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений . и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230581. Бюллетень 4@ 19 (5З) УДК621.313. .323(088 ° 8) Дата опубликования описания 250581 (72) Автор изобретения

А.И. Краснопевцев д ""....., I!. промь1шленности i

1 i -. : .Научно-исследовательский институт часовой

1 (71) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электри-. ческим машинам, а именно, к мнкродвнгателям. с постоянными магнитами.

Известны магнитоэлектрические двигатели, содержащие катушки обмотки управления, два ротора с кольцевыми постоянными магнитами, валы которых расположены параллельно, и магнитопровод с вырезами. Катушки обмотки управления размещены коаксиально, а валы роторов — между катушками. Постоянные магниты, намагниченные вдоль оси, размещены с одного торца катушки, а магнитопровод — с другого торца (1.).

Недостатком такого двигателя является то, что он однофазный нереверсивный и не может работать с изменением направления вращения или в режиме питания от сети трехфазного 2О тока, а это сужает его функциональные возможности.

Кроме того, фиксация роторов известного двигателя при обесточенной обмотке управления, достигаемая лишь ,за счет специальных вырезов в магнитопроводе, является недостаточно четкой и, следовательно, снижает надежность двигателя в целом. Это обуславливается тем, что фиксирующие 30 вырезы магннтопровода, удаленные на величину толщины катушки обмотки уп-, равления, действуют тем слабее, чем выше катушки. Помимо этого, сами по себе фиксирующие вырезы, если их размер значителен, уменьшают эффективную длину проводников, способствующих созданию момента, а взаимное влия- ние одноименных полюсов двух роторов в сочетании с влиянием магнитного вала, размещенного между ними, резко снижает величину фиксирующего момента.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей двйгателя, а именно обеспечение реверса при работе в иМпульсном режиме и работоспособнос" ти двигателя. в качестве электромашины трехфазного тока, и повышение надежности.

Указанная цель дОстигается тем, что оси роторов размещены в точках окружности, касательные в которых образуют с линией, проходящей по оси полюсов обоих роторов, угол в.пределах х(Ж/4- /3) электрических градусов °

Число катушек может быть выполнено равным трем, а валы роторов установлены между разными катушками.

832664

3 )

Магнитопровод двигателя может быть выполнен из двух частей, каждая из которых укреплена на валах роторов, Магнитопроводы могут быть выполнены зубчатыми и зацеплены между собой.

Двигатель может быть снабжен кольцевым постоянным магнитом, установленным на выходном валу, который размещен во внутреннем отверстии катушки управления.

На фиг. 1 изображен двигатель, общий вид; на фиг. 2 — двигатель с двумя комплектами катушек, продольный разрез; на фиг. 3 — двигатель с умень шенной высотой, разрез; на фиг.. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5-8 принцип работы двигателя в импульсном режиме; на фиг. 9 — то же, при. включении двигателя в сеть трехфазного переменного тока, на фиг. 10— двигатель с магнитопроводом на валах роторов, общий вид, на фиг.. 11 то же, продольный разрез; на Фиг.12— двигатель с магнитопроводом в виде зубчатых колес, общий вид; на фиг.13то же,: продольный разрез; на фиг.14 двигатель с дополнительным магнитом, на фиг. 15 — графическое изображение работы двигателя с дополнительным постояиным магнитом.

Магнитоэлектрический двигатель ..(Фиг. 1) содержит катушки 1 и 2 обмотки управления, между которыми размещены валы 3 и 4 роторов-магнитов 5 и 6, выполненных кольцевыми, намагниченных вдоль оси, и расположенных у одного торца катушек 1 и 2 обмотки управления. С другого торца катушек

1 и 2 размещены магнитопроводы 7 с вырезами (не показаны). Роторы 5 и 6 соединены с общим валом 8 при помощи зубчатых колес 9-11.

Оси роторов 5 и б размещены в точках окружности 12, касательные 13 в которых образуют с линией 14, проходящей по оси полюсов обоих роторов

5 и 6, угол с(. в пределах:Ь(Ж/4- а/3). электрических градусов.

Магнитоэлектрический двигатель (фиг. 2) может содержать два комплекта коаксиально расположенных катушек 1 и 2 обмотки управления и роторы 5 и б, выполненные,в виде двух комплектов кольцевых постоянных магнитов

Магнитоэлектрический двигатель с уменьшенной высотой (фиг. 3-4) содержит катушку 15 обмотки управления, установленную коаксиально между катушками 1 и 2. Вал 3 ротора 5 установлен с внутренней, а вал 4 ротора б — с.внешней стороны боковой поверх ности катушки ."5 обмотки Управления.

В магнитоэлектрическом двигателе

- (фиг. 10 и 11) магнитопроводы 7 закреплены иа валах 3 и 4 роторов 5 и б. Этим достигается на только разгрузка опор основного вала 8 от осевых усилий магнитного тяжения, но и устранение потерь на перемагничивание магнитопровода полем роторовмагнитов 5 и 6.

В магнитоэлектрическом двигателе (фиг. 12 и 13) для упрощения конструкции (уменьшение числа деталей) и снижения высотного габарита части и магнитопроводы 7 выполнены в виде зубчатых колес, связывающих ротора 5 и 6 кинематически., например через зубчатое колесо 10 или напрямую.

Для обеспечения четкой фиксации роторов 5 и б при обесточенной об- мотке управления в двигателе предусмотрен по крайней мере один кольцевой постоянный магнит 16. Магнит 16

15 установлен на валу, во внутреннем отверстии ближайшей к оси 8 катушки 2 обмотки управления.

Установка постоянного кольцевого магнита 16 в двигателе существенно

Щ упрощает конструкцию, позволяя использовать две катушки обмотки управления вместо трех.

При работе двигателя (фиг. 3 и 4) в импульсном режиме направление вращения роторов 5 и 6 однозначно определено схемой включения катушек 1, 2,и.

15,обмотки управления.Для изменения направления вращения (фиг.5-8) достаточно переключить катушку 2 с согласного направления с катушкой 1 на согласное направление с катушкой 15.

При включении двигателя в трехфазную сеть (фиг. 9) направление вращения обусловлено порядком чередова-.

35 „и„ фаз

Работа двигателя с двумя комплектами катушек происходит аналогично.

В верхней части фиг. 15 показан характер изменения напряжения в Фазах

40 сети, к которой согласно схема на фиг. 14 подключается обмотка управления двигателем. При этом к фазе а подключаются выводы С„, С4, к фазе бсоответственно С, С, а к фазе с .—

45 С, Сб. Концы С -С замкнуты.

В средней части фиг. 15 графически показано изменение суммарной н.с. каждой из катушек F и F> . При этом н.с. катушки F является результатом

5р сложения н.с. 1 Фазы и 111 Фазы, а н.с. катушки F является результатом сложения н.с. 1! .фазы и III фазы, так как в III фазу включены параллельно проводники каждой из двух катушек, намотанные бифилярно с проводниками, включенными в 1 и 11 Фазы, В нижней части фиг. 15 показано изменение положения роторов 5 и б в соответствии с изменением н.с. F и F катушек 1, 2 и 15 обмотки управ60 ленйя, определяемым периодическим из.— менением напряжения в трех фазах.

Предлагаемое изобретение не только значительно расширяет функциональные возможности двигателя но и существен65 но повышают надежность магнитоэлектри832664 ческого двигателя за счет более четкой фиксации положения роторов . формула изобретения

1. Магнитоэлектрический двигатель по авт. св. Р 607311, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и надежности, оси роторов размещены в точках окружности, касательные в которых образуют с:линией:, проходящей по оси. полюсбв обоих роторов, угол в пределах Й(й/4-X/3) электрических градусов.

2. Двигатель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что число катушек. выполнено равным трем, а валы 15 роторов установлены между разными катушками.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и C я тем, что магнитопровод выполнен иэ двух частей, каждая из которых укреплена на валах роторов.

4. Двигатель по п. 3, о т л ич а ю шийся тем, что .магнитопроводы выполнены зубчатыми и зацеплены между собой.

5. Электродвигатель по пп. 1, 3 и 4, о т л и ч а ю щ и и с - я тем, что.он снабжен колЬцевым постоянным магнитом, установленным на выходном валу, который размещен во внутреннем отверстии катушки управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 607311, кл. Н 02 К 21/08, 1977.