PL195151B1 - Przełączalny silnik reluktancyjny - Google Patents

Abstract

Przełączalny silnik reluktancyjny, z przesuniętym środkiem masy wirnika, znamienny tym, że środek masy wirnika (3) przesunięty jest w stosunku do jego własnej osi obrotu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest przełączalny silnik reluktancyjny przeznaczony szczególnie do napędu urządzeń oscylacyjnych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 190 962 silnik reluktancyjny przełączalny z toczącym się wirnikiem, w którym powierzchnię zewnętrzną wirnika stanowi powierzchnia bryły ze ścianami bocznymi tworzącymi wycinki powierzchni walcowych o promieniu równym promieniowi powierzchni wewnętrznej wzbudnika. W odmianie powierzchnia zewnętrzna wzbudnika znanego silnika jest powierzchnią bryły ze ścianami bocznymi tworzącymi wycinki powierzchni walcowych o promieniu zewnętrznym równym promieniowi powierzchni wewnętrznej wirnika.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 190 963 silnik reluktancyjny przełączalny z toczącym się wirnikiem, w którym sekcje wzbudnika mają kształt wycinków czaszy kulistej o promieniu jednakowym dla każdej sekcji i wszystkie wycinki wzbudnika tworzą czaszę kulistą, zaś prowadnica ma kształt wycinka czaszy kulistej i łożysko jest usytuowane w strefie jednego bieguna, a w strefie przeciwległego bieguna jest ramię odbioru napędu, przy czym promień wirnika jest mniejszy od promienia wewnętrznego czaszy wzbudnika.

Znany jest także przełączalny silnik reluktancyjny z mechanizmem mimośrodowym zamontowanym na wale wirnika.

W znanych przełączalnych silnikach reluktancyjnych o niesymetrycznie zamontowanych wirnikach, oś obrotu cylindrycznego wirnika przesunięta jest w stosunku do osi symetrii stojana. Przeznaczone są one szczególnie do napędów o dużym momencie i małej prędkości obrotowej. Mechanizmy mimośrodowe montowane na wale silnika, choć generują ruch oscylacyjny, są najbardziej awaryjną częścią silnika.

Istota przełączalnego silnika reluktancyjnego według wynalazku polega na tym, że środek masy wirnika przesunięty jest w stosunku do jego własnej osi obrotu.

Korzystnie jest, gdy wirnik posiada jedną zworę magnetyczną zamykającą obwód magnetyczny dwóch albo trzech sąsiednich biegunów stojana w zależności od kątowego położenia wirnika względem stojana. Korzystnie jest, gdy obwód magnetyczny wirnika jest częścią ruchomą optycznego czujnika położenia kątowego wirnika, a liczba czujników optycznych położenia kątowego wirnika równa jest liczbie biegunów stojana. Korzystnie jest, gdy wirnik wraz z wałem są w całości umieszczone wewnątrz obudowy stojana.

Budowa silnika według wynalazku jest bardzo prosta, zarówno pod względem konstrukcyjnym, jak i wykonawczym. Prędkość obrotowa silnika regulowana jest dzięki zmianom położenia kątowego czujników optycznych. Ruch oscylacyjny przenoszony jest poprzez oscylacje stojana silnika, dzięki czemu wirnik wraz z wałem silnika może być umieszczony w całości w pyłoszczelnym i wodoszczelnym stojanie, rozszerzając tym samym walory użytkowe silnika.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania objaśniony jest na rysunku, którego fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny przełączalnego silnika reluktancyjnego, a fig. 2 przedstawia schematycznie przekrój podłużny wirnika.

Przełączalny silnik reluktancyjny według wynalazku posiada wirnik 3 w kształcie dwóch połączonych połówek walców o różnych promieniach, z podłużnym otworem w części o większym promieniu. Wycinek walca o większym promieniu stanowi zworę magnetyczną. Stojan 4 ma cztery bieguny z niezależnymi uzwojeniami 5. Optyczne czujniki położenia kątowego wirnika 3 umieszczone są na wewnętrznych stronach pokryw czołowych silnika w taki sposób, że ich nadajniki 7 umocowane są na dolnej pokrywie 6, a odbiorniki 1 na górnej pokrywie czołowej 2 silnika. Liczba optycznych czujników położenia kątowego wirnika 3 równa jest liczbie biegunów stojana 4. Wirująca w polu działania optycznych czujników położenia kątowego wirnika 3 zwora magnetyczna na przemian załącza i wyłącza zasilanie kolejnych uzwojeń 5 biegunów stojana 4. Końce sąsiednich uzwojeń 5 biegunów stojana 4 połączone są z układem zasilania poprzez klucze tranzystorowe na przemian w kierunkach przeciwnych. W następstwie przełączania zasilania kolejnych uzwojeń 5 zgodnie z chwilowym stanem odbiorników optycznych wirnik 3 poruszany jest w kierunku przeciwnym do wskazówek zegara. Prędkość obrotowa silnika regulowana jest przez zmianę położenia kątowego czujników optycznych względem biegunów stojana 4. Wirnik wraz z wałem 3 zabudowany jest w pyłoszczelnym i wodoszczelnym stojanie 4. Ruch oscylacyjny przenoszony jest do elementu wykonawczego poprzez oscylacje stojana 4 wywoływane przemieszczaniem się środka masy silnika w czasie ruchu obrotowego wirnika 3.

PL 195 151 B1

Amplituda oscylacji zależna jest od asymetrii wirnika 3 oraz stosunku masy wirnika 3 do masy stojana 4. Przełączalny silnik reluktancyjny według wynalazku przewidziany jest szczególnie do pracy przy pionowym ustawieniu wału wirnika.

Claims (5)

1. Przełąącalnys ilnikreluutancyjny,zp rzessuiętym ś roddiem masywirnika,z znmieenntym, że środek masy wirnika (3) przesunięty jest w stosunku do jego własnej osi obrotu.

2. PrzełąącelnysilnikweSługz estrz.1 ,zznmieenntymi, ż ż wirnikk 3)podiana jeSnyzworę mmgnetyczną zamykającą obwód magnetyczny dwóch albo trzech sąsiednich biegunów stojana (1) w zależności od kątowego położenia wirnika (3) względem stojana (4).

3. Przełączelnys ilnikweeług zestrz.1 , z znmieenntym, żżodwóómannytyyzaywirnika-3) jeet częścią ruchomą optycznego czujnika położenia kątowego wirnika (3).

4. PrzełączelnysiinikweSług zestrz. 1, z znmieenntym, że i iczZbczajnikaw odryyzayyh położenia kątowego wirnika (3) równa jest liczbie biegunów stojana (4).

5. Przełączelnys ilnikweSługzestrz.1 , zznmieenytym, żewirnikwranz wwłem (3)ssw całoóśi umieszczone wewnątrz obudowy stojana (4).