RU135860U1

RU135860U1 - FAN MOTOR WITH VARIABLE MAGNETIC SYSTEM

Info

Publication number: RU135860U1
Application number: RU2012103802/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Милов; Виктор Алексеевич Семенов; Василий Владимирович Смольников
Original assignee: Российская Федерация в лице Министерства образования и науки Российской Федерации
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2013-12-20

Abstract

Вентильный двигатель с внешним ротором содержит статор, который посредством специального механизма продольного перемещения имеет возможность поступательного движения вдоль оси вращения ротора до полного выдвижения статора из магнитной системы ротора.A rotary motor with an external rotor contains a stator, which by means of a special mechanism of longitudinal movement has the possibility of translational movement along the axis of rotation of the rotor until the stator is fully extended from the magnetic system of the rotor.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при конструировании и производстве электродвигателей со средней номинальной частотой вращения принудительно вращающихся с высокой частотой, в частности стартеров бензиновых автомобильных двигателей.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design and manufacture of electric motors with an average nominal speed forcibly rotating at a high frequency, in particular starters of gasoline automobile engines.

Широко известны устройства двигателей с низкой номинальной частотой вращения, в частности для этого применяются многополюсные вентильные двигателиMotor devices with a low rated speed are widely known, in particular, multi-pole valve motors are used for this.

Известны устройства подобных двигателей, описанные в патентах RU №2163689 F02N 5/04, опубл. 27.02.2001, использующееся в виде пусковых устройств двигателей внутреннего сгорания, в частности к стартерам двигателей большого рабочего объема.Known devices of such engines described in patents RU No. 2163689 F02N 5/04, publ. 02/27/2001, used in the form of starting devices of internal combustion engines, in particular for starters of engines of large displacement.

Недостатком такого устройства является, что при принудительном раскручивании такого двигателя на статоре двигателя генерируется напряжение численно равное (Vномин./n номин.)∗Nпринуд.вращ., где Vномин. -номинальное напряжение подаваемое на обмотки статора, на которое рассчитан электродвигатель, nномин. - количество оборотов, совершаемые ротором в минуту, при подаче на обмотки номинального напряжения, Nпринуд.вращ. - количество оборотов ротора в минуту, принудительно совершаемых с более высокой частотой. Повышенное напряжение требует повышение прочности электрической изоляции. Недостатком такого двигателя является, что при средней частоте вращения в магнитомягком материале статора растут быстрее, чем пропорционально частоте вращения и достигают значения несколько раз превышающих потерь при номинальном напряжении.The disadvantage of such a device is that when the motor is forcedly untwisted, a numerically equal voltage (Vmin./n nom.) ∗ Nprin.rot., Where Vnomin. -nominal voltage supplied to the stator windings for which the electric motor is designed, nmin. - the number of revolutions made by the rotor per minute when applying nominal voltage to the windings, Nprin. - the number of revolutions of the rotor per minute, forcibly committed with a higher frequency. Increased voltage requires an increase in the strength of electrical insulation. The disadvantage of such an engine is that at an average rotational speed in the soft magnetic stator material they grow faster than in proportion to the rotational speed and reach values several times higher than the losses at the rated voltage.

Наиболее близким к полезной модели является двигатель описанный в патенте №2123130 F02N 11/04, опубл. 10.12.1998, который может быть использован в работе стартера-генератора переменного тока в автомобиле.Closest to the utility model is the engine described in patent No. 2131130 F02N 11/04, publ. 12/10/1998, which can be used in the operation of a starter-alternator in a car.

Часто применяемым решением является механическое отключение высокомоментного мотора от вала принудительно вращающегося со скоростью превышающей номинальные обороты двигателя. Такое решение применяется в большинстве стартеров автомобильных двигателей, где отключение происходит выведения из зацепления дополнительной шестеренки, управляемой электромагнитом. Такое решение обладает низкой надежностью, не позволяет включать высоко моментные двигатели при вращающемся вале, а также не позволяет реализовать режим частичной мощности.A frequently used solution is the mechanical disconnection of a high-torque motor from a shaft forcibly rotating at a speed exceeding the rated engine speed. This solution is used in most starters in automobile engines, where the disconnection occurs disengagement of the additional gear controlled by an electromagnet. This solution has low reliability, does not allow you to turn on high torque motors with a rotating shaft, and also does not allow to realize the partial power mode.

Сущность изобретения: двигатель - содержит статор с постоянными магнитами, являющийся внешним по отношению к ротору. Статор, посредством специального механизма продольного перемещения имеет возможность вращательного движения вдоль оси вращения ротора до полного выдвижения из магнитной системы ротора.The inventive motor - contains a stator with permanent magnets, which is external to the rotor. The stator, through a special mechanism of longitudinal movement, has the possibility of rotational movement along the axis of rotation of the rotor until it is fully extended from the magnetic system of the rotor.

Техническая задача полезной модели состоит в замене устройства механического отключения среднемоментного мотора от муфты принудительно вращающегося со скоростью превышающей номинальные обороты двигателя, частным примером является увеличение КПД эксплуатационного автомобильного стартера путем исключения таких механических устройств в его конструкции, как муфта и бендикс, служащих для предотвращения выхода из строя стартера после запуска основного двигателя автомобиля.The technical task of the utility model is to replace the device for mechanical disconnection of the mid-torque motor from the coupling forcibly rotating at a speed exceeding the rated engine speed, a particular example is the increase in the efficiency of the operational automobile starter by eliminating such mechanical devices in its design as the coupling and the bendix that serve to prevent exit building a starter after starting the main engine of the car.

Эта техническая задача достигается тем, что в известная конструкции стартера автомобиля подвергается существенным изменениям. Основной особенностью является использование электродвигателя с внешним вращающимся ротором. Статор выполнен в виде набора листов электротехнической стали и имеет пазы с выполненной намоткой из проводящей проволоки, концы обмотки питаются от аккумуляторной батареи. Статор имеет паз, которым посажен на цилиндрический остов основания электродвигателя и посредством специального механизма продольного перемещения имеет возможность поступательного движения вдоль оси вращения ротора до полного выдвижения из магнитной системы ротора. Перемещение статора вдоль цилиндрического остова основания электродвигателя ограничено двумя положениями. Положение 1 - крайнее положение, когда статор оказывается в верхней точке остова и ротор оказывается одетым на статор, таким образом, обеспечивается максимальная эффективность работы электродвигателя и служит рабочим положением при запуске стартером двигателя автомобиля. В положении 2 статор оказывается полностью выдвинутым из магнитной системы ротора, что обеспечивает наименьшее взаимодействие магнитной пары статор-ротор.This technical problem is achieved by the fact that in the known design of the car starter undergoes significant changes. The main feature is the use of an electric motor with an external rotating rotor. The stator is made in the form of a set of sheets of electrical steel and has grooves made from a conductive wire, the ends of the winding are powered by a battery. The stator has a groove that fits onto the cylindrical skeleton of the base of the electric motor and, through a special mechanism of longitudinal movement, has the possibility of translational movement along the axis of rotation of the rotor until it is fully extended from the magnetic system of the rotor. The movement of the stator along the cylindrical skeleton of the base of the motor is limited to two positions. Position 1 - the extreme position when the stator is at the highest point of the core and the rotor is dressed on the stator, thus ensuring maximum efficiency of the electric motor and serves as a working position when the starter starts the car engine. In position 2, the stator is fully extended from the magnetic system of the rotor, which ensures the smallest interaction of the magnetic stator-rotor pair.

При запитывании обмоток статора силы, действующие на статор и ротор направлены в противоположные стороны и при определенном направлении токов, питающих обмотки, статор будет испытывать усилие стремящее повернуть по направлению раскручивания по резьбе и по средством механизма продольного перемещения придет в крайнее положение 1. При включении обмоток статора в режиме генерации статор будет осуществлять под действием вращательной силы движение, отвечающее закручиванию по резьбе, и придет в крайнее положение 2, и полностью окажется выдвинутым из магнитной системы ротора.When energizing the stator windings, the forces acting on the stator and rotor are directed in opposite directions and for a certain direction of the currents supplying the windings, the stator will experience an effort tending to turn in the direction of untwisting along the thread and by means of the longitudinal movement mechanism will come to the extreme position 1. When the windings are turned on the stator in the generation mode, the stator will carry out under the action of rotational force a movement corresponding to twisting along the thread, and will come to the extreme position 2, and it will completely extend drawn from the rotor magnetic system.

Конструкция ротора, являющимся внешним по отношению к статору, включает в себя магнитное кольцо, намагниченное изнутри таким образом, что полюса представляют собой чередование полос, имеющих одинаковую протяженность, которое вставлено в корпус, несущий внешний центральный вал, который соединяет путем подшипниковой передачи вентильный электродвигатель с валом ведомого вращающегося соединения.The design of the rotor, which is external to the stator, includes a magnetic ring magnetized from the inside in such a way that the poles are an alternation of strips having the same length, which is inserted into a housing that carries an external central shaft, which connects the valve motor with a bearing transmission shaft driven rotary joint.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид вентильного двигателя, содержащего магнитную пару ротор - 1 статор - 2, на фиг.2 приведен разрез электродвигателя, когда статор находится в положении 1.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of a valve motor containing a magnetic pair of rotor - 1 stator - 2, figure 2 shows a section of the electric motor when the stator is in position 1.

Claims

A rotary motor with an external rotor contains a stator, which by means of a special mechanism of longitudinal movement has the possibility of translational movement along the axis of rotation of the rotor until the stator is fully extended from the magnetic system of the rotor.