RU140835U1

RU140835U1 - HALF-VALVE VALVE ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: RU140835U1
Application number: RU2013152042/07U
Authority: RU
Inventors: Юрий Борисович Казаков; Иван Александрович Балагуров
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-05-20

Abstract

1. Торцевой вентильный электродвигатель с полым ротором, содержащий корпус, два статора с тороидальными магнитопроводами и кольцевыми обмотками и ротор с постоянными магнитами чередующейся полярности, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме полого кольца прямоугольного сечения, центральная часть внутренней цилиндрической поверхности корпуса снабжена кольцевым разрезом, ширина которого соответствует ширине ротора, выполненного в форме кольца из немагнитного материала со сквозными аксиальными отверстиями, в которых расположены постоянные магниты, и установленного в подшипнике внутри корпуса, так что внутренние цилиндрические поверхности корпуса и ротора образуют цилиндрическую полость, отделенную от полости корпуса уплотнениями, при этом на внутренней цилиндрической поверхности ротора закреплен исполнительный механизм, в корпусе установлен датчик положения ротора, выполненный в виде оптических пар светодиод-фотодиод, установленных с торцевых сторон ротора, снабженного щелевыми отверстиями, и соединенный с системой электронных ключей.2. Торцевой вентильный электродвигатель с полым ротором по п. 1, отличающийся тем, что исполнительный механизм выполнен в виде лопаток.1. The end valve motor with a hollow rotor, comprising a housing, two stators with toroidal magnetic circuits and ring windings and a rotor with permanent magnets of alternating polarity, characterized in that the housing is made in the form of a hollow ring of rectangular cross section, the central part of the inner cylindrical surface of the housing is provided with an annular section , the width of which corresponds to the width of the rotor, made in the form of a ring of non-magnetic material with through axial holes in which are located permanent magnets, and installed in the bearing inside the housing, so that the inner cylindrical surfaces of the housing and the rotor form a cylindrical cavity separated from the cavity of the housing by seals, while the actuator is fixed to the inner cylindrical surface of the rotor, the rotor position sensor is made in the form of optical pairs of LED-photodiode mounted on the end faces of the rotor, equipped with slotted holes, and connected to the electronic key system. 2. End valve motor with a hollow rotor according to claim 1, characterized in that the actuator is made in the form of blades.

Description

Полезная модель относиться к электрическим машинам и может быть использована в строительной, химической, энергетической и других отраслях промышленности.The utility model relates to electric machines and can be used in the construction, chemical, energy and other industries.

Известен торцевой вентильный электродвигатель (Вентильные электрические двигатели и привод на их основе (малая и средняя мощность) / И.Е. Овчинников: Курс лекций. - СПб.: КОРОНА-Век, 2007. - 336 с.: ил., стр. 53-56), содержащий дисковый ротор, расположенный между двумя статорами с обмотками. Статоры для снижения магнитных потерь выполнены из стальной ленты (электротехнической стали) или прессованием из магнитопроводящего порошка.Known end valve electric motor (valve electric motors and a drive based on them (low and medium power) / I.E. Ovchinnikov: Course of lectures. - SPb .: KORONA-Vek, 2007. - 336 pp .: ill., P. 53 -56) containing a disk rotor located between two stators with windings. Stators to reduce magnetic losses are made of steel tape (electrical steel) or by pressing from a magnetic conductive powder.

Недостатком указанного электродвигателя является сложность конструктивного исполнения и необходимость использования механической передачи для связи двигателя и исполнительного механизма.The disadvantage of this motor is the complexity of the design and the need to use a mechanical transmission to communicate the motor and the actuator.

Известен моментный вентильный двигатель торцевого типа (Патент на полезную модель РФ №72367, МПК H02K 26/00, 2008), принятый за прототип, содержащий два статора с тороидальными магнитопроводами и кольцевыми обмотками и ротор дискового типа с постоянными магнитами чередующейся полярности и осевой намагниченностью, ротор выполнен из двух дисков, соосно расположенных и жестко связанных между собой, при этом диски ротора с размещенными на них магнитопроводами и постоянными магнитами охватывают через рабочие торцевые зазоры наружные поверхности обоих статоров и жестко соединены с рабочими валами, выполненными полыми.Known torque valve end-face motor (Patent for utility model of the Russian Federation No. 72367, IPC H02K 26/00, 2008), adopted for the prototype, containing two stator with toroidal magnetic circuits and ring windings and a disk type rotor with permanent magnets of alternating polarity and axial magnetization, the rotor is made of two disks coaxially located and rigidly interconnected, while the rotor disks with magnetic circuits and permanent magnets placed on them cover the outer surfaces of their stators and is rigidly connected with the working shaft, made hollow.

Недостатком указанного двигателя является сложность конструктивного исполнения и необходимость использования механической передачи для связи двигателя и исполнительного механизма.The disadvantage of this engine is the complexity of the design and the need to use a mechanical transmission for communication of the engine and the actuator.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в упрощении конструкции за счет исключения механической передачи, увеличение КПД.The technical result of the proposed technical solution is to simplify the design by eliminating mechanical transmission, increasing efficiency.

Технический результат достигается тем, что в торцевом вентильном электродвигателе с полым ротором, содержащем корпус, два статора с тороидальными магнитопроводами и кольцевыми обмотками и ротор с постоянными магнитами чередующейся полярности, корпус выполнен в форме полого кольца прямоугольного сечения, центральная часть внутренней цилиндрической поверхности корпуса снабжена кольцевым разрезом, ширина которого соответствует ширине ротора, выполненного в форме кольца из немагнитного материала со сквозными аксиальными отверстиями, в которых расположены постоянные магниты, и установленного в подшипнике внутри корпуса, так что внутренние цилиндрические поверхности корпуса и ротора образуют цилиндрическую полость, отделенную от полости корпуса уплотнениями, при этом на внутренней цилиндрической поверхности ротора закреплен исполнительный механизм, в корпусе установлен датчик положения ротора, выполненный в виде оптических пар светодиод-фотодиод установленных с торцевых сторон ротора, снабженного щелевыми отверстиями, и соединенный с системой электронных ключей. Исполнительный механизм выполнен в виде лопаток.The technical result is achieved by the fact that in the end valve motor with a hollow rotor containing a housing, two stators with toroidal magnetic circuits and ring windings and a rotor with permanent magnets of alternating polarity, the housing is made in the form of a hollow ring of rectangular cross section, the central part of the inner cylindrical surface of the housing is provided with an annular section, the width of which corresponds to the width of the rotor, made in the form of a ring of non-magnetic material with through axial holes, in which the permanent magnets are located, and installed in the bearing inside the housing, so that the inner cylindrical surfaces of the housing and the rotor form a cylindrical cavity separated from the cavity of the housing by seals, while the actuator is fixed on the inner cylindrical surface of the rotor, the rotor position sensor is installed in the housing, made in the form of optical pairs LED-photodiode mounted on the end sides of the rotor, equipped with slotted holes, and connected to the electronic key system . The actuator is made in the form of blades.

Совмещение исполнительного механизма (например, лопаток) и электродвигателя в одном устройстве позволяет исключить механическую передачу и увеличить КПД.The combination of the actuator (for example, blades) and the electric motor in one device eliminates mechanical transmission and increases efficiency.

На фиг. 1 изображен торцевой вентильный электродвигатель с полым ротором, на фиг. 2 изображен полый ротор.In FIG. 1 shows a hollow-rotor end face electric motor; FIG. 2 shows a hollow rotor.

Торцевой вентильный электродвигатель с полым ротором, состоит из полый ротора 1, выполненного в форме кольца из немагнитного материала со сквозными аксиальными отверстиями, в которых расположены постоянные магниты 2. На внутренней цилиндрической поверхности полого ротора 1 установлен исполнительный механизм 3 (например, лопатки). Полый ротор 1 установлен в корпусе 4 через подшипник 5 (например, подшипник скольжения). Корпус 4 выполнен в форме полого кольца прямоугольного сечения. Центральная часть внутренней цилиндрической поверхности корпуса 4 снабжена кольцевым разрезом, в котором через уплотнители 6 размещен полый ротор 1 с установленным на его внутренней цилиндрической поверхности исполнительным механизмом 5 (лопатками). С торцевых сторон полого ротора 1 расположены статоры с тороидальными магнитопроводами 7 и кольцевыми обмотками 8. В корпусе 4 установлен датчик 9 положения ротора. Датчик 9 положения ротора выполнен в виде группы оптических пар светодиод-фотодиод установленных в корпусе 4 с торцевых сторон полого ротора 1, снабженной щелевыми отверстиями 10. Кольцевые обмотки 8 и датчик 9 положения ротора соединены с системой электронных ключей 11, подключенной к источнику постоянного тока 12.The end valve motor with a hollow rotor, consists of a hollow rotor 1, made in the form of a ring of non-magnetic material with through axial holes in which are located permanent magnets 2. On the inner cylindrical surface of the hollow rotor 1 is installed actuator 3 (for example, vanes). The hollow rotor 1 is installed in the housing 4 through the bearing 5 (for example, a plain bearing). The housing 4 is made in the form of a hollow ring of rectangular cross section. The central part of the inner cylindrical surface of the housing 4 is provided with an annular cut, in which, through the seals 6, a hollow rotor 1 is installed with an actuator 5 (blades) mounted on its inner cylindrical surface. On the end sides of the hollow rotor 1 there are stators with toroidal magnetic circuits 7 and ring windings 8. In the housing 4, a rotor position sensor 9 is installed. The rotor position sensor 9 is made in the form of a group of optical pairs LED-photodiode mounted in the housing 4 from the end sides of the hollow rotor 1, equipped with slotted holes 10. The ring windings 8 and the rotor position sensor 9 are connected to an electronic key system 11 connected to a constant current source 12 .

Торцевой вентильный электродвигатель с полым ротором работает следующим образом. Питаемые от источника постоянного тока 12 через систему электронных ключей 11, определенные группы кольцевых обмоток 8, создают магнитное поле. Это магнитное поле, проходя по тороидальному магнитопроводу 7 и взаимодействуя с постоянными магнитами 2 приводит во вращение полый ротор 1 с исполнительным механизмом 3 (лопатками). Как только полый ротор 1 займет положение напротив противоположного магнитного полюса, созданного одной группой кольцевых обмоток 8, меняется управляющий сигнал с датчика 9 положения ротор (вследствие перекрывания светового потока для работающей пары светодиод-фотодиод). В следующий момент времени начинает работать другая оптическая пара датчика 9 положения ротора, которая подает управляющий сигнал на систему электронных ключей 11. Система электронных ключей 11 начинает питать следующую группу кольцевых обмоток 8.End valve motor with a hollow rotor operates as follows. Powered by a direct current source 12 through a system of electronic keys 11, certain groups of ring windings 8 create a magnetic field. This magnetic field, passing through the toroidal magnetic circuit 7 and interacting with permanent magnets 2, rotates the hollow rotor 1 with the actuator 3 (blades). As soon as the hollow rotor 1 occupies a position opposite the opposite magnetic pole created by one group of ring windings 8, the control signal from the rotor position sensor 9 changes (due to the overlap of the light flux for the working pair of LED-photodiode). At the next point in time, another optical pair of the rotor position sensor 9 starts to work, which supplies a control signal to the electronic key system 11. The electronic key system 11 begins to power the next group of ring windings 8.

Claims

1. The end valve motor with a hollow rotor, comprising a housing, two stators with toroidal magnetic circuits and ring windings and a rotor with permanent magnets of alternating polarity, characterized in that the housing is made in the form of a hollow ring of rectangular cross section, the central part of the inner cylindrical surface of the housing is provided with an annular section , the width of which corresponds to the width of the rotor, made in the form of a ring of non-magnetic material with through axial holes in which are located permanent magnets, and installed in the bearing inside the housing, so that the inner cylindrical surfaces of the housing and the rotor form a cylindrical cavity separated from the cavity of the housing by seals, while the actuator is fixed on the inner cylindrical surface of the rotor, the rotor position sensor is made in the form of optical pairs of LED-photodiode mounted on the end faces of the rotor, equipped with slotted holes, and connected to a system of electronic keys.

2. End valve motor with a hollow rotor according to claim 1, characterized in that the actuator is made in the form of blades.