RU2013844C1

RU2013844C1 - Electric motor

Info

Publication number: RU2013844C1
Authority: RU
Inventors: А.С. Курбасов; Сен Нам Ким; В.П. Феоктистов; Ю.Ю. Чуверин
Original assignee: Московский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1991-08-23
Filing date: 1991-08-23
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: d c electric motors. SUBSTANCE: electric motor has res and spring, mounted in the case. The rest is disposed in one end of rotor shaft. Rotor is mounted for axial movement and is compressed by spring from the other end of the shaft, that results to capability to change value of air space under effect of external force and to change adjusting characteristics of electric motor correspondingly. EFFECT: improved capability of changing air space and characteristics of electric motor. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в электродвигателях постоянного тока. The invention relates to electromechanics and can be used in DC motors.

В качестве прототипа принят электродвигатель, содержащий конический магнитопровод статора, размещенный в корпусе, и конический магнитопровод ротора, размещенный на валу. As a prototype adopted an electric motor containing a conical stator magnetic circuit located in the housing, and a conical rotor magnetic circuit located on the shaft.

Недостаток прототипа связан с его неудовлетворительными регулировочными свойствами, что относится в первую очередь к двигателям небольшой мощности до 1 кВт, например в ручном электроинструменте. The disadvantage of the prototype is associated with its unsatisfactory adjusting properties, which relates primarily to engines of low power up to 1 kW, for example, in a hand power tool.

Цель изобретения - улучшение регулировочных свойств электродвигателя. The purpose of the invention is the improvement of the adjusting properties of the electric motor.

Это достигается за счет того, что электродвигатель снабжен упором и пружиной, установленной в корпусе, при этом упор размещен на одном конце вала ротора, а ротор имеет возможность осевого перемещения и с другого конца вала поджат пружиной. This is achieved due to the fact that the electric motor is equipped with a stop and a spring installed in the housing, while the stop is placed at one end of the rotor shaft, and the rotor has the possibility of axial movement and is spring-loaded from the other end of the shaft.

На фиг. 1 показан электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - его электромеханические характеристики. In FIG. 1 shows an electric motor, a longitudinal section; in FIG. 2 - its electromechanical characteristics.

Электродвигатель (фиг. 1) содержит стальной корпус 1 квадратного или круглого сечения, внутри которого размещен конический магнитопровод статора с главными полюсами 2. Каждый из этих полюсов состоит из постоянного магнита 3 и полюсного наконечника 4. Рабочая поверхность 5 последнего обращена к якорю 6 и представляет собой конус, угол при воображаемой вершине которого обозначен α. The electric motor (Fig. 1) contains a steel housing 1 of square or circular cross section, inside of which there is a conical magnetic conductor of the stator with the main poles 2. Each of these poles consists of a permanent magnet 3 and a pole tip 4. The working surface 5 of the latter faces the armature 6 and represents is a cone whose angle at an imaginary vertex is denoted by α.

Якорь 6 находится на валу 7 и содержит конический магнитопровод 8 ротора, коллектор 9 со щетками 10, а также электрическую обмотку, проводники которой уложены вдоль рабочей конической поверхности 11 сердечника и соединены с пластинами коллектора 9. The anchor 6 is located on the shaft 7 and contains a conical rotor magnetic circuit 8, a collector 9 with brushes 10, and an electrical winding, the conductors of which are laid along the working conical surface 11 of the core and connected to the plates of the collector 9.

Вал 7 снабжен подшипниками 12 и 13, которые закреплены в подшипниковых щитах 14 и 15, привинченных к торцам корпуса 1, и имеет возможность осевого перемещения в подшипниках 12 и 13. Со стороны подшипника 13 имеется сжатая пружина 16, которая поджимает вал 7 с якорем 6 влево. Со стороны подшипника 12 имеется упор 17; прикладывая к нему усилие F, можно смещать вал 7 с якорем 6 вправо. The shaft 7 is equipped with bearings 12 and 13, which are fixed in the bearing shields 14 and 15, screwed to the ends of the housing 1, and has the possibility of axial movement in the bearings 12 and 13. From the side of the bearing 13 there is a compressed spring 16, which compresses the shaft 7 with the anchor 6 to the left. From the side of the bearing 12 there is a stop 17; by applying a force F to it, it is possible to shift the shaft 7 with the anchor 6 to the right.

Двигатель работает следующим образом. Магниты 3 создают в двигателе рабочий магнитный поток, который замыкается по корпусу 1, полюсным наконечникам 4, сердечнику 8 якоря 6 и по зазорам δ между полюсными наконечниками и якорем. Величина δ зависит от продольного смещения якоря 6 под действием внешнего усилия F на упор 17 вала 7. Если F = 0, то δ = δ_min, а при смещении на величину Δl имеем зазор
δ= δ_min + Δl˙ sin (α /2).The engine operates as follows. Magnets 3 create a working magnetic flux in the motor, which closes along the housing 1, pole pieces 4, core 8 of the armature 6 and the gaps δ between the pole pieces and the armature. The value of δ depends on the longitudinal displacement of the armature 6 under the action of an external force F on the stop 17 of the shaft 7. If F = 0, then δ = δ _min , and when shifted by Δl we have a gap
δ = δ _min + Δl˙ sin (α / 2).

Таким образом, меняя усилие F, можно регулировать зазор δ, что влияет на магнитный поток, потому что с увеличением зазора магнитный поток снижается, и соответственно на характеристику двигателя. Это влияние показано на фиг. 2, где дана зависимость между частотой вращения n ротора и током I якорной обмотки при разных зазорах. Thus, by changing the force F, it is possible to adjust the gap δ, which affects the magnetic flux, because with an increase in the gap, the magnetic flux decreases, and, accordingly, the motor characteristic. This effect is shown in FIG. 2, where the relationship between the rotor speed n of the rotor and the current I of the armature winding is given for different gaps.

Этот вид регулирования выгоден для малых электродвигателей, когда при минимальном зазоре производят пуск двигателя, а потом для повышения скорости постепенно увеличивают зазор. При работе с максимальным вращающим моментом и минимальной скоростью используют малый зазор, а для работы с малым моментом и высокой скоростью - большой зазор. This type of regulation is beneficial for small motors, when the engine is started at a minimum clearance, and then the gap is gradually increased to increase the speed. When working with maximum torque and minimum speed, a small gap is used, and for work with low torque and high speed, a large gap is used.

Технико-экономическая эффективность электродвигателя определяется его хорошей регулируемостью и простотой конструкции. The technical and economic efficiency of the electric motor is determined by its good controllability and simplicity of design.

Claims

ELECTRIC MOTOR containing a conical stator magnetic circuit located in the housing and a conical rotor magnetic circuit mounted on the shaft, characterized in that it is provided with a stop and a spring installed in the housing, the stop being placed on one end of the rotor shaft, and the rotor has the possibility of axial movement and from the other end of the shaft is preloaded by a spring.