RU2067349C1

RU2067349C1 - Valve-type motor

Info

Publication number: RU2067349C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Мурашев; К.Н. Свиридов
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Интеллект"
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: instrumentation and electrical engineering, stomatology and engraving work to drive cutting tools. SUBSTANCE: motor has frame 1, armature 2 with windings 3 and rotor 4 in the form of shaft carrying permanent magnet 6, both placed coaxially in frame. Non-drive end of shaft has cavity 5. Permanent magnet 6 is placed in shaft cavity and locked in position to prevent its turning relative to its walls. Shaft is mounted on two bearings 16, 17. Outer surface of bearing 16 is engageable with frame 1. The latter has axial boss 18 located in hole of bearing 17. Outer surface of bearing 17 is engageable with shaft. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и электротехники и может быть использовано в стоматологии и при проведении граверных работ в качестве привода для режущего инструмента (фрез, боров, шарошек и т.п.). The invention relates to the field of instrumentation and electrical engineering and can be used in dentistry and during engraving as a drive for a cutting tool (milling cutters, hogs, cones, etc.).

В настоящее время известные приводы на базе вентильных двигателей, применяемые в стоматологии и в граверных работах, обладают существенным недостатком, а именно, сравнительно большими габаритами (а следовательно, и весом) и пониженной технологичностью в изготовлении, что в конечном итоге ухудшает удобство их эксплуатации и удорожает производство (привод разработанный на предприятии для стоматологических и граверных работ АВБ Э3072.02.009 СБ). Currently, the known drives based on valve motors used in dentistry and engraving, have a significant drawback, namely, a relatively large size (and therefore weight) and reduced manufacturability, which ultimately affects the ease of use and increases the cost of production (the drive developed at the enterprise for dental and engraving works ABB E3072.02.009 SB).

Известны двигатели постоянного тока, содержащие установленные в корпусе якорь с обмотками, ротор и закрепленную на нем магнитную систему (Долидзе В. И. Дорохин М.П. Электродвигатели постоянного тока в радиоэлектронных устройствах, М. Сов.радио, 1975, с.20 [1]
Известен бесконтактный двигатель постоянного тока, содержащий корпус, ротор, статор, соединенный с источником постоянного тока (авт. св. N 656160, кл. Н 02 K 29/00, СССР, 1976, [2]
Недостатком вышеуказанных конструкций является их повышенные радиальные габариты, обусловленные выполнением вала монолитным с магнитной системой, расположенной по его периферии.Known DC motors containing an armature with windings installed in the case, a rotor and a magnetic system fixed on it (Dolidze V.I. Dorokhin MP, DC electric motors in electronic devices, M. Sov.radio, 1975, p.20 [ 1]
Known non-contact DC motor containing a housing, a rotor, a stator connected to a direct current source (ed. St. N 656160, class N 02 K 29/00, USSR, 1976, [2]
The disadvantage of the above designs is their increased radial dimensions due to the execution of the shaft monolithic with a magnetic system located on its periphery.

Известен бесконтактный двигатель (привод), содержащий корпус, соосно расположенные в корпусе якорь с обмотками, ротор с магнитной системой, установленный на паре подшипников и датчик положения ротора, в виде шунта и трех пар неподвижных магнитов и датчиков Холла, при этом магнитная система выполнена в виде группы радиально намагниченных колец, установленных на монолитном валу ротора, охваченных по наружной поверхности обоймой из немагнитного материала и поджатых в осевом направлении навстречу друг другу фланцами(разработка предприятия АВБ Э3072.02.009 СБ [3]
Существенным недостатком приведенной конструкции является ее повышенные радиальные габариты, обусловленные монолитностью вала ротора, на который устанавливаются магнитные кольца и снаружи охватываются обоймой.A non-contact motor (drive) is known, comprising a housing, an anchor with windings coaxially located in the housing, a rotor with a magnetic system mounted on a pair of bearings and a rotor position sensor, in the form of a shunt and three pairs of fixed magnets and Hall sensors, while the magnetic system is made in in the form of a group of radially magnetized rings mounted on a monolithic rotor shaft, caged on the outer surface by a cage of non-magnetic material and axially pushed towards each other by flanges (enterprise development ABB E3072.02.009 SB [3]
A significant drawback of the above design is its increased radial dimensions, due to the monolithicity of the rotor shaft, on which the magnetic rings are mounted and are caged outside.

Кроме того, конструкция обладает пониженной технологичностью, обусловленной необходимостью обработки наружной поверхности обоймы после сборки ротора, а также изготовлением дополнительных конструктивных элементов для крепления магнитной системы (пары фланцев с обоймой, концы которой завальцовываются на края фланцев). In addition, the design has a reduced manufacturability due to the need to process the outer surface of the cage after the assembly of the rotor, as well as the manufacture of additional structural elements for mounting the magnetic system (a pair of flanges with a cage, the ends of which are rolled onto the edges of the flanges).

С помощью предлагаемого технического решения достигается новый технический результат, заключающийся в уменьшении радиальных габаритов двигателя и повышении технологичности его изготовления. Using the proposed technical solution, a new technical result is achieved, consisting in reducing the radial dimensions of the engine and increasing the manufacturability of its manufacture.

В соответствии с предполагаемым изобретением технический результат достигается тем, что в двигателе вентильном, содержащем корпус, соосно размещенные в корпусе якорь с обмотками, ротор с магнитной системой в виде постоянного магнита, намагниченного в в радиальном направлении, установленный на паре подшипников, наружная поверхность первого из которых взаимодействует с корпусом, и датчик положения ротора, в роторе выполнена полость, в которой установлена магнитная система, при этом в корпусе предусмотрен осевой выступ, размещенный в отверстии второго подшипника, а наружная поверхность последнего взаимодействует с ротором. In accordance with the proposed invention, the technical result is achieved by the fact that in the valve motor containing the housing, the armature with windings coaxially placed in the housing, a rotor with a magnetic system in the form of a permanent magnet, magnetized in the radial direction, mounted on a pair of bearings, the outer surface of the first of which interacts with the housing and the rotor position sensor, a cavity is made in the rotor in which a magnetic system is installed, while the housing has an axial protrusion located in the hole TIFA second bearing, and the outer surface of the latter interacts with the rotor.

С помощью предлагаемого изобретения достигается новый технический результат, заключающийся в уменьшении радиальных габаритов устройства за счет выполнения вала ротора с полостью и тонкостенным и магнитной системы в виде сплошного цилиндра установленного в вышеуказанной полости (роль обоймы в предложенной конструкции играют стенки вала ротора), кроме того, повышается технологичность изготовления привода (т.к. отпадает необходимость дополнительного изготовления обоймы для крепления магнитной системы, с последующей ее механической обработкой по наружной поверхности после сборки ротора). Using the present invention, a new technical result is achieved, consisting in reducing the radial dimensions of the device due to the implementation of the rotor shaft with a cavity and a thin-walled and magnetic system in the form of a continuous cylinder installed in the above cavity (the role of the cage in the proposed design is played by the walls of the rotor shaft), in addition, the manufacturability of the drive is increased (since there is no need for additional manufacture of the holder for mounting the magnetic system, followed by its mechanical work on the outer surface after the assembly of the rotor).

На фиг. 1 представлен предложенный вентильный двигатель продольный разрез; на фиг.2 то же, сечение А-А на фиг.1 (чертеж прототипа - АВБЭ3072.009СБ разработка НПО "Астрофизика", общий вид заявляемого объекта - чертеж АВБ Э3072.010СБ. Нумерация эскизных чертежей в описании заявки не употребляется. Позиции чертежей на фиг.1 и фиг.2 представлены на эскизных чертежах в скобках). In FIG. 1 shows the proposed valve motor longitudinal section; figure 2 is the same, section AA in figure 1 (prototype drawing - AVBE3072.009SB developed by NPO Astrophysics, general view of the claimed object - drawing AVB E3072.010SB. The numbering of the sketch drawings is not used in the description of the application. figure 1 and figure 2 are presented in outline drawings in brackets).

Двигатель содержит корпус 1, в котором соосно размещены якорь 2 с обмотками 3, ротор 4 из немагнитного материала, в котором предусмотрена осевая полость 5 под магнитную систему в виде магнита 6 цилиндрической формы, намагниченного в радиальном направлении и закрепленного с помощью кольца 7 и втулки 8. На роторе 4 установлен вентилятор 9, а на корпусе 1 выполнены входные 10 и выходные 11 окна, обеспечивающие продув внутренней полости двигателя. Для повышения эффективности охлаждения, на якоре 2 предусмотрены продольные каналы 12. The engine comprises a housing 1, in which the armature 2 with windings 3 is coaxially placed, the rotor 4 is made of non-magnetic material, in which an axial cavity 5 is provided for a magnetic system in the form of a cylindrical magnet 6, radially magnetized and fixed with a ring 7 and a sleeve 8 A fan 9 is installed on the rotor 4, and input 10 and output 11 windows are made on the housing 1, which allow blowing of the internal cavity of the engine. To increase the cooling efficiency, longitudinal channels 12 are provided at anchor 2.

На роторе 4 также закреплен шунт из магнитопроводного материала, образующий два лепестка 13, поочередно взаимодействующих с тремя расположенными в корпусе 1 постоянными магнитами 14 и датчиками Холла 15. A shunt of magnetic material is also fixed on the rotor 4, forming two petals 13, alternately interacting with three permanent magnets 14 located in the housing 1 and Hall sensors 15.

Ротор 4 установлен на подшипниках 16 и 17, причем наружное кольцо последнего закреплено в полости 5 ротора 4, а в корпусе 1 предусмотрен выступ 18, взаимодействующий с внутренним кольцом подшипника 17. Для фиксации ротора 4 в осевом направлении в корпусе 1 установлены упругое кольцо 19 с разрезным кольцом 20. The rotor 4 is mounted on bearings 16 and 17, the outer ring of the latter being fixed in the cavity 5 of the rotor 4, and a protrusion 18 is provided in the housing 1, which interacts with the inner ring of the bearing 17. To fix the rotor 4 in the axial direction, an elastic ring 19 s is installed in the housing 1 split ring 20.

Работа двигателя осуществляется следующим образом. Управляющий сигнал с блока управления (в графических материалах условно не показан) поступает на обмотки управления 3 якоря 2, чем ротор 4 приводится во вращение. В зависимости от пары (магнит 14 и датчик Холла 15), которую замыкают лепестки 13 шунта, на блок управления поступает электрический сигнал, характеризующий положение ротора 4. В свою очередь с блока управления подается команда на соответствующую фазу обмотки 13 якоря 2, чем достигается регулировка скорости вращения ротора 4 двигателя. The operation of the engine is as follows. The control signal from the control unit (conventionally not shown in graphic materials) is fed to the control windings 3 of the armature 2, which rotates the rotor 4. Depending on the pair (magnet 14 and Hall sensor 15), which closes the petals 13 of the shunt, an electrical signal is received on the control unit that characterizes the position of the rotor 4. In turn, a command is sent from the control unit to the corresponding phase of the winding 13 of the armature 2, thereby achieving adjustment rotational speed of the rotor 4 of the engine.

Из вышеприведенного следует, что предложенное техническое решение обладает преимуществом по сравнению с известным, а именно за счет выполнения ротора тонкостенным с полостью под магнитную систему, сократились радиальные габариты двигателя и повысилась технологичность его изготовления (вал дополнительно выполняет функции обоймы и фланцев для осевой фиксации магнитной системы). From the above it follows that the proposed technical solution has an advantage over the known one, namely, by making the rotor thin-walled with a cavity under the magnetic system, the radial dimensions of the engine are reduced and the manufacturability of its production is improved (the shaft additionally serves as a cage and flanges for axial fixing of the magnetic system )

К сведениям, подтверждающим возможность осуществления предполагаемого изобретения, относятся упомянутые выше эскизные чертежи, а также описание работы устройства. The information confirming the possibility of carrying out the alleged invention include the above-mentioned sketch drawings, as well as a description of the operation of the device.

В настоящее время по материалам заявки на предприятии выпущены рабочие чертежи и предполагается изготовление опытного образца по плану II квартала 1992 года. Currently, according to the application materials, the company has produced working drawings and it is planned to manufacture a prototype according to the plan for the second quarter of 1992.

Claims

A rotary motor comprising a housing, an anchor with windings coaxially placed in the housing, a rotor made in the form of a shaft with a permanent magnet and mounted on a pair of bearings, the outer surface of one of which interacts with the housing, characterized in that the shaft is on the side opposite to its output end is made with a cavity, and a permanent magnet is located in the cavity of the shaft and is fixed against rotation relative to its walls, while an axial protrusion located in the hole of another bearing is made in the housing, the outer turn Nost which interacts with the shaft.