RU2076435C1

RU2076435C1 - Direct current electric motor

Info

Publication number: RU2076435C1
Authority: RU
Inventors: Сафа Алисафа Гюльмамедов; Минимайлюджан Гаитович Мингалеев
Original assignee: Сафа Алисафа Гюльмамедов; Минимайлюджан Гаитович Мингалеев
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: direct current low- power electric drives. SUBSTANCE: device has housing, base, excitation which has permanent magnets, disk armature which has wire winding which is filled with compound. Base and housing have magnetic-conducting yokes. Yoke of housing is bent, its convexity is directed to armature which is also bent; its convexity is directed to yoke of housing. EFFECT: decreased weight and size, improved power output, decreased usage of materials. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании и производстве электромашин, имеющих систему возбуждения на постоянных магнитах. The invention relates to electrical engineering and can be used in the design and manufacture of electric machines having a permanent magnet excitation system.

Известна многополюсная машина постоянного тока с дисковым якорем и немагнитными щитами, на которых расположены магнитопроводы, выполненные в виде сегмента [1]
Известен электродвигатель постоянного тока с системой возбуждения на постоянных магнитах и дисковый якорь с печатной обмоткой, у которого на внутренней поверхности ярма в зоне выемок постоянного магнита выполнены клювообразные выступы [2]
Известны электромашины с дисковым якорем и системой возбуждения на постоянных магнитах, в которых магниты размещены на магнитопроводящих пластинах [3]
Однако такие конструкции электродвигателей сложны, нетехнологичны и не обеспечивают достаточных удельных энергетических показателей при использовании дискового якоря в виде проволочной обмотки, залитой компаундным наполнителем.Known multi-pole DC machine with a disk armature and non-magnetic shields, on which are located the magnetic cores made in the form of a segment [1]
Known DC motor with a permanent magnet excitation system and a disk armature with a printed winding, in which on the inner surface of the yoke in the area of the recesses of the permanent magnet made beak-like protrusions [2]
Known electric machines with a disk anchor and a permanent magnet excitation system in which magnets are placed on magnetically conductive plates [3]
However, such designs of electric motors are complex, low-tech and do not provide sufficient specific energy indicators when using a disk armature in the form of a wire winding filled with a compound filler.

Такая конструкция двигателя принята за прототип. This engine design is taken as a prototype.

Задачей изобретения является уменьшение осевых габаритов, упрощение конструкции, снижение расхода материалов при одновременном повышении удельных энергетических показателей электродвигателя. The objective of the invention is to reduce the axial dimensions, simplify the design, reduce the consumption of materials while increasing the specific energy indicators of the electric motor.

Задача решается тем, что корпус и основание магнитной системы снабжены магнитопроводящим ярмом, а магнитные сектора выполняются усеченными с дугообразной наружной поверхностью и прямолинейной внутренней. The problem is solved in that the casing and the base of the magnetic system are equipped with a magnetically conducting yoke, and the magnetic sectors are truncated with an arched outer surface and a rectilinear inner one.

Ярмо, расположенное на корпусе, своей выпуклой частью обращено в сторону полости, образованной вогнутой активной частью якоря. Ярмо на основании выполнено волнообразным и на его выступах крепятся магниты. При выполнении корпуса и основания магнитопроводящими толщина корпуса, ярма на нем, толщина основания и ярма на основании находятся в соотношении 1:3:3:3. The yoke located on the body, with its convex part facing the cavity formed by the concave active part of the anchor. The yoke on the base is made undulating and magnets are mounted on its protrusions. When the casing and the base are magnetically conductive, the thickness of the casing, the yoke on it, the thickness of the base and the yoke on the base are in a ratio of 1: 3: 3: 3.

Возможно выполнение ярма корпуса и основания плоскими. It is possible to perform the yoke of the body and base flat.

С определенным соотношением выполняется высота щеток, расположенных между полюсами магнитов. Их высота равна сумме высоты магнита, толщина ярма, а также величины зазора, образованного между основанием и ярмом волнообразной формы. With a certain ratio, the height of the brushes located between the poles of the magnets is performed. Their height is equal to the sum of the height of the magnet, the thickness of the yoke, as well as the size of the gap formed between the base and the yoke of a wavy shape.

Предлагаемая конструкция электродвигателя с якорем, залитым компаундом, содержащим ферромагнитный порошок, позволяет использовать как подшипники качения, так и подшипники скольжения. The proposed design of an electric motor with an anchor filled with a compound containing ferromagnetic powder allows the use of rolling bearings and sliding bearings.

На чертеже изображена конструкция электродвигателя постоянного тока с дисковым якорем, проволочная обмотка которого залита компаундом в единое тело. The drawing shows the design of a DC motor with a disk anchor, the wire winding of which is filled with a compound in a single body.

Электродвигатель постоянного тока содержит корпус 1, якорь 2 и основание 3. На корпусе со стороны, обращенной к якорю, размещено магнитопроводящее дисковое ярмо 4. The DC motor comprises a housing 1, an anchor 2, and a base 3. A magnetically conductive disk yoke 4 is placed on the housing from the side facing the anchor.

Якорь в активной части имеет вогнутую форму, а выпуклая часть ярма 4 обращена в сторону вогнутой части якоря. The anchor in the active part has a concave shape, and the convex part of the yoke 4 faces the concave part of the anchor.

Выполнение ярма 4 без выпуклости и якоря без вогнутости приведет к ухудшению энергетических показателей и увеличению расхода материалов электродвигателя. Performing yoke 4 without a bulge and an anchor without concavity will lead to a deterioration in energy performance and an increase in the consumption of materials of the electric motor.

Возможно выполнение корпуса из магнитопроводящего материала без ярма, но гнутой конфигурации, обращенной к якорю. It is possible to make a housing of a magnetically conductive material without a yoke, but a bent configuration facing the anchor.

На основании 3 размещено ярмо 5 волнообразной формы, на выступах которого закреплены магниты 6, имеющие форму секторов с наружной дугообразной поверхностью и внутренней прямолинейной поверхностью, образующуюся секущей плоскостью. Возможно выполнение ярма основания в виде плоского диска. On the base 3 there is placed a wave-shaped yoke 5, on the protrusions of which magnets 6 are fixed, having the shape of sectors with an external arcuate surface and an internal rectilinear surface formed by a secant plane. It is possible to perform the yoke of the base in the form of a flat disk.

Между полюсами магнитов 6 расположены щеткодержатели со щетками 7. Ярмо 5, количество выступов и впадин которого равно количеству магнитов, и основание образуют зазоры 8. Between the poles of the magnets 6 are brush holders with brushes 7. Yarmo 5, the number of protrusions and troughs of which is equal to the number of magnets, and the base form the gaps 8.

Соотношение толщин ярма 5, основания 3, ярма 4 и корпуса 1 из магнитопроводящего материала равно 3:3:3:1. The ratio of the thicknesses of the yoke 5, the base 3, the yoke 4 and the housing 1 from a magnetically conductive material is 3: 3: 3: 1.

Изменение этого соотношения приведет к ухудшению технологичности изготовления корпуса, увеличению расхода и разунификации материалов. A change in this ratio will lead to a deterioration in the manufacturability of the case, an increase in consumption and unification of materials.

Высота щеток 7 электродвигателя также находится в определенной зависимости от высоты магнитов 6, толщины волнообразного ярма 5 и величины зазора 8. Это соотношение составляет равенство между высотой щетки 7 и суммой высоты магнита 6, толщины ярма 5 и величины зазора 8. The height of the brushes 7 of the electric motor also depends on the height of the magnets 6, the thickness of the wave-like yoke 5 and the size of the gap 8. This ratio is the equality between the height of the brushes 7 and the sum of the height of the magnet 6, the thickness of the yoke 5 and the size of the gap 8.

В случае выполнения ярма 5 в виде плоского диска зазоры 8 будут отсутствовать. Однако такое конструктивное исполнение приведет к увеличению веса магнитов 6, либо к уменьшению размера щеток 7 и уменьшению их срока службы. Возможно выполнение основания 3 (без ярма) из магнитопроводящего материала с волнообразными выступами со стороны крепления магнитов 6. In the case of the execution of the yoke 5 in the form of a flat disk gaps 8 will be absent. However, this design will lead to an increase in the weight of the magnets 6, or to a decrease in the size of the brushes 7 and a decrease in their service life. It is possible to make the base 3 (without yoke) of a magnetically conductive material with wave-like protrusions on the side of the magnet mounting 6.

Дисковый якорь, образованный проволочной обмоткой 9 и залитый наполнителем 10 с ферромагнитным порошком и компаундом, устанавливается в корпусе 1 и в основании 3 на подшипниках скольжения 11. Наличие ферромагнитного порошка позволяет якорю притягиваться с усилием к магнитам 6, а необходимый воздушный зазор между ними обеспечивается механическим упором (не показан) между валом 12, подшипником 11 и основанием 3. A disk anchor formed by a wire winding 9 and filled with a filler 10 with ferromagnetic powder and compound is installed in the housing 1 and in the base 3 on the sliding bearings 11. The presence of ferromagnetic powder allows the armature to be attracted to the magnets 6 with force, and the necessary air gap between them is ensured by mechanical emphasis (not shown) between the shaft 12, the bearing 11 and the base 3.

Claims

1. A DC motor comprising a housing, a base, a permanent magnet excitation system, brushes, a disk armature formed by a wire winding and filled with filler, bearings and magnetically conductive yokes, characterized in that a magnetically conductive yoke of curved shape is fixed on the housing, the convex part of which is facing towards the disk armature, the surface of the disk armature facing the yoke of a curved shape is made concave in the area of the active part of the winding, and the other surface of the disk armature, facing the magnets, flat.

2. The electric motor according to claim 1, characterized in that the magnets are made in the form of sectors with an external arcuate and internal rectilinear surfaces and are mounted on the protrusions of the magnetically conductive yoke mounted on the base.

3. The electric motor according to claim 1, characterized in that the composition of the filler for filling the disk anchor is ferromagnetic powder.

4. The electric motor according to claim 1, characterized in that the disk armature is mounted on sliding bearings.

5. The electric motor according to claim 1, characterized in that the housing is made of a magnetically conductive material with a convex surface facing the concave active part of the disk armature, and the base is made of magnetically conductive material and has protrusions on which magnets are fixed.