RU2733627C1 - Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения - Google Patents

Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения Download PDF

Info

Publication number
RU2733627C1
RU2733627C1 RU2020106335A RU2020106335A RU2733627C1 RU 2733627 C1 RU2733627 C1 RU 2733627C1 RU 2020106335 A RU2020106335 A RU 2020106335A RU 2020106335 A RU2020106335 A RU 2020106335A RU 2733627 C1 RU2733627 C1 RU 2733627C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electromagnets
stator
armatures
shaft
fixed
Prior art date
Application number
RU2020106335A
Other languages
English (en)
Inventor
Валерий Федорович Коваленко
Original Assignee
Валерий Федорович Коваленко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Федорович Коваленко filed Critical Валерий Федорович Коваленко
Priority to RU2020106335A priority Critical patent/RU2733627C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2733627C1 publication Critical patent/RU2733627C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/02DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/26DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
    • H02K23/36DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having two or more windings; having two or more commutators; having two or more stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям постоянного тока низкого напряжения. Технический результат – обеспечение увеличенного крутящего момента. Электродвигатель состоит из двух якорей с обмоткой возбуждения, установленных на валу с продольным смещением относительно друг друга, статора, с закрепленными на нем на одинаковом расстоянии электромагнитами П-образной формы, расположенными напротив якорей. Количество полюсов якорей и электромагнитов статора одинаковое, а их обмотки уложены волнообразно и непрерывно огибают все их пазы. Электромагниты статора имеют две обмотки, расположенные одна над другой и соединенные параллельно с диодами. Вентиляторы закреплены на валу с противоположных его концов. Решетки, на которых изолированно закреплены графитовые щетки, установлены между вентиляторами и якорями. Схема из транзисторов и датчиков Холла обеспечивает работу электродвигателя. 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям постоянного тока низкого напряжения, и может использоваться в качестве привода любых технических средств.
Уровень техники
Известен электромагнитный двигатель RU 2688203 С1, опубликованный 21.05.2019, в конструкции которого имеются электромагниты, закрепленные на статоре, и электромагниты, закрепленные на роторах. Данное изобретение имеет недостатки, обусловленные самой конструкцией электромагнитного, двигателя, в котором электромагниты, расположенные на статоре и роторах не могут развивать большие тяговые усилия ввиду ограниченной площади сечения сердечников и небольшого полюсного перекрытия.
Раскрытие изобретения Задачей изобретения является создание электродвигателя постоянного тока, работающего на низком напряжении с большим крутящим моментом, для привода любых технических средств. Конструкция электродвигателя состоит из двух якорей, изготовленных из электротехнической листовой стали, и установленных на одном валу с продольным смещением относительно друг от друга. Якоря имеют пазы для укладки обмотки возбуждения, и стянуты шпильками с гайками на концах. На статоре закреплены на одинаковом расстоянии электромагниты, собранные из электротехнической листовой стали П-образной формы, стянутые шпильками с гайками на концах, и расположенные напротив якорей, причем, количество полюсов якорей и электромагнитов статора одинаковое. Обмотки якорей и электромагнитов статора выполнены волнообразно, и огибают непрерывно все их пазы, тем самым, создавая чередующиеся полюса, причем электромагниты статора содержат две обмотки, одна над другой, которые включаются поочередно, меняя полярность. Фактором большого крутящего момента на валу является одновременное отталкивание якорей одними полюсами электромагнитов, и их притяжение вторыми полюсами, после изменения полярности, которое происходит перед каждым совмещения полюсов якорей и электромагнитов статора, при не меняющейся полярности якорей. Еще одним фактором увеличенного крутящего момента является то, что коэффициент полюсного перекрытия данного электродвигателя больше обычных электродвигателей постоянного тока. А ввиду того, что якоря являются многополюсными электромагнитами, также как и электромагниты статора, все они способны работать на низком напряжении, так как их магнитодвижущая сила зависит только от количества ампер/витков в обмотках. При подаче питания на электродвигатель, все электромагниты статора включаются одновременно, создавая большое тяговое усилие. Данный электродвигатель может работать от сети переменного тока через выпрямитель, либо от сети постоянного тока. На якоря питание подается через графитовые щетки, изолированно закрепленные на решетках перед якорями, и примыкающие к токосъемным кольцам, установленным изолированно на якорях, с которых питание поступает на обмотки. Очередность включения и переключения обмоток электромагнитов происходит от сигналов с датчиков Холла, расположенных с противоположной стороны выходного вала на крышке подшипникового узла. Импульс на датчики Холла поступает от плоских магнитов, которые закреплены на диске из немагнитной стали, насаженном на вал. С датчиков Холла импульс поступает на электрическую схему, которая состоит из транзисторов, подающих питание постоянного тока на электромагниты. Во избежание скачка напряжения после отключения электромагнитов, в электрическую схему параллельно обмоток встроены диоды. Отверстия для забора воздуха вентиляторами расположены по краям статора с обеих его сторон, а для выброса воздуха, отверстие находится в средней части статора.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен электродвигатель в продольном сечении, на фиг. 2 электродвигатель в поперечном сечении, на фиг. 3 - схема укладки обмоток якорей и электромагнитов статора.
Осуществление изобретения Электродвигатель состоит из 12 электромагнитов, которые изготовлены из листовой электротехнической стали П-образной формы, стянуты шпильками с гайками (1), и закреплены на статоре (2) на одинаковом расстоянии друг от друга, причем, над каждым якорем закреплено по 6 электромагнитов (3). Вал (4), изготовленный из конструкционной углеродистой качественной стали со шпонками (5), опирается на подшипники качения (6), которые установлены в подшипниковых узлах (7). Подшипниковые узлы закреплены на торцовых крышках (8), изготовлены из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества, и притянуты к статору болтами. Якоря (9), выполнены из листовой электротехнической стали, и стянуты шпильками с гайками (10), выполненными из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. В электромагнитах (3) статора волнообразно уложены по 2 обмотки (11). В пазах якорей (9) волнообразно уложена обмотка (12). Статор (2) имеет фланцевые ребра жесткости (13), и сделан из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества, с лапами (14). Вентиляторы (15), закреплены на валу с противоположных его концов, и выполнены из алюминия. Диск (16) изготовлен из немагнитной стали с закрепленными на нем плоскими магнитами (17), напротив которых установлены датчики (18) Холла. Решетки (19), сделаны из углеродистой конструкционной стали обыкновенного качества, с закрепленными на них изолированно графитовыми щетками (20), и примыкают к токосъемным кольцам (21), изолированно закрепленным на якорях.
Электромагнитный двигатель работает следующим образом.
На обмотки электромагнитов статора и якорей подается постоянный ток, который намагничивает их, производя взаимное притяжение, и вращает вал с установленными на нем якорями. Перед совмещении полюсов якорей и электромагнитов, отключаются работавшие обмотки электромагнитов, и включается вторые, которые меняют их полюсы на противоположные. В этот момент происходит отталкивание однополярных полюсов электромагнитов и якорей, и одновременное притяжение этих же полюсов якорей другими полюсами электромагнитов, что придает более равномерное вращение валу. Такой цикл с переключением полюсов электромагнитов повторяется каждый раз перед совмещении с полюсами якорей, причем полюса якорей не меняют своей полярности. Питание на электродвигатель подается от сети, через выпрямитель тока, либо от сети постоянного тока. Схема, состоящая из транзисторов и датчиков Холла, обеспечивает работу электродвигателя путем переключения обмоток электромагнитов статора.

Claims (1)

  1. Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения, состоящий из двух якорей, установленных на валу со шпонками, с продольным смещением относительно друг друга, стянутых шпильками с гайками на концах, и собранных из электротехнической листовой стали с пазами для укладки обмотки возбуждения, статора, с закрепленными на нем на одинаковом расстоянии электромагнитами, собранных из листовой электротехнической стали П-образной формы, стянутых шпильками с гайками на концах, и расположенных напротив якорей, причем количество полюсов якорей и электромагнитов статора одинаковое, а их обмотки уложены волнообразно и непрерывно огибают все их пазы, причем электромагниты статора имеют две обмотки, расположенные одна над другой и соединенные параллельно с диодами, вала, опирающегося своими концами на подшипники качения, установленные в подшипниковых узлах, закрепленных на торцовых крышках статора, имеющих ребра жесткости с лапами, вентиляторов, закрепленных на валу с противоположных его концов, решеток, установленных между вентиляторами и якорями, на которых изолированно закреплены графитовые щетки, примкнутые к токосъемным кольцам, установленным изолированно на якорях, вентиляционных отверстий для входящего и выходящего воздуха, расположенных по краям корпуса статора, и в средней его части, элементов управления питанием электромагнитов, которые состоят из транзисторов, и датчиков Холла, установленных на крышке подшипникового узла с противоположного конца выходного вала, напротив немагнитного диска, закрепленного на валу, с плоскими магнитами.
RU2020106335A 2020-02-10 2020-02-10 Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения RU2733627C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106335A RU2733627C1 (ru) 2020-02-10 2020-02-10 Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106335A RU2733627C1 (ru) 2020-02-10 2020-02-10 Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733627C1 true RU2733627C1 (ru) 2020-10-05

Family

ID=72927068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020106335A RU2733627C1 (ru) 2020-02-10 2020-02-10 Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733627C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997014209A1 (en) * 1995-10-09 1997-04-17 Mnk Research And Software Pty. Ltd. Electrical machines having compensated field reaction
RU77513U1 (ru) * 2008-05-28 2008-10-20 Алексей Владимирович Булычев Электрическая машина (варианты)
RU2356154C1 (ru) * 2008-04-17 2009-05-20 Андрей Борисович Захаренко Электрическая машина с двухпакетным индуктором (варианты)
RU2572040C1 (ru) * 2014-07-21 2015-12-27 Валерий Федорович Коваленко Электромагнитный двигатель
RU2688203C1 (ru) * 2018-04-23 2019-05-21 Валерий Федорович Коваленко Электромагнитный двигатель с самовозбуждающимися обмотками якорей

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997014209A1 (en) * 1995-10-09 1997-04-17 Mnk Research And Software Pty. Ltd. Electrical machines having compensated field reaction
RU2356154C1 (ru) * 2008-04-17 2009-05-20 Андрей Борисович Захаренко Электрическая машина с двухпакетным индуктором (варианты)
RU77513U1 (ru) * 2008-05-28 2008-10-20 Алексей Владимирович Булычев Электрическая машина (варианты)
RU2572040C1 (ru) * 2014-07-21 2015-12-27 Валерий Федорович Коваленко Электромагнитный двигатель
RU2688203C1 (ru) * 2018-04-23 2019-05-21 Валерий Федорович Коваленко Электромагнитный двигатель с самовозбуждающимися обмотками якорей

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220190661A1 (en) Dc electric motor/generator with enhanced permanent magnet flux densities
US20220302811A1 (en) Multi-tunnel electric motor/generator
US9692269B2 (en) Winding configuration of doubly salient permanent magnet electric machine
US8922087B1 (en) High efficiency low torque ripple multi-phase permanent magnet machine
EP1359660A2 (en) Switched reluctance motor
US20150054373A1 (en) Commutatorless and brushless dc machine with stationary armature and method of operating the same
CN104935095A (zh) 一种u形定子混合励磁开关磁阻电机
CN107919754B (zh) 一种横向磁通永磁电机
RU2688203C1 (ru) Электромагнитный двигатель с самовозбуждающимися обмотками якорей
RU2733627C1 (ru) Электродвигатель постоянного тока низкого напряжения
CA2743160A1 (en) Generator
EP2988402A1 (en) Stepping motor
US6657353B1 (en) Permanent magnet electric machine with energy saving control
CN110707890A (zh) 交变复合励磁双凸极对组件及其永磁电机
RU2749049C1 (ru) Электродвигатель постоянного тока с частичной противо-эдс
CN106655550A (zh) 一种电动滚筒电机
US10469003B2 (en) Rotating electric machine
CN111555578A (zh) 全相双驱动无刷直流电动机
CN211830616U (zh) 一种径向与轴向磁极错位的双永磁高效电机
US586459A (en) smith
RU2336621C1 (ru) Способ управления магнитным потоком и индукторная электрическая машина для его осуществления
JP6335523B2 (ja) 回転電機
CN215772883U (zh) 一种磁场调制式无刷励磁凸极同步电机
KR100610157B1 (ko) 발전기 및 전동기의 겸용 사용을 가능케 하는 회전기
RU2141159C1 (ru) Магнитоэлектрический моментный двигатель волегова в.е.