RU99996U1

RU99996U1 - RESONANT TORQUE MOTOR

Info

Publication number: RU99996U1
Application number: RU2010128961/28U
Authority: RU
Inventors: Ривнер Фазылович Ганиев; Леонид Ефимович Украинский; Олег Ривнерович Ганиев; Валерий Павлович Касилов; Станислав Ривнерович Ганиев
Original assignee: Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2010-12-10

Abstract

Резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нем зубчатый ротор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепления ротора внутри статора и упругий элемент для фиксации положения зубьев ротора относительно статора, статор выполнен зубчатым, обмотка статора выполнена из катушек, уложенных на каждом его зубце, на зубьях ротора установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, причем статор и ротор выполнены с равным и четным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно. A resonant torsional vibration motor containing a hollow stator with windings and a gear rotor installed in it, characterized in that it further comprises bearing shields for mounting the rotor inside the stator and an elastic element for fixing the position of the rotor teeth relative to the stator, the stator is gear, the stator winding is made of Permanent magnets with pole tips are installed on the teeth of the rotor of the coils placed on each of its teeth, and the stator and rotor are made with an equal and even number of teeth, and the winding and the stator teeth are connected in series and in opposition.

Description

Устройство относится к синхронным электродвигателям и может быть использовано в электротехнической промышленности для создания крутильных колебаний.The device relates to synchronous motors and can be used in the electrical industry to create torsional vibrations.

Известен двигатель, содержащий корпус, вал, баланс и дугообразные электромагниты, закрепленные на корпусе и балансе для создания крутильных колебаний.Known engine containing a housing, shaft, balance and arcuate electromagnets mounted on the housing and balance to create torsional vibrations.

(см. Авторское свидетельство СССР №441040, кл. В06В 1/04, 1971 г.)(see USSR author's certificate No. 441040, class B06B 1/04, 1971)

Устройство состоит из жестко связанного с валом баланса и упруго подвешенного к нему корпуса. Корпус и баланс имеют не менее, чем по одной паре дугообразных электромагнитов, причем электромагниты баланса расположены между полюсами электромагнитов корпуса с зазором. При работе двигателя его корпус вращается равномерно, а баланс и соединенный с ним вал колеблется.The device consists of a body rigidly connected to the balance shaft and a housing elastically suspended from it. The housing and the balance have at least one pair of arcuate electromagnets, and the balance electromagnets are located between the poles of the electromagnets of the housing with a gap. When the engine is running, its body rotates evenly, and the balance and the shaft connected to it fluctuate.

Недостатком такого устройства является его ненадежность из-за необходимости использования токовводов к подвижным обмоткам дугообразных электромагнитов.The disadvantage of this device is its unreliability due to the need to use current leads to the movable windings of arched electromagnets.

Этот недостаток преодолен в другом известном устройстве, содержащем полый статор с обмотками постоянного тока и установленный в нем зубчатый ротор.This disadvantage is overcome in another known device comprising a hollow stator with DC windings and a gear rotor installed therein.

(см. Авторское свидетельство СССР №992103, кл. В06В 1/04, 1981 г.)(see USSR author's certificate No. 992103, class B06B 1/04, 1981)

Данное устройство по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному и, поэтому, принято за его прототип.This device by technical nature and the achieved result is the closest to the proposed and, therefore, taken as its prototype.

Согласно известному техническому решению при протекании тока по обмоткам и нахождении зубца ротора в соответствующем зазоре статора в теле зубца ротора индуктируются токи, которые вызывают крутильные колебания ротора. Частота этих колебаний пропорциональна количеству зубцов ротора.According to a known technical solution, when current flows through the windings and the rotor tooth is in the corresponding stator gap in the rotor tooth body, currents are induced that cause torsional vibrations of the rotor. The frequency of these oscillations is proportional to the number of teeth of the rotor.

Недостатком известного устройства является его громоздкость и сложность изготовления.A disadvantage of the known device is its bulkiness and complexity of manufacture.

Техническим результатом данной разработки является создание простотой и надежной конструкции двигателя.The technical result of this development is to create a simple and reliable engine design.

Указанный технический результат достигается тем, что резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нем зубчатый ротор, дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепление ротора внутри статора и упругий элемент для фиксации положения полюсов ротора относительно статора, статор выполнен зубчатым, обмотка статора выполнена из катушек, уложенных на каждом его зубце, на зубьях ротора установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, причем статор и ротор выполнены с равным и четным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно.The specified technical result is achieved in that the resonant torsional vibration motor containing a hollow stator with windings and a gear rotor installed in it further comprises bearing shields for mounting the rotor inside the stator and an elastic element for fixing the position of the rotor poles relative to the stator, the stator is gear, the stator winding made of coils placed on each of its teeth, permanent magnets with pole tips are installed on the teeth of the rotor, and the stator and rotor are made with equal an even number of teeth, and windings on the stator teeth are connected in series and in opposition.

Зубчатая конструкция ротора и статора, обеспечивает возможность менять амплитуду крутильных колебаний в зависимости от числа зубьев, а благодаря сменному упругому элементу обеспечивается резонанс системы ротор - исполнительный механизм, работающий от двигателя крутильных колебаний, на частоте, необходимой для осуществления процесса, выполняемого исполнительным механизмом.The gear structure of the rotor and stator provides the ability to change the amplitude of torsional vibrations depending on the number of teeth, and thanks to the replaceable elastic element, the resonance of the rotor system is ensured - the actuator operating from the torsional vibration engine at the frequency necessary for the process performed by the actuator.

Устройство иллюстрируют чертежом.The device is illustrated in the drawing.

На фиг.1 схематично изображен общий вид двигателя.Figure 1 schematically shows a General view of the engine.

На фиг.2 изображен статор (без обмоток) и ротор (разрез А-А на фиг.1)Figure 2 shows the stator (without windings) and the rotor (section AA in figure 1)

Резонансный двигатель крутильных колебаний, изображенный на фигурах, содержит зубчатый статор 1 с пазами 2, в которые уложена обмотка статора 3, и ротор 4, на котором установлены постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6. Ротор закреплен относительно статора при помощи подшипниковых щитов 7 и зафиксирован относительно статора при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9.The resonant torsional vibration motor shown in the figures contains a gear stator 1 with grooves 2, in which the stator winding 3 is laid, and a rotor 4, on which permanent magnets 5 with pole tips 6. are mounted. The rotor is fixed relative to the stator using bearing shields 7 and is fixed relative to the stator using, located in the cage 8, a removable elastic element 9.

Устройство собирается и работает следующим образом.The device is assembled and operates as follows.

Обмотку 3 статора 1, выполняют из катушек, уложенных на каждом его зубце, образованном пазами 2. При сборке устройства крепление ротора 4 относительно статора осуществляют при помощи подшипниковых щитов 7. Статор и ротор выполняют с равным и четным числом зубцов. Катушки соединяют последовательно встречно. Ротор фиксируют относительно статора в нейтральном положении при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9 в виде шарнира из резины. В качестве нейтрального положения выбирают положение ротора, при котором ось междуполюсного пространства ротора совпадает с осью зубца статора.The winding 3 of the stator 1 is made of coils laid on each of its teeth formed by grooves 2. When assembling the device, the rotor 4 is fixed relative to the stator using bearing shields 7. The stator and rotor are made with an equal and even number of teeth. Coils are connected in series counter. The rotor is fixed relative to the stator in a neutral position with the help of a removable elastic element 9 in the form of a hinge made of rubber in the holder 8. As the neutral position, choose the position of the rotor, in which the axis of the interpolar space of the rotor coincides with the axis of the stator tooth.

При протекании по обмоткам статора электрического тока на статоре формируется система чередующихся полюсов, и в зависимости от направления тока постоянные магниты 5 с полюсными наконечниками 6 притягиваются в ту или другую сторону. При протекании по обмоткам статора переменного тока момент, действующий на ротор, меняет свою величину и направление с частотой тока, что обеспечивает крутильные колебания ротора. Амплитуда колебаний ротора может регулироваться за счет изменения величины тока. Максимальная амплитуда колебаний ротора соответствует расстоянию между полюсами.When an electric current flows through the stator windings, a system of alternating poles is formed on the stator, and depending on the direction of the current, the permanent magnets 5 with pole tips 6 are attracted in one direction or another. When an alternating current flows through the stator windings, the moment acting on the rotor changes its magnitude and direction with the frequency of the current, which ensures torsional vibrations of the rotor. The amplitude of oscillation of the rotor can be adjusted by changing the magnitude of the current. The maximum amplitude of the rotor oscillations corresponds to the distance between the poles.

Предлагаемый резонансный двигатель крутильных колебаний отличается простотой конструкции и надежностью, что расширяет возможности его использования.The proposed resonant torsional vibration motor is simple in design and reliable, which expands the possibilities of its use.

Claims

A resonant torsional vibration motor containing a hollow stator with windings and a gear rotor installed in it, characterized in that it further comprises bearing shields for mounting the rotor inside the stator and an elastic element for fixing the position of the rotor teeth relative to the stator, the stator is gear, the stator winding is made of Permanent magnets with pole tips are installed on the teeth of the rotor of the coils placed on each of its teeth, and the stator and rotor are made with an equal and even number of teeth, and the winding and the stator teeth are connected in series and in opposition.