SU1137555A1

SU1137555A1 - Single-phase synchronous electric motor

Info

Publication number: SU1137555A1
Application number: SU823459272A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Краснопевцев; Виктор Иванович Былинкин; Виктор Александрович Шватов; Эрнест Петрович Садовников
Original assignee: Войсковая часть 55215
Priority date: 1982-04-15
Filing date: 1982-04-15
Publication date: 1985-01-30

Abstract

ОДНОФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ , содержащий сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые -зубчатые магнитопроводы , две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных ме зду торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов , и зубчатьй ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магни7 9 топроводов5 отличающийс тем, что, с целью расишрени функциональных возможностей н повышени надежности, полюсные наконечники сердечника имеют по крайней мере по одному зубцу с угловой прот женностью в треть зубцового делени ротора, , установлены диаметрально противоположно и развернуты на половину зубцового делени по отношению к зубцам магнитопровод щих дисков, имеющих такую же угловую прот женность, каждый из зубцов ротора вьшолнен с трем аксиально смещенными активными поверхност ми , одна из которых имеет угловую прот женность в треть зубцового делени ротора, втора - в половину зубцового делени ротора, а треть , расположенна между первой и второй, - в две трети зубцового делени ротора. 13 Рие,1 20A SINGLE-PHASE SYNCHRONOUS MOTOR containing a concentrated winding mounted on a core with pole lugs, it has concentric disk -tubular magnetic circuits, two pairs of ring magnets with an axial orientation of the poles installed by the ends of the pole lugs and the circular magnets, and the unit is provided with a drawer, and a rifle ring, and a rifle ring, and a rifle ring, and a rifle ring, and a rifle ring, and a rifle ring, and a rifle ring, positioned by the rifle ring, and of the rifle ring, mounted on the core, mounted on the core of the pole ends and on the core of the pole, mounted on the core, mounted on the ends of the pole ends and on the ring, and on the keyboard, the keyboard is mounted on the pole, mounted on the end of the pole tips and on the ring, and the rifle charts are mounted on the core, mounted on the ends of the pole tips and on the core of the pole, mounted on the core, mounted on the ends of the pole tips and on the core of the pole, mounted on the cores, mounted on the end tips Magnesium 9 9 conduits5 characterized in that, in order to improve the functionality and increase reliability, the pole tips of the core and have at least one tooth with an angular length of one third of the rotor division of the rotor, are diametrically opposed and deployed in half of the tooth division with respect to the teeth of the magnetic conductive disks having the same angular extent, each of the rotor teeth is full with three axially displaced active surfaces, one of which has an angular extent of one third of the dentate division of the rotor, the second half of the tooth division of the rotor, and a third located between the first and second, in d thirds of the third division of the rotor. 13 Rie, 1 20

Description

I Изобретение относитс к электротехнике , в частности к однофазным синхронным электродвигател м, которы наход т широкое применение в различных приборах автоматики, телемехаНИКИ , вычислительной техники, системах записи и считывани информации и т.д. Известен однофазный синхронный электродвигатель, содержащий обмотку установленную на сердечниках с полюсными наконечниками, им концентрич ные дисковые зубчатые магнитопроводы две пары магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатьй ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов l Недостатком такого электродвигате д вл етс сложна конструкци маг вхшетс нитощ.овода, несущего обмотку управлени из нескольких катушек. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс однофазный синхронный электродвигательj содержащий сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые зубчатые магнитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между т6рца ми дисковых зубчатых магнитопроводов 2 . Недостатками известного электродвигател вл ютс ограниченные функциональные возможности и низка надежность. Двигатель не может функционировать при питании от источника однопол рлых импульсов посто нного тока. Из-за того, что нагрузки магнитных усилий, воздействующих на ротор известного двигател , не скомпен сированы, он обладает низкой надежностью . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей и повьппение надежности однофазного син ронного электродвигател . Поставленна цель достигаетс тем, что в однофазном синхронном электродвигателе, содержащем сосредо точенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками им концентричные дисковые зубчатые 55 магнитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов , установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов , и зубчатый ротор, установленный мелсду торцами дисковых зубчатых магнитопроводов, полюсные наконечники сердечника имеют по крайней мере по одному зубцу с угловой прот женностью в треть зубцового делени ротора, установлены диаметрально противоположно и развернуты на половину зубцового делени по отношению к зубцам магнитопровод щих дисков, имеющих такую же угловую прот женность, каждый из зубцов ротора вьтолнен с трем аксиально смещенными активными поверхност ми , одна из которых имеет угловую прот женность в треть зубцового делени ротора, втора в половину зубцового делени ротора, а треть , расположенна между первой и второй, в две трети зубцового делени ротора. Ка фиг.1 схематически представлен электродвигатель, общий вид; на фиг.2 - то ce, вид в плане (по стрелкам на фиг,1 вниз); на фиг.З то е, вид в плане (по стрелкам на фиг,1 вверх); на фиг.4 а .8,В - принцип действи электродвигател . I :iV - На валу 1 закреплен ротор 2 с зуб-, цами 3. Вал 1 сидит в подшипниках, установленных в платах 4 и 5 из немагнитного материала. На цилиндрических выступах этих плат концентрично валу 1 надеты посто нные магниты 6 и 7, обращенные друг к другу разноименными- полюсами. Со стороны торцов, обращенных к ротору 2, магниты 6 и 7 зафиксированы посредством зубчатых дисков 8 и 9, служащих магнитопроводами. Концентрично магнитам 6 и 7 установлены кольцевые магниты 10 и 11, обращенные друг к другу разноименными полюсами, противоположной относительно магнитов 6 и 7 пол рности. С одного из торцов полюса магнитов 10 и 11 замкнуты на полюса противоположной пол рности магнитов 6 и 7 посредством дисковых магнитопроводов 12 и 13. Между другими торцами магнитов 10 и 11 установлены полюсные -наконечники 14 и 15 сердечника 16, на котором размещена катущка 17 сосредоточенной обмотки двигател . Сердечник 16 выполнен с диаметрально противоположно расположеннымиI The invention relates to electrical engineering, in particular, to single-phase synchronous electric motors, which are widely used in various automation devices, telemechanics, computer technology, information recording and reading systems, etc. Known single-phase synchronous motor containing a winding mounted on cores with pole lugs, concentric disk gear magnetic circuits, two pairs of magnets with axial orientation of the poles installed between the ends of the pole tips and disk magnetic circuits, and a gear rotor mounted between the ends of the disk gear magnetic conductors l Disadvantage The electric motor D is a complex structure that incorporates a thread into a thread holding a water carrier carrying a control coil of several coils. The closest to the invention to the technical essence is a single-phase synchronous electric motor containing a concentrated winding mounted on a core with pole pieces, it has concentric disk toothed magnetic cores, two pairs of ring magnets with an axial orientation of the poles installed between the ends of the pole pieces and disk magnetic circuits, and a gear rotor installed between t6rtsi disk toothed magnetic circuit 2. The disadvantages of the known electric motor are limited functionality and low reliability. The motor cannot function when powered from a source of single-pole, direct current pulses. Due to the fact that the loads of magnetic forces acting on the rotor of the known engine are not equipped, it has low reliability. The aim of the invention is to enhance the functionality and improve the reliability of a single-phase synchronous motor. The goal is achieved by the fact that in a single-phase synchronous electric motor containing a concentrated winding mounted on a core with pole tips there are concentric disk serrated 55 magnetic cores, two pairs of ring magnets with an axial orientation of the poles installed between the ends of the pole tips and disk magnetic circuits, and a gear rotor , installed by the ends of disk-shaped magnetic circuits, the pole tips of the core have at least one tooth with an angular extension An awn is one third of the rotor division, set diametrically opposed and deployed in half of the division of teeth in relation to the teeth of magnetic conductive disks having the same angular extent, each of the rotor teeth is filled with three axially displaced active surfaces, one of which has an angular surface The third is in the third of the toothed division of the rotor, the second in the half of the toothed division of the rotor, and the third, located between the first and second, in two-thirds of the toothed division of the rotor. Ka figure 1 shows a schematic of the electric motor, a general view; in Fig.2 - then ce, a plan view (along the arrows in FIG. 1 is down); in FIG. 3, there is a plan view (along the arrows in FIG. 1 upwards); 4 a .8, B - the principle of operation of an electric motor. I: iV - On the shaft 1, the rotor 2 is fixed with a tooth, one 3. The shaft 1 sits in bearings mounted in the boards 4 and 5 of a non-magnetic material. On the cylindrical protrusions of these boards concentric with shaft 1 are worn permanent magnets 6 and 7, facing each other with opposite poles. From the ends facing the rotor 2, the magnets 6 and 7 are fixed by means of toothed disks 8 and 9, which serve as magnetic conductors. Concentric to magnets 6 and 7 are mounted ring magnets 10 and 11, facing each other by opposite poles, opposite to magnets 6 and 7 of polarity. From one of the ends, the poles of the magnets 10 and 11 are closed at the poles of opposite polarity of the magnets 6 and 7 by means of disk magnetic cores 12 and 13. Between the other ends of the magnets 10 and 11, pole tips 14 and 15 of core 16 are placed on which the coil 17 of concentrated winding engine The core 16 is made with diametrically opposed

полюсными наконечниками 14 и 15, которые в частном случае, показанном на чертежах, имеют по одному зубцу с угловой прот жо 1ностью «/3 (т.е. в треть эубцрвого делени двухзубцового делени ротора). В общем случае углова прот женность зубцов полюсны наконечников 14 и 15 равна 27/32, гд 7 - число роторных зубцов, каждый из которых выполнен с трем аксиально смещенными активными поверхност ми 19, 20, 21, одна из которых имеет угловую прот женность 2ir/3z, втора 17/7 , треть , расположенна между первой и второй, -4«/32, причем на торцах магнитов 6 и 7, установленных обращенными друг к другу разноименными полюсами, установлены ферромагнитные диски 8 и 9 с зубцами 18, имеющими угловую прот женностьvi/3z, оси которых направлены -относительно осей зубцов полюсных наконечников ферромагнитного сердечника со смещением на угол It . Двигатель работает следующим образом .pole tips 14 and 15, which in the particular case shown in the drawings, have one tooth with an angular length of 1/3 (i.e. one third of the division of the two-rotor division of the rotor). In the general case, the angular extent of the teeth of the poles of the tips 14 and 15 is 27/32, when 7 is the number of rotor teeth, each of which is made with three axially displaced active surfaces 19, 20, 21, one of which has an angular extent 2ir / 3z, second 17/7, third, located between the first and second, -4 "/ 32, and at the ends of the magnets 6 and 7, installed opposite to each other opposite poles, are installed ferromagnetic disks 8 and 9 with teeth 18 having an angular arch Feminity vi / 3z, whose axes are directed - relative to the axes of the teeth are polar x tips of a ferromagnetic core offset by an angle It. The engine works as follows.

.При обесточенном состо нии обмотки 17 ротор устанавливаетс по дейсвием фиксирующих зубцов 18 в таком положении по отношению к полюсным наконечникам 14 и 15, как это показано схематически на фиг. 4q. Здесь 5 и N условно указывают на пол рность зубцов 18 зубчатых магнитопроводов 8 и 9, прилегающих к торцам магнитов б и 7.In the de-energized state of the winding 17, the rotor is mounted on the action of the locking teeth 18 in such a position with respect to the pole pieces 14 and 15, as shown schematically in FIG. 4q. Here, 5 and N conditionally indicate the polarity of the teeth of the 18 serrated magnetic cores 8 and 9 adjacent to the ends of the magnets b and 7.

При нарастании тока в обмотке 17 ротор перемещаетс из положени , поKa3aliHoe на фиг.4а, в положение, показанное на фиг. 48.When the current in the winding 17 rises, the rotor moves from the position, according to Ka3aliHoe in fig. 4a, to the position shown in fig. 48.

После окончани протекани тока 5 обмотке ротор под действием потока магнитов поворачиваетс из положени , показанного на фиг. 4S, в положение , показанное на фиг. 46, заверша таким образом-шаг.After the end of the flow of current 5 to the winding, the rotor is rotated from the position shown in fig. 4S to the position shown in FIG. 46, thus completing the step.

С поступлением нового импульса тока ротор совершает новый шаг в такой же последовательности.With the arrival of a new current pulse, the rotor makes a new step in the same sequence.

Ни пол рность, ни форма импульса в данном случае существенного значени не имеют, поскольку принцип действи устройства от этих факторов не зависит. Возможна работа и от источника синусоидального напр жени .Neither polarity nor the pulse shape in this case is significant, since the principle of the device does not depend on these factors. Operation from the source of sinusoidal voltage is also possible.

Предлагаемьй двигатель характеризуетс высокой надежностью и может примен тьс и в дискретном и в синхронном -электроприводе без специальны средств дл запуска при питании от источника -переменного напр жени различной формы.The proposed motor is characterized by high reliability and can be used both in a discrete and in a synchronous electric drive without special means for starting when powered from a source of alternating voltage of various shapes.

Claims

A SINGLE-PHASE SYNCHRONOUS MOTOR containing a concentrated winding mounted on a core with pole tips, concentric disk-toothed magnetic cores, two pairs of ring magnets with an axial orientation of the poles installed between the ends of the pole tips and disk magnetic cores, and a toothed rotor mounted between the ends of the tooth magnets - toprovodov, characterized in that, in order to expand functionality and improve reliability, the pole terminals of the core have at least one tooth with an angular extension of one third of the tooth division of the rotor,. mounted diametrically opposite and rotated by half the tooth division with respect to the teeth of the magnetic conductive disks having the same angular extent, each of the teeth of the rotor is made with three axially displaced active surfaces, one of which has an angular extent of one third of the tooth division of the rotor, the second half tooth division of the rotor, and the third, located between the first and second, is two-thirds of the tooth division of the rotor.

Figure 1

SU „„ 1137555>