SU855880A1 - Synchronous electric motor - Google Patents
Synchronous electric motor Download PDFInfo
- Publication number
- SU855880A1 SU855880A1 SU792814432A SU2814432A SU855880A1 SU 855880 A1 SU855880 A1 SU 855880A1 SU 792814432 A SU792814432 A SU 792814432A SU 2814432 A SU2814432 A SU 2814432A SU 855880 A1 SU855880 A1 SU 855880A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coils
- engine
- rotors
- magnetic
- magnets
- Prior art date
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микромашинам систем автоматики.The invention relates to electric machines, namely to micromachines of automation systems.
Известны синхронные электродвигатели, содержащие сосредоточенную обмотку, состоящую из четырех равномерно распределенных по окружности катушек, установленных между торцами дисков магнитопровода, снабженного вырезами, и постоянными магнитами, намаг-Known synchronous motors containing a concentrated winding, consisting of four coils uniformly distributed around the circumference, installed between the ends of the disks of the magnetic circuit, equipped with cutouts, and permanent magnets, magnet
I ниченными в направлении оси вращения ротора, образующего торцевой воздушный зазор с магнитопроводом [1]·» Основными недостатками известных двигателей являются-s неудовлетвори тельные динамические характеристики,, технологическая сложность и трудоемкость изготовления, а также невысокая надежность. Неудовлетворительные динамические характеристики обусловлены j большой массой ротора. В случае использования таких двигателей в качестве синхронно-импульсных приходится ограничиваться лишь самыми малыми габаритами при низкой частоте следования импульсов, так как при увеличении частоты следования импульсоц неизбежно возникновение сбоев в работе, поскольку массивный ротор не успева5 ет за малый промежуток времени между двумя импульсами занять устойчивое положение для готовности к совершению следующего шага из-за, слишком медленно затухающих колебаний вокруг положе16 ния равновесия, возникающих после отработки ^предыдущего шага. Следствием наличия множества магнитов на роторе является технологическая сложность. Подбор одинаковых по силе и размерам магнитов, установка их равномерно по окружности ротора, балансировка сложного ротора со значительной массой причина большой трудоемкости извест2Ф ного двигателя.I nitshennymi in the direction of the axis of rotation of the rotor, forming the end air gap with the magnetic circuit [1] · "The main disadvantages of the known engines are -s unsatisfied dynamic dynamics, technological complexity and laboriousness of manufacturing, as well as low reliability. Poor dynamic performance due to j large mass of the rotor. In the case of using such engines as synchronous-pulse ones, it is necessary to be limited to only the smallest dimensions at a low pulse repetition rate, since with an increase in the pulse repetition rate, malfunctions are inevitable, since the massive rotor did not have time5 in a short period of time between two pulses, it takes a stable position in order to be ready to take the next step due to oscillations too slowly damped around the equilibrium position that arise after practicing the previous step. The consequence of the presence of many magnets on the rotor is technological complexity. The selection of magnets with the same strength and size, their installation uniformly around the circumference of the rotor, the balancing of a complex rotor with significant mass is the reason for the great laboriousness of the well-known motor.
Наиболее близким к заявленному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является синхронный электродвигатель, со3 держащий статор с магнитопроводом в виде двух дисков, два явнополюсных ротора, оси вращения которых параллельны, а валы связаны кинематически и расположены между витками обмотки, выполненной в виде коаксиально расположенных катушек. У известного двигателя кольцевые постоянные магниты, имеющие по одной паре полюсов^ расположены на валах, которые установлены между двумя катушками обмотки. Такое исполнение оптимально при двухполюсных магнитах Г2].The closest to the claimed technical solution in terms of technical nature and the achieved effect is a synchronous electric motor containing a stator with a magnetic circuit in the form of two disks, two explicitly polar rotors whose rotation axes are parallel and the shafts are kinematically connected and are located between coils of the winding, made in the form of coaxially arranged coils. The known motor has permanent ring magnets having one pair of poles ^ located on the shafts that are installed between two winding coils. This design is optimal with bipolar magnets G2].
Однако, если требуется уменьшить шаг поворота, то в известном двигателе с ростом числа пар полюсов Mai— нита растет и количество катушек, которое для рационального использования машины целесообразно принимать равнымHowever, if it is necessary to reduce the turning step, then in the known engine with an increase in the number of pairs of Mai-pole poles, the number of coils also grows, which, for rational use of the machine, should be taken equal to
р. С ростом числа полюсов магнита у известного двигателя необходимо уменьшать кривизну катушек для избежания уменьшения КПД, а это связано с увеличением расстояния между магнитами и в конечном счете также приводит к снижению использования машины по величине синхронизирующего момента, приходящегося на единицу объема электродвигателя, снижению КПД.R. With an increase in the number of magnet poles of a known motor, it is necessary to reduce the curvature of the coils to avoid a decrease in efficiency, and this is due to an increase in the distance between the magnets and ultimately also leads to a decrease in the use of the machine in terms of the synchronizing moment per unit volume of the electric motor, and a decrease in efficiency.
Цель изобретения - повышение синхро, низирующего момента на единицу объема· и КПД двигателя.The purpose of the invention is to increase the synchro, lowering moment per unit volume · and engine efficiency.
Указанная цель достигается тем, что катушки выполнены овальной формы и валы роторов размещены в отверстии внутренней катушки.This goal is achieved by the fact that the coils are oval and the rotor shafts are placed in the hole of the inner coil.
Роторы могут бВтть выполнены в виде многополюсных постоянных магнитов, намагниченных аксиально, а число катушек обмотки выполнено равным половине числа пар полюсов каждого из роторов.The rotors can be made in the form of multi-pole permanent magnets magnetized axially, and the number of winding coils is made equal to half the number of pole pairs of each of the rotors.
В одном из дисковых магнитопроводов могут быть выполнены отверстия с зубцами, роторы выполнены зубчатыми из ферромагнитного материала и размещены в отверстиях магнитопровода, а между магнитопроводами с внешней стороны обмотки установлены постоянные магниты, намагниченные аксиально в одинаковых направлениях.Holes with teeth can be made in one of the disk magnetic cores, the rotors are made of gears made of ferromagnetic material and placed in the holes of the magnetic circuit, and permanent magnets magnetically axially aligned in the same directions are installed between the magnetic circuits on the outside of the winding.
На фиг. 1 представлен двигатель, общий, вид; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3 - модификация двигателя; на фиг. 4 - то же, в плане; на фиг.5 поясняется принцип работы двигателя на фиг. 1-2; на фиг. 6 - еще одна модификация двигателя.In FIG. 1 shows an engine, general view; in FIG. 2 - the same in plan; in FIG. 3 - engine modification; in FIG. 4 - the same in plan; figure 5 explains the principle of operation of the engine in fig. 1-2; in FIG. 6 - another modification of the engine.
Синхронный электродвигатель (фиг.1) содержит обмотку, состоящую из двух катушек ! и 2. Катушки 1 и 2 расположены коаксиально друг- другу. Они расположены между торцами двух постоянных магнитов 3, 4 и двух дисков маг5 нитопровода 5 и 6. Восьмиполюспые кольцевые магниты 3 и 4 с.идят на валах 7 и 8 и являются роторами двигателя. Направление намагничивания магнитов 3 и 4 - вдоль осей валов 7 и 8.Synchronous electric motor (figure 1) contains a winding consisting of two coils! and 2. Coils 1 and 2 are coaxial to each other. They are located between the ends of two permanent magnets 3, 4 and two disks of magician 5 of the nitro line 5 and 6. Eight-half-ring annular magnets 3 and 4 c. Are mounted on shafts 7 and 8 and are rotors of the engine. The direction of magnetization of magnets 3 and 4 is along the axes of the shafts 7 and 8.
Валы 7 и 8 установлены между параллельными участками витков, принадлежащих внутренней катушке 2. Валы 7 и 8 параллельны друг другу и связаны между собою кинематически посредст- вом зубчатых колес 9, 10 и 11. Диски магнитопровода 5 и 6 запрессованы в немагнитное основание 12, которое соединено с немагнитным мостом 13 посредством колонок 14. Вращающий мо'20 мент двигателя передается с помощью триба 15, сидящего на выходном валу 16. В модификации описываемого двигателя (фиг. 3) магниты 17 и 18 установлены между торцами дисков магнито25 провода 5 и 6. Здесь обмотки 1 и 2 размещены между дисками магнитопровода 5 и 6. В отверстиях 19 магнитопровода 6 размещены ферромагнитные роторы 20 и 21, каждый из которых снабжен четырьмя зубцами 22. По окружнос30 ти дисков магнитопровода 5 и 6 установлено немагнитное кольцо 23, служащее корпусом.The shafts 7 and 8 are installed between parallel sections of the turns belonging to the inner coil 2. The shafts 7 and 8 are parallel to each other and kinematically connected by means of gears 9, 10 and 11. The disks of the magnetic circuit 5 and 6 are pressed into a non-magnetic base 12, which is connected to the axle 13 by means of nonmagnetic columns 14. The rotating mo 'ment motor 20 is transmitted via pinion 15, seated on the output shaft of the engine 16. In the modification described (FIG. 3) magnets 17 and 18 are mounted between the faces of magnetic disks 25, wires 5 and 6 Here is a winding 1 and 2 are arranged between the magnetic disks 5 and 6. The apertures 19 of the magnetic circuit 6 has ferromagnetic rotors 20 and 21, each of which is provided with four teeth 22. As the circles 30 minute magnetic discs 5 and 6 is mounted a non-magnetic ring 23 which serves as the housing.
Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.
35 п 35 p
При подаче напряжения на катушки 1 и 2 витки обмоток создают магнитный поток, взаимодействующий с потоком магнитов 3 и 4. В зависимости от полярности тока результирующий магнитный поток усиливается или ослабляется. Магниты 3 и 4 стремятся занять такое положение, при котором их магнитные потоки и магнитные потоки, созданные катушками 1 и 2 совпадают по направлению, поворачиваясь при этом более, чем на полшага, т.е. более чем 7(/8. При отсутствии тока в катушках 1 и 2 под действием реактивного момента, обусловленного за счет специальных 50 вырезов в нем (не показаны) асимметрией магнитопровода 5, роторы 3 и 4 доворачиваются до нового устойчивого положения, т.е. до шага, равного π 14. Далее процесс повторяется.When voltage is applied to coils 1 and 2, the turns of the windings create a magnetic flux interacting with the flux of magnets 3 and 4. Depending on the polarity of the current, the resulting magnetic flux is amplified or weakened. Magnets 3 and 4 tend to occupy a position in which their magnetic fluxes and magnetic fluxes created by coils 1 and 2 coincide in direction, while turning more than half a step, i.e. more than 7 (/ 8. In the absence of current in coils 1 and 2 under the action of a reactive moment, due to the special 50 cuts in it (not shown) by the asymmetry of magnetic circuit 5, rotors 3 and 4 are turned to a new stable position, i.e. to the step equal to π 14. Then the process is repeated.
55 В модификациях двигателя (фиг. 3 и 4) при отсутствии тока в катушках реактивный момент обусловлен зубчатостью роторов 20 и 21. 55 In engine modifications (Figs. 3 and 4) in the absence of current in the coils, the reactive moment is due to the gearing of the rotors 20 and 21.
8585
Величина синхронизирующего момента зависит от отношения расстояния между роторами к диаметру роторов для данной конструкции двигателя. В двигателе по данному изобретению за счет овальной формы катушек i и 2 и размещения валов 7 и 8 внутри катушек 1 и 2 это соотношение может быть более благоприятным и позволяет повысить синхронизирующий момент и КПД двигателя .The magnitude of the synchronizing moment depends on the ratio of the distance between the rotors to the diameter of the rotors for a given engine design. In the engine according to this invention, due to the oval shape of the coils i and 2 and the placement of the shafts 7 and 8 inside the coils 1 and 2, this ratio can be more favorable and can increase the synchronizing moment and engine efficiency.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792814432A SU855880A1 (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Synchronous electric motor |
SU792814432D SU1138894A1 (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Permanent-magnet motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792814432A SU855880A1 (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Synchronous electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU855880A1 true SU855880A1 (en) | 1981-08-15 |
Family
ID=20848315
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792814432A SU855880A1 (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Synchronous electric motor |
SU792814432D SU1138894A1 (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Permanent-magnet motor |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792814432D SU1138894A1 (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Permanent-magnet motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (2) | SU855880A1 (en) |
-
1979
- 1979-08-30 SU SU792814432A patent/SU855880A1/en active
- 1979-08-30 SU SU792814432D patent/SU1138894A1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SU1138894A1 (en) | 1985-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0156819B1 (en) | Rotor for a permanent magnet generator | |
GB1488951A (en) | Satellite momentum wheel | |
US4308479A (en) | Magnet arrangement for axial flux focussing for two-pole permanent magnet A.C. machines | |
KR100363909B1 (en) | Multipolar motor with two rotors | |
US3356876A (en) | Synchronous motor | |
US2589999A (en) | Dynamoelectric machine | |
US3553508A (en) | Electric motor with a plurality of radially arranged bridge-type magnetic circuits | |
JP2013059178A (en) | Magnetic gear | |
SU855880A1 (en) | Synchronous electric motor | |
NL6913200A (en) | ||
US3416017A (en) | Self-starting synchronous motor | |
US3078381A (en) | Permanent magnet rotor for a dynamoelectric machine | |
US2128719A (en) | Self-starting synchronous motor | |
US3304451A (en) | Synchronous motor including a permanent magnet stator | |
EP0266862A1 (en) | Improved brushless D.C. dynamoelectric machine | |
JP2709842B2 (en) | Rotating machine | |
JP7527493B2 (en) | Magnetic Wave Gearing | |
US2187180A (en) | Electric motor construction | |
US2427584A (en) | Synchronous motor rotor positioning device | |
SU832663A2 (en) | Magnetoelectric motor | |
RU2024163C1 (en) | Butt inductor electric machine of single-phase current | |
SU607311A1 (en) | Magnetoelectric motor | |
SU1631671A1 (en) | Synchronous contactless electric machine | |
SU1432672A1 (en) | Commutator-free synchronous generator | |
JPS6043061A (en) | Permanent magnet motor |