SU860223A1 - Магнитоэлектрический двигатель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электри ческим машинам, а именно к электродвигател м с посто нными магнитами. Известны магнитоэлектрические дэи гатели, содержащие статор с магнитопроводом , ротор, посто нные магниты и обмотку Ll Однако известный двигатель имеет значительные аксиальные размерь1,чтр. существенно особенно в часовой промы шленности. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  магнитоэлектрический двигатель, содержащий статор с магнитопроводом .в виде трех . параллельных дисков, из которых средний имеет на поверхности внутрен него отверсти  зубцы,  внополюсный ротор, .размещенный в отверстии среднего диска и катушечную обмотк f21 . Недостатком такого двигател - влг  етс  больша  инерционность, т.-е. ма.лое быбстродёйствие, из-за того, что посто нный магнит размещен на роторе При многополюсном исполнении сложно обеспечить необходимую равномерность намагничивани  магнитов, а при сос .тавном роторе затруднена балансировка его. . Цель изобретени  - повышение быстродействи  и упрсадение технологии изготовлени  двигател . .Указанна  цель достигаетс  тем, что средний диск размещен на равных рассто ни х от других дисков, а между соседними дискгили установлены кольцевые посто нные магниты с аксиальной намагниченностью, прилегаюадие К среднему диску одновременными полюсами. При этом обмотка выполнена из катушек,, размещенных в пазах, выполненных- на вналней поверхности среднего диска симметрично относительно оси ротора. Кроме тргоу двигатель снабжен допол нительнвми кольцевыми магнитами с аксиальной намагниченностью, которые прилегают к дискам магнитопроводоэ полюсами с разноименной пол рностью по отношению к пол рности полюсов основных магнитов. На фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 -г то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - двигатель с катушками, размещенными в паэах среднего диска, продольный раэ-;реэу на фиг, 4 - то же, иопереч1Шй разрез; на фиг. 5 - двигатель с дополнительными магнитами, продольный разрез.

Двигатель содержит вал 1, .на котором укреплен зубчатый ротор 2, состо щий из двух чашек 3 и 4, кажда  из которых имеет по паре зубЦов 5 и б. На боковой поверхности зубцов 5 и 6 вьшолнены пазы 7 и 8.

Вал 1 установлен в подшипниках 9 и 10, которые укреплены в отверсти х 11 и 12 дисков 13 и 14; выполн ющих функцию магнитопровода. Между дисками 13 и 14 установлены с встречной ориентацией намагниченности кольцевые магниты 15. и 16, а между последними - средней магнитопровод щий диск 17. На внутренней поверхности диска 17 выполнены фиксирующие пазы 18, число которых в два раза больше числа зубцов 5 и 6 ротора 2.

Две овальные катушки 19 и 20 размещены между дисками соответственно 13 и. ,17 и 14 и 17, и ротором 2. Оси симметрии катушек 19 и 20 предпочтительно развернуты на 90° .

Катушки 19 и 20 намотаны на каркасах 21 и 22, На внешней поверхнос ти диска 17 могут быть выполнены пазы 23, в которых размещены проводники катушек 19 и 20, пазы 23 попарно сиг метричны относительно оси вращени  ротора 2.

В двигателе . (фиг. 5) между катушками 19 и 20 и дисками 13 и 14 Могут быть установлены дополнительные кольцевые магниты 24 и 25 с аксиальной намагниченностью, обращенные к дискам 13 и 14 плоскост ми с разноименной пол рностью по отношению к пол рности магнитов 15 и 16.

При отсутствии тока в катушк ах 19 и 20 ротор 2 фиксируетс  в определенном положении за счет пазов .18 среднего диска 17 и пазов 7 и В на зубца.х 5 и 6 роторных чашек 3 и 4. При протекании тока в катушках 19 и 20 магнитный поток, создаваемый ими, взаимодействует с пол ризующим потоком магнитов 15 и 16. Магнитн;ое поле в. области пр молинейныхучастков витков усиливаетс  или ослабл етс : .возникает вращающий момент,под действием которого ротор 2 поворачиваетс  в такое положение, при котором через зубцы 5 и 6 проходит макси мальный магнитный поток.

При определенной пол рности тока в катушках 19 и 20 ротор 2 смещаетс  а новое положение равновеси  на угол, больший половины шага, т.е. больший 45°.

После исчезновени  тока в катушках 19 и 20 ротор 2 под действием рактивного момента довОрачивани  до нового положени  равновеси , отрабатыва  таким образом шаг.

С изменением направлени  тока области усилени  и ослаблени  пол ризующего потока мен ютс  местами и ротор 2 отрабатывает следующий шаг.

Электродвигатель в зависимости от характера питающего напр жени  может работать в шаговом или синхронном режиме.

Использование двух кольцевых магнитов 15 и 16 вместо множества отдельных магнитов (или одного м.ногополюсного магнита) на роторе 2 с одной стороны уменьшает момент инерции ротора, а с другой стороны увеличивает полезнь1й момент за счет усилени магнитного пол  полюсов ротора 2.В конечном счете повышаетс  быстродейств-ие магнитоэлектрического микродвигател . По вл етс  возможность широкого варьировани  соотношени  массы и габаритов ротора 2 и других конструктивных элементов.

Благодар  тому, что на внешней поверхности среднего диска 17 вьтолнен пазь 23 и в них расположены катушки 19 и 2t), обеспечиваетс  уменьшение длинйтнерабочих участков витков катушек , а это, в. свою очередь, приводит к уменьшению рмических потерь, т.е. к повьшению КПД двигател .

Дополнительные кольцевые магниты 24 и 25 усиливают пол ризующий магнитный поток, обеспечива  увеличение Иомента при неизменном потреблении,

т.е. еще больше повышают КПД.

Claims (3)

1. Магнитоэлектрический двигатель, содержацций статор с магнйтопроводом в виде трех па раллельных дисков, из которых средний имеет на поверхности внутреннего отверсти  зубцы,  внополюсный ротор, размещенный в отверстии среднего диска, обмотку, выполненную из катушек, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и упрощени  технологии изготовлени  двигател , средний диск размещен «а равных рассто ни х от двух других дисков, а между соседними дисками установлены кольцевые посто нные магниты с аксиальной намагниченностью прилегающие к среднему диску одно (шенными полюсами.

2. Двигатель по п. 1, отличающийс  тем, что катушки обмотки размещены в пазах, выполненных на внешней поверхности среднего дисг ка симметрично относительно оси ротора .

О

3..Двигатель по пп. 1 и 2,о т л ичающийс  тем, что он снабжен дополнительными кольцевыми магнитами с аксиальной намагниченностью, которые прилегают к дискги маг-нитопрово&5 Дов полюсами с разноименной пол рностью по отчошению к пол рности полюсов основных магнитов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 1417292, кл, Н 02 К- 19/06, 1973.

2.Труды IX конгресса по хронометрии . Штуггрзт. Секци  2, 1974, с.88.

f8

ФУ1, /

If

fj

/

/

IZ

13

18

ff