WO2012008876A1 - Resonant torsional vibration motor - Google Patents

Resonant torsional vibration motor Download PDF

Info

Publication number
WO2012008876A1
WO2012008876A1 PCT/RU2011/000369 RU2011000369W WO2012008876A1 WO 2012008876 A1 WO2012008876 A1 WO 2012008876A1 RU 2011000369 W RU2011000369 W RU 2011000369W WO 2012008876 A1 WO2012008876 A1 WO 2012008876A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
rotor
torsional vibration
teeth
vibration motor
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000369
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
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 (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 Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А.Благонравова Ран filed Critical Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А.Благонравова Ран
Priority to EA201200760A priority Critical patent/EA020938B1/en
Publication of WO2012008876A1 publication Critical patent/WO2012008876A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Abstract

The device relates to synchronous electric motors and can be used in the electrical engineering industry for creating resonant torsional vibration motors. The resonant torsional vibration motor comprises a toothed stator 1 with grooves 2 into which a winding 3 of the stator is placed, and a rotor 4 on which permanent magnets 5 having pole tips 6 are mounted. The rotor is fastened relative to the stator with the aid of end shields 7 and is fixed relative to the stator with the aid of a flexible element 9 located in a holder 8. The proposed resonant torsional vibration motor is characterized by the simplicity of its design and by its reliability, which expands the possibilities of the use thereof.

Description

РЕЗОНАНСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ  RESONANT TORQUE MOTOR
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, закреплённые на корпусе и балансе для создания крутильных колебаний.  A known engine containing a housing, shaft, balance and arcuate electromagnets mounted on the housing and balance to create torsional vibrations.
(см. Авторское свидетельство СССР JN°441040, КЛ.В06В1/04, 1971Г.) (see USSR Author's Certificate JN ° 441040, KL.V06V1 / 04, 1971)
Устройство состоит из жёстко связанного с валом баланса и упруго подвешенного к нему корпуса. Корпус и баланс имеют не менее, чем по одной паре дугообразных электромагнитов, причём электромагниты баланса расположены между полюсами электромагнитов корпуса с зазором. При работе двигателя его корпус вращается равномерно, а баланс и соединённый с ним вал колеблется. The device consists of a rigidly coupled to the balance shaft and a housing elastically suspended from it. The housing and balance have at least one pair of arcuate electromagnets, moreover, 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 ненадёжность 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 нём зубчатый ротор.  This disadvantage is overcome in another known device comprising a hollow stator with DC windings and a gear rotor installed in it.
(см. Авторское свидетельство СССР jN 992103, кл.В06В1/04, 1981г.) (see USSR author's certificate jN 992103, class B06B1 / 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. Недостатком известного устройства является его громоздкость и сложность изготовления. 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. 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 нём 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, причём статор и ротор выполнены с равным и чётным числом зубцов, а обмотки на зубцах статора соединены последовательно и встречно.  The specified technical result is achieved by the fact that the resonant torsion 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.  In FIG. 1 schematically shows a General view of the engine.
На фиг. 2 изображён статор (без обмоток) и ротор (разрез А- А на фиг.1) In FIG. 2 shows a stator (without windings) and a rotor (section A-A in FIG. 1)
Резонансный двигатель крутильных колебаний, изображённый 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 закреплён относительно статора при помощи подшипниковых щитов 7 и зафиксирован относительно статора при помощи, находящегося в обойме 8, сменного упругого элемента 9. Устройство собирается и работает следующим образом. 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 fixed relative to the stator using, located in the cage 8, a removable elastic element 9. 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 чётным 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

Формула полезной модели  Utility Model Formula
Резонансный двигатель крутильных колебаний, содержащий полый статор с обмотками и установленный в нём зубчатый ротор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит подшипниковые щиты для крепление 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, причём статор и ротор выполнены с равным и чётным 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.
PCT/RU2011/000369 2010-07-13 2011-05-26 Resonant torsional vibration motor WO2012008876A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201200760A EA020938B1 (en) 2010-07-13 2011-05-26 Resonant torsional vibration motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128961 2010-07-13
RU2010128961 2010-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012008876A1 true WO2012008876A1 (en) 2012-01-19

Family

ID=45469673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000369 WO2012008876A1 (en) 2010-07-13 2011-05-26 Resonant torsional vibration motor

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA020938B1 (en)
WO (1) WO2012008876A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106807614B (en) * 2017-01-20 2022-02-25 广西大学 Torsional vibration exciter excited by electromagnetic actuator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU992103A1 (en) * 1981-11-06 1983-01-30 Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина Apparatus for exciting torsion oscillations in rotating object
RU2223852C2 (en) * 1998-12-23 2004-02-20 БРАУН ГмбХ Drive unit for vibrating articles, electric razor in particular
RU2292960C2 (en) * 2005-01-11 2007-02-10 Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод (ОАО "ЭЛДИН") Electromechanical vibrator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU992103A1 (en) * 1981-11-06 1983-01-30 Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина Apparatus for exciting torsion oscillations in rotating object
RU2223852C2 (en) * 1998-12-23 2004-02-20 БРАУН ГмбХ Drive unit for vibrating articles, electric razor in particular
RU2292960C2 (en) * 2005-01-11 2007-02-10 Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод (ОАО "ЭЛДИН") Electromechanical vibrator

Also Published As

Publication number Publication date
EA020938B1 (en) 2015-02-27
EA201200760A1 (en) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4890245B2 (en) Small electric appliance having an electric motor for generating vibration displacement
JP5842789B2 (en) Actuator and electric hairdressing beauty instrument
JP4286778B2 (en) Drive mechanism that creates vibration motion in small appliances
JP5579835B2 (en) Electric motor for small electric appliances
JP2004343931A (en) Vibratory linear actuator and electric toothbrush using the same
RU2395152C1 (en) Vibratory drive mechanism
JP2016140228A (en) motor
RU99996U1 (en) RESONANT TORQUE MOTOR
WO2012008876A1 (en) Resonant torsional vibration motor
AU2016303732B2 (en) Actuator and electric beauty device
Cho et al. The optimal design of fractional-slot SPM to reduce cogging torque and vibration
CA2994655C (en) Actuator and electric beauty device
JP4667869B2 (en) Drive mechanism for generating oscillating motion in small appliances
RU2394338C1 (en) Eccentroid electric machine and method of its application
JP6070807B2 (en) Actuator and electric hairdressing beauty instrument
KR100447545B1 (en) Single Phase Brushless Vibration Motor Using Film Coils
UA79418C2 (en) Linear elecric motor of reciprocating movement
RU2004112568A (en) ELECTRICAL ENGINE
JP2016096631A (en) Motor equipped with resolver, and resolver structure of motor
CN113437851A (en) Axial linear reciprocating oscillation micromotor and electric toothbrush
CN103140190B (en) The resonant actuator utilizing magnetic action for electric toothbrush
UA79523C2 (en) Electrical machine
RO122985B1 (en) Oscillating vibromotor
KR20090011584U (en) AC generator
JPH1098864A (en) Permanent magnet two-phase electric rotating machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11807130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201200760

Country of ref document: EA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11807130

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1