Электродвигатель постоянного тока

 

1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий неподвижный якорь с обмоткой и вращающийся индуктор с аксиально намагниченным постоянным магнитом, на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки, образующие своими загнутыми в воздушный зазор между / якорем и индуктором концами многополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительные элементы, служащие для коммутации тока в секциях якорной обмотки, расположенные напротив, у торцовой поверхности индуктора , отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции , снижени я массы и габаритов, длина загнутых концов магнитомягких накладок в аксиальном направлении равна активной длине якоря, электродвигатель снабжен парой ферромагнитных держателей на каждый магниточувствительный элемент и изоляцМонQ ® ным диском, в котором установлены держатели, причем один из держателей (Л установлен с постоянным воздушным зазором относительно части магнитомягкой накладки, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита , а другой - напротив загнутых концов магнитомягкой накладки. о 00 со 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 02 К 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"ъ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548799/24-07 (22) 07.02.83 (46) 30.04.84. Бюл. - 16 (72) А.В. Корицкий, С.Н. Ковалев, В.Л. Лотоцкий и Л.В. Трифонова (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 621.313 ° 13.014.2:621.392(088.8) (56) .1. Копылов И.А., Панферов Ю.Б.

Микродвигатели постоянного тока с коммутаторами на магнитоуправляемых контактах. М., "Энергия", 1976, с.32.

2. Там же, с. 31.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 302792, кл. Н 02 К 29/04, 1970. (54)(») 1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий неподвижный якорь с обмоткой и вращающийся индуктор с аксиально намагниченным пос1 тоянным магнитом, на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки, образующие своими загнутыми в воздушный зазор между

„„SU„„1089724 А якорем и индуктором концами многополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительные элементы, служащие для коммутации тока в секциях якорной обмотки, расположенные напротив, у -торцовой поверхности индуктора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения массы и габаритов, длина загнутых концов магнитомягких накладок в аксиалъном направлении равна активной длине якоря, электродвигатель снабжен нарой ферромагнитных держателей на каждый магниточувствительный элемент и изоляцИонным диском, в котором установлены держатели, причем один из держателей установлен с постоянным воздушным зазором относительно части магнитомягкой накладки, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита, а другой — напротив загнутых концов магнитомягкой накладки.

2. Электродвигатель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности настройки коммутации, держатели, размещенные напротив загнутых концов магнито1ОВЭП2 мягкой накладки, установлены в прорези в изоляционном диске с возможностью как аксиального, так и углового перемещений и фиксации. магнита, магниточувствительные элементы, расположенные в зоне лобовых частей якорной обмотки, и магнитную систему с магнитомягкими накладками для их коммутации, установленную на валу электродвигателя (2 ).

Недостатками известного электродвигателя является сложность конструкции и большие габариты из-за наЧ личия отдельной магнитной системы для коммутации магниточувствительных элементов, служащей для согласования частоты коммутации и частоты вращения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электродвигатель постоянного тока с вращающимся индуктором в виде кольцевого аксиально намагниченного постоя. нного магнита, на торцовой поверхности ко1 торого закреплены магнитомягкие на2S

ЗО

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроцвигателям с коммутацией тока, осуществляемой при помощи магниточувствительных элементов, например, датчиков Холла ферридов, герконов и т.д.

Известен электродвигатель с коммутатором на магнитоуправляемых контактах, содержащий схему управления, якорь с обмоткой и вращающийся ин- 10 дуктор в виде радиально намагниченного постоянного магнита и отдельную магнитную систему для управления магниточувствительными элементами f1).

Недостатками известного электро- 15 двигателя являются большие габариты и сложность конструкции, обусловленные наличием отдельной управляющей магнитной системы.

Известен также электродвигатель, 20 содержащий неподвижную якорную обмотку и вращающийся индуктор в виде радиально намагниченного постоянного

2 кладки, образующие своими загнутыми в воздушный зазор электродвигателя концами многополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительными элементами для коммутации тока в якорной обмотку, расположенными у торцовой поверхности индуктора между выступающими концами упомянутьгх накладок (3 3.

Недостатками известного электродвигателя являются повышенное рассеяние магнитного потока, обусловленное выступающими за торцовую поверхность индуктора концами магнитомягких накладок, а также большие габариты и вес из-за того, что указанные выступающие концы накладок имеют значительные дуговые размеры, определяемые временем коммутации магниточувствительных элементов. Кроме того, в связи с тем, что магнитные поля рассеяния между концами накладок не имеют четких границ, затруднена настройка. момента срабатывания магниточувствительных элементов.

Цель изобретения — повьш|ение удельных показателей электродвигателя, упрощение конструкции и уменьшения габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в электродвигателе постоянного тока, содержащем неподвижный якорь с обмоткой и вращающийся индуктор с аксиально намагниченным постоянным магнитом, на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки, образующие своими загнутыми в .воздушный зазор между якорем и индуктором концами многополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительные элементы, служащие для коммутации тока в секциях якорной обмотки, расположенные у торцовой поверхности индуктора, длина загну1089724

15

25 тых концов магнитомягких накладок в аксиальном направлении равна активной длине якоря, а каждый магниточувствительный элемент закреплен в паре ферромагнитных держателей, установленных в изоляционном диске, причем один из держателей размещен с постоян ным воздушным зазором относительно части магнитомягкой накладки, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита, а другой — напротив загнутых концов магнитомягкой накладки.

Кроме того, с целью повышения точности настройки коммутации держателя магниточувствительных элементов, размещенные напротив загнутых концов магнитомягкой накладки, установлены в изоляционном диске с возможностью как аксиального, так и углового перемещений и фиксации.

Выполнение загнутых концов магнитомягких накладок длиной, равной активной длине якоря, т.е. без выступающих концов, позволяет уменьшить рассеяние магнитного потока, и, кроме того, уменьшить габариты и вес, а размещение магниточувствительных элементов в держателях из ферромагнитного материала позволяет в момент прохождения их напротив загнутых концов сконцентрировать в себе поток рассеяния и обеспечить срабатывание магниточувствительного элемента.

Так как размеры держателей в сечении поперек прохождения магнитного потока невелики (например для герконов соизмеримы с сечением контактов геркона), то в целом уменьшается вес электродвигателя.

На фиг. 1 схематично показан предлагаемый электродвигатель; на фиг.2— вид по стрелке А на фиг. 1 (со снятым подшипниковым шитом); на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 — узел крепления магниточувствительных элементов.

Электродвигатель содержит вращающийся индуктор, состоящий из аксиально намагниченного постоянного магнита l на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки 2 и 3, загнутые концы 4 и

5 которых, чередуясь, образуют многополюсную магнитную систему индуктора. Загнутые концы 4 и 5 отделены от постоянного магнита 1 немагнитопроводящим кольцом 6. Неподвижный

41

"5

5 ".. якорь с магнитопроводом 7 и обмоткой 8 закреплен в корпусе 9 электро. двигателя. Индуктор закреплен на валу 10, установленном в подшипниках

11 и 12, которые размещены в корпусе

9 и в подшипниковом щите 13. У торца индуктора закреплен изоляционный диск

14, в котором размещены ферромагнитные держатели 15 и 16. Держатели

15 установлены напротив загнутых концов магнитомягких накладок 2 и 3, а другие держатели 16 — напротив части магнитомягкой накладки 3, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита 1, причем воздушный зазор между держателями 16 и поверхностью магнитомягкой накладки 3, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнтюта при вращении индуктора остается постоянным. На фиг. 4 показан узел крепления держателей 15 в изоляционном диске 14. Держатели установлены с возможностью углового перемещения, для чего в изоляционном диске выполнены прорези 17. После настройки коммутации фиксация положения держателей 15 и 16 от углового и аксиального перемещения осуществляется клеем или другими известными средствами, Электродвигатель работает следующим образом.

Иагнитомягкие накладки 2 и 3 образуют своими загнутыми концами 4 и 5 многополюсную систему индуктора, причем необходимое число пар полюсов достигается заданным количеством загнутых концов 4 и 5 магнитомягких накладок 2 и 3 (в конкретном примере на фиг. 1-3 показана магнитная система индуктора с двумя парами попюсов). В каждой паре держателей 15 и 16 (показаны три пары держателей) установлены магниточувствительные элементы 18. При вращении индуктора загнутые концы 4 магнитомягкой накладки 2 проходят напротив ферромагнитных держателей 15. В момент прохождения магнитный поток с загнутого конца 4 проходит по ферромагнит,ному держателю 16 и замыкается на полюс магнита 1, при этом происходит срабатывание магниточувствительного элемента 18, который коммутирует ток в якорной обмотке 8. Затем при даль.нейшем вращении воздушный зазор между ферромагнитным держателем 15 и загнутым концом 4 магнитомягкой наленном количестве и под определенным углом в зависимости от полюсности индуктора и числа секций обмотки якоря обеспечивают синхронное переключение секций обмотки якоря магниточувствительными элементами 18 и непрерывное вращение индуктора.

5 1089Ó24 кладки 2 увеличивается, что приводит к резкому ослаблению магнитного потока, проходящего через магниточувствительный элемент 18, и он выключает ток в якорной обмотке 8.

Т

5 аким образом, размещая магниточчвствительные элементы 18 в опреде1089724

Составитель А. Санталов

Редактор M. Ткач Техред В.Далекорей Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2950/53 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4