Магнитоэлектрический двигатель

 

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИТ ДВИГАТЕЛЬ , содержащий магнитопровод с магнитными фиксаторами, два ротора, каждый из которых вьтолнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного магнита с диаметрально противоположно расположенными полюсами, обмотку управления в виде двух плоских коаксиально относительно друг друга размещенных катушек,в зазоре между которыми установлены валы роторов, при этом магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты - с другого торца, магнит по крайней мере одного ротора выполнен с одной парой полюсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот вращения и обеспечения реверса, магнит другого ротора выполнен с двумя парами полюсов . (Л с:

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g 1) Н 02 К 21/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

14 11

2 4

ЦЪг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2743677/24-07 (22) 02.04.79 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) В. Г. Писков, А.И. Краснопевцев и В.Е. Базанов (53) 621.313.323(088.8) (56) 1. Патент Швейцарии В 514181, кл. G 04 С 3/00, опублик, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 607311, кл. Н 02 К 21/08, 1977 (прототип). (54)(57) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИЖТЕЛЬ, содержащий магнитопровод с магнитными фиксаторами, два ротора, каждый иэ которых выполнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного магнита с диаметрально противоположно расположенными полюсами, обмотку управления в виде двух плоских коаксиально относительно друг друга размещенных катушек,в зазоре между которыми установлены валы роторов, при этом магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты — с другого торца, магнит по крайней мере одного ротора выполнен с одной парой полюсов, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона частот вращения и обеспечения реверса, магнит Другого ротора выполнен с двумя парами полюсов.

f 1О9! г

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микроэлектродвигателям с постоянными магнитами.

Известен магнитоэлектрический дви5 гатель, содержащий, в частности, цилиндрический ротор иэ магнитотвердогo феррита, намагниченный по диаметру. две секции катушек статора. С внешней стороны корпуса, изготовленного из пластмассы, установлен экран из магс нитомягкого материала, выполняющий также роль магнитного фиксатора 1 3.

Недостатком известного электродвигателя является сплохое использование активного объема и невозможность ре.верса.

Наиболее близким к изобретению Ilo технической сущности и достигаемому результату является магнитоэлектрический двигатель, содержащий магнитопровод с магнитными фиксаторами, два ротора, каждый из которых выполнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного магнита с диаметраль- 2:) но противоположно расположенными полюсами, обмотку управления в виде двух плоских коаксиально относительно друг друга размещенных катушек,. в зазоре между которыми установлены

30 валы роторов, при этом магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты — с другого торца, магнит по крайней мере одного ротора выполнен с одной парой полюсов 2 3.

Недостатком известного двигателя является постоянство частоты вращения электродвигателя и отсутствие реверса.

Цель изобретения — расширение диа40 пазона частот вращения и обеспечение реверса.

Указанная цель достигается тем, что в магнитоэлектрическом двигателе, содержащем магнитопровод с магнитными фиксаторами, два ротора, каждый

45 из которых выполнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного ма-нита с диаметрально противоположно расположенными полюсами, обмотку управления в виде двух плоских коаксиально относительно друг друга размещенных катушек, в зазоре между которыми установлены валы роторов, при этом магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты — с другого торца, магнит по крайней мере одного ротора выполнен с одной парой полюсов, магнит

78 другого ротора выполнен с двумя парами полюсов.

На фиг. l представлен двигатель, продольный разрез, на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

В магнитоэлектрическом двигателе о между коаксиальными катушками 1 и 2 обмотки управления размещены валы 3 и 4 роторов 5 и 6 с кольцевыми постоянными магнитами 7 и 8, установленными с одного торца катушек 1 и 2. Магнит ? ротора 5 выполнен с одной парой диаметрально противоположно расположенных полюсов, а магнит 8 ротора 6 — с двумя парами полюсов. С друго- .го торца катушек 1 и 2 установлен магнитопровод 9 с магнитными фиксаторами в виде специальных сквозных вырезов 10, выполняемых в магнитопроводе

9. Роторы 5 и 6 соединены с общим выходным валом 11 при помощи зубчатых колес 12-14.

Работа магнитоэлектрического двигателя осуществляется следующим образом.

При обесточенных катушках и 2 ро-.оры 5 и 6 с кольцевыми постоянными магнитами 7 и 8 занимают определенное положение относительно упомянутых катушек благодаря специальным вырезам

10 в магнитопроводе 9. В описываемом случае оси полюсов обоих роторов 5 и

6 наклонены под одинаковым углом с к отрезку прямой, соединяющей проекции осей роторов 5 и 6 на плоскости магнитопровода 9 (предпочтительно, чтобы для случая, приведенного на фиг. 2, угол с наклона осей полюсов составлял Т /8), При согласном включении -катушек и 2 с поступлением в них тока создается магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком постоянного магнита 7 ротора 5. В зависимости от полярности тока в катушках 1 и 2 результирующий магнитный поток при этом усиливается или ослабляется. Ротор 5 с магнитом 7 стремится занять такое положение, при котором магнитный поток магнита 7 и потоки, создаваемые катушками 1 и 2, совпадают по направлению. При этом ротор поворачивается более чем на полшага, т.е. более чем на (/2.

При отсутствии тока под действием реактивного момента, обусловленного специальными вырезами 10 магнитопровода 9 (фиг.1), ротор 5 поворачивает3 1091 ся до нового устойчивого положения, т.е. до шага равного Л .

Ротор 6 с магнитом 8, имеющим две пары полюсов, в-процессе передачи момента на выходной вал 11 практически не участвует, поскольку моменты, воздействующие на магнит 8 ротора от взаимодействия с его магнитным потоком потоков двух катушек, включенных согласно, направлены навстречу друг друга и взаимно компенсируются.

Далее процесс повторяется.

При встречном включении катушек 1 и 2 ротор 5 с магнитом 7, имеющим одну пару полюсов, практически не участ-1> вует в создании вращающего момента, т.к. при этом моменты, воздействующие на магнит 7 ротора 5 от взаимодействия с ним потоков двух катушек

1 и 2, включенных встречно, направле- >О ны навстречу друг другу и взаимно компенсируются. Тогда вращающий момент на выходной вал Il передается от ротора 6 с магнитом 8, имеющим две пары полюсов. Магнитный поток, создаваемый катушками 1 и 2 при прохождении тока, взаимодействует с потоком постоянного магнита 8 ротора 6. Ротор 6 при этом поворачивается в положение, при

278 4 котором результирующий поток достигает

t максимума, т.е. более чем на полшага четырехполюсного ротора (более чем на Г/4) .

При отсутствии тока в катушках 1 и 2 под действием реактивного момента, обусловленного вырезами 10 в магнитопроводе 9, ротор 6 с магнитом 8 поворачивается до нового положения равновесия. Шаг в этом случае составляет Ji/2. С изменением направления тока ротор 6 отрабатывает таким же образом следующий шаг.

Для случая, представленного на фиг. 2, поворот ротора б происходит в том же направлении, что и поворот ротора 5, если углы а(наклона осей полюсов обоих роторов имеют один и тот же знак. Если же упомянутые углы имеют противоположные знаки, то с изменением взаимного направления тока в двух катушках 1 и 2 одновременно изменится как скорость, так и направление вращения.

Таким образом, устройство обеспечивает расширение диапазона частот вращения, а также реверсирование магнитоэлектрического двигателя.

EIHHIIH 3акав 3 9 / Ткраж 667 Пощтисное