Однофазный синхронный электродвигатель

 

ОДНОФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ , содержащий сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые -зубчатые магнитопроводы , две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных меязду торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов , и зубчатьй ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магни7 9 топроводов5 отличающийся тем, что, с целью расишрения функциональных возможностей н повышения надежности, полюсные наконечники сердечника имеют по крайней мере по одному зубцу с угловой протяженностью в треть зубцового деления ротора, , установлены диаметрально противоположно и развернуты на половину зубцового деления по отношению к зубцам магнитопроводящих дисков, имеющих такую же угловую протяженность, каждый из зубцов ротора вьшолнен с тремя аксиально смещенными активными поверхностями , одна из которых имеет угловую протяженность в треть зубцового деления ротора, вторая - в половину зубцового деления ротора, а третья, расположенная между первой и второй, - в две трети зубцового деления ротора. 13 Рие,1 20

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИК

4(51) Н 02 К 37/00; Н 02 К 21/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

h0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3459272/24-07 (22) 15.04.82 (46) 30.0 1.85 . Бюл. 9 4 (72) А.И. Краснопевцев, В.И. Былинкин, В.А. Шватов и Э.п. Садовников (53) 621.313.323(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 871147, кл. С 04 С 13/10, 1981, 2. Авторское свидетельство СССР

В 995061 „кл. G 04 С 13/10, 1983. (54) (57) ОДНОФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые .зубчатые магнитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный ме (ду торцами дисковых зубчатых магнитопроводов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности„. полюсные наконечники сердечника имеют по крайней мере по одному зубцу с угловой протяженностью в треть зубцового деления ротора,, установлены диаметрально противоположно и развернуты на половину зубцового деления по отношению к зубцам магнитопроводящих дисков, имеющих такую же угловую протяженность, каждый из зубцов ротора выполнен с тремя аксиально смещенными активными поверхностями, одна из которых имеет угловую протяженность в треть зубцового деления ротора, вторая — в половину зубцового деления ротора, а третья, расположенная между первой и второй, — в две трети зубцового деления ротора.

1137555

Изобретение относится к электротехнике, в частности к однофазным синхронным электродвигателям, которые находят широкое применение в различных приборах автоматики, телемеханики, вычислительной техники, системах записи и считывания информации и т.д.

Известен однофаэный синхронный электродвигатель, содержащий обмотку, 1О установленную на сердечниках с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые зубчатые магнитопроводы, две пары магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между 15 торцами полюсных наконечников и дисKoBblx магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов (1), Недостатком такого электродвигате. 20 ля является сложная конструкция маг„,) нитоффовода, несущего обмотку управления из нескольких катушек.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является одно- 25 фазный синхронный электродвигатель, содержаций сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые зубчатые магнитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между торца-З ми дисковых зубчатых магнитопроводов (2) .

Недостатками известного электродвигателя являются ограниченные функциональные возможности и низкая надежность. Двигатель не может функционировать при питании от источника однополяр. ых импульсов постоянного тока. Из-за того, что нагрузки магнитных усилий, воздействующих на ро- 45 тор известного двигателя, не скомпенсированы, он обладает низкой надежностью, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и,5О повышение надежности однофазного синхронного электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в однофазном синхронном электродвигателе, содержащем сосредо-55 точенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые зубчатые

3 магнитопроводы, две йары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов, полюсные наконечники сердечника имеют по крайней мере по одному зубцу с угловой протяженностью в треть зубцового деления ротора, установлены диаметрально противоположно и развернуты на половину зубцового деления по отношению к зубцам магнитопроводящих дисков, имеющих такую же угловую протяженность, каждый из зубцов ротора выполнен с тремя аксиально смещенными активными поверхностями, одна из которых имеет угловую протяженность в треть зубцового деления ротора, вторая - в половину зубцового деления ротора, а третья, расположенная между первой и второй, в две трети зубцового деления ротора.

На фиг. 1 схематически представлен электродвигатель, общий вид; на фиг.2 - то же, вид в плане (по стрелкам на фиг. 1 вниз); на фиг.3 — то ,же, вид в плане (по стрелкам на фиг.1 вверх); на фиг.4 8,.8, 3 — принцип действия электродвигателя.

На валу 1 закреплен ротор 2 с зуб-, цами 3. Вал 1 сидит в подшипниках, установленных в платах 4 и 5 из немагнитного материала.

На цилиндрических выступах этих плат концентрично валу 1 надеты постоянные магниты 6 и 7, обращенные друг к другу разноименными полюсами.

Со стороны торцов, обращенных к ротору 2, магниты б и 7 зафиксированы посредством зубчатых дисков 8 и 9, служащих магнитопроводами. Концентрично магнитам 6 и 7 установлены кольцевые магниты 10 и 11, обращенные друг к другу разноименными полюсами, противоположной относительно магнитов

6 и 7 полярности. С одного из торцов полюса магнитов 10 и 11 замкнуты на полюса противоположной полярности магнитов 6 и 7 посредством дисковых магнитопроводов 12 и 13. Между другими торцами магнитов 10 и 11 установлены полюсные наконечники 14 и 15 сердечника 16, на котором размещена катушка 17 сосредоточенной обмотки двигателя.

Сердечник 16 выполнен с диаметрально противоположно расположенными

1137 полюсными наконечниками 14 и 15, которые в частном случае, показанном на чертежах, имеют по одному зубцу е угловой протяженностью /3 (т.е. в треть эубцового деления двухзубцового деления ротора). В общем случае угловая протяженность зубцов полюсных наконечников 14 и 15 равна 2u/32, где

2 — число роторных зубцов, каждый из которых выполнен с тремя аксиально 1п смещенными активными поверхностями

19, 20, 21, одна из которых имеет угловую протяженность 2 /32, вторая—

Я /, третья, расположенная между первой и второй, -4«/32, причем на торцах магнитов б и 7, установленных обращенными друг к другу разноименными полюсами, установлены ферромагнитные диски 8 и 9 с зубцами 18, имеющими угловую протяженность 1 /32, оси которых направлены .относительно осей зубцов полюсных наконечников ферромагнитного сердечника со смещением на угол « /g. . Двигатель работает следующим об- 25 разом. .При обесточенном состоянии обмотки 17 ротор устанавливается по действием фиксирующих зубцов 18 в таком положении по отношению к полюсным наконечникам 14 и 15, как это пока555 4 зано схематически на фиг. 4q. Здесь и N условно указывают на полярность зубцов 18 зубчатых магнитопроводов 8 и 9, прилегающих к торцам магнитов 6 и 7.

При нарастании тока в обмотке 17 ротор перемещается из положения, показанное на фиг.4а, в положение, показанное на фиг. 45 .

После окончания,протекания тока в обмотке ротор под действием потока магнитов поворачивается из положения, показанного на фиг. 48, в положение, показанное на фиг. 4Ь, завершая таким образом шаг.

С поступлением нового импульса тока ротор совершает новый шаг в такой же последовательности.

Ни полярность, ни форма импульса в данном случае существенного значения не имеют, поскольку принцип действия устройства от этих факторов не зависит.. Возможна работа и от источника синусоидального напряжения.

Предлагаемый двигатель характеризуется высокой надежностью и может применяться и в дискретном и в синхронном:электроприводе без специальных средств для запуска при питании от источника пер менного напряжения различной формы.

1

I г

I

Составитель В. Лавров

Редактор С. Тимохина Техред Т.Иаточка Корректор В. Бутнгя

Заказ 10538/41 Тираж 646 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