Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к области электротехник, в частности к сверхтихоходным бесконтактным двигателям постоянного тока или вентильным электродвигателям преимущественно для устройства воспроизведения звука. Цель - повышение стабильности мгновенной скорости вращения электродвигателя. Сущность: печатная обмотка тахогенератора выполнена по дифференциальной схеме и состоит из двух частей, имеющих одинаковый и постоянный шаг по окружности и постоянное для каждой части соотношение длины внешних и внутренних лобовых отрезков, при этом обе части обмотки сдвинуты так, что расстояние между смежными активными отрезками постоянно и равно шагу намагничивания внешних полюсов магнита. На роторе закреплен второй магнит, аналогичный первому, в зазоре между статорной обмоткой и вторым магнитом неподвижно закреплена дополнительная плита с печатной обмоткой тахогенератора, выполненной аналогично первой обмотке тахогенератора и обращенной к второму магниту. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 К 29/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3627351/24-07 (22) 22.07 ° 83 (46) 15,05.89, Нюл. М 18 (72) В, Г,. Карпов (53) 621.313,13,014.2:631.382(088.8) (56) Патент США y 4359657, кл. 310-156 1982 °

Патент США М 4260920, кл. 318-138, 1981. (54)(57) 1, ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий плоский кольцевой многополюсной магнит,.закрепленный на роторе и имеющий внутреннюю и внешнюю концентрические зоны намагничивания с различным числом полюсов, стяторную обмотку, закрепленную на неподвижной изоляционной плате, и печатную зигзагообразную обмотку тахо- . генерятора, нанесенную концентрически ня упомянутую плату с противоположной стороны, обращенной к магниту, в зоне действия внешних его полюсов, о т л и ч à !о ù è é с я тем, что, 1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к сверх-. тихоходным бесконтактным двигателям постоянного тока или вентильным электродвигателям преимущественно для устройства воспроизведения звука.

Целью изобретения является повыше— ние стабильности мгновенной скорости вращения электродвигателя °

На фиг, 1 показан двигатель в разрезе; на фиг, 2 — функциональные узлы двигателя в аксонометрии; на фиг. 3— печатная обмотка тяхогенеряторя, нанесенная ня изоляционную плату. с целью повышения стабильности мгновенной скорости вращения, печатная обмотка тахогенераторя выполнена по дифференциальной схеме и состоит из двух частей, имеющих одинаковый и постоянный шаг по окружности и постоянное для каждой части соотношение длины внешних и внутренних лобовых отрезков, при этом обе части обмотки сдвинуты так, что расстояние между смежными активными отрезками постоянно и равно шагу намагничивания внешних полюсов магнита.

2. Электродвигатель по п, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что на роторе закреплен второй магнит, аналогичный первому, в зазоре между статорной обмоткой и вторым магнитом неподвижно закреплена дополнительная. плата с печатной обмоткой тахогенератора, выполненной аналогично первой обмотке тахогенератора и обращенной к второму магниту, Электродвигатель содержит вял 1 двигателя, основание 2 ротора, на котором укреплены постоянные магниты

3 и 4, двухфазную статорную обмотку

5, состоящую из шести катушек, закрепленных радиально снизу на изоляционной плате 6 со сдвигом на 90 эл.град, Плата 6 жестко соединена с корпусом

7 двигателя. В центральной части корпуса 7 установлены втулка 8 и подпятник 9 для вяля 1. Ня магните 3 сверху закреплена ферромагнитная пластина — замыкатель 1О, к нижней плоскости магнита 4 прикреплен такой же за1480047 мыкат»ЛЬ 1

ДВИ? Ятс.Л?> ЗЯКРЫТ С ВЕРХУ ЭКры>цкой !2. Магниты 3 и

-,онь> намагничивания

3 и внеи>н?о>о 14. Внутренпредстявллет собой силоередуищейсл полярности, е по всей толщине мягнизона 14 — это множество ря?сиру?<>щс?)т

4 им?I)T две внутреннюю зопа !3

ВЫЕ ПОЛЮС?! Ч нямягниченны тя, Внеl)?нлл череду?ощихся полисов длл тахогенеря- 10 тора, нямагничешгых ня одной плоскости магнита 3 (4) по толщине на глу— бину, равную щягу намагничивания полlосов Ilo о?с1)умнос:ти, 1.ë изОЛЯ!?иОнной плате б, ня верхней ее плоскости, 15 печатным способом нанесена равномерная концентрическял обмотка 15 тахогенеряторя. ?>6моткя 15 состоит из двух рядов — вн»щнегп 1б и 11 утреннето 17, !сяждый из рядов обмотки 15 20 имеет один и тот же шяг обмотки, при этом длл ряда 1б с.облюд»нс>»с>отис)и?ение вн»>уних и впутрепllих лобовых отрс.çêo?I 3: 1, я длл рлдя 7 это со— отлов>ение составляет l : 3. Ряды !б и 17 сдвинуты тяк, что между смежны— ми яктипными отрезками, например, 18, 19, 20 обмс)ткll 15 расстояние nocToH1øî по всей длине окружности и равно шагу намагничивания внешней 30 зоны 14 магнита 3 (4), а расстояние между внешними лобовыми отрезками, например, 2! и 22 обоих рядов, кяк м»жду внутре?И?ими 23 и 24 лобовыми

40 отре 3кями тякж» постолнно 11 выдер- 35

><яно минимальным. Обмот?с?1 14 имеет три вьп)одя: 25 и 2б — начала обоих р>?до?1 27 — cppfll?>1>1 точка ) В которои

)лектрически со»гр?нен?1 концы обоих рядов обмотки. Конкретное размещение обмотки 15 ня плате б определяется двумя особенностями: по отношен?по к магниту 3 оня находится в собранном двигателе непосредственно под полисами внешней зоны 14, а по 45 отношению к обмотке о??а расположена над лобовыми частями катушек.

Иа плате б в зоне действия силовых полюсов маг??ита 3 установлены датчики 28 и 29 положения ротора.

Пуск двигателя осуществляется путем подачи няг ряжения на двухд>язную статорную обмотку 5, Датчики 28 и 29 положения ротора осуществля?от вывод

ДВИГЯТЕЛЯ НЯ НОМИНаЛЬНУlо СКОРОСТЕ вращения и поддержание ее среднего значения, управляя подключением источника питания к катушкам обмотки

5 с помощью полупроводникового коммутатора. Стабилизация скорости вращения обеспечивается подачей высокочастотного сигнала с обмотки 15 тахогенератора на схему управления, в которой содержится истос???ик стябиг?изированной частоты (например, кварце-! вый генератор).

Благодаря введению второго постоянного магнита 4 двигатель имеет в рабочем зазоре сосредоточенное и однородное Ilo характеру магнитное поле. Это способствует увеличени?о пускового враща?ощего момента при меньшем потреблении тока и быстрому выходу ня номинальную скорость вращения, .т,е, улуч?лепик> энергетических и динамических характеристик машины, Двигатель, обладающий хорошими динамическими характеристиками (в том числе малой электромеханической постоянной времени), быстрее обрабатывает сигнал ошибки, т.е. лучше стабилизирует мгновенну?о скорость вращения, Симметричное расположение катушек статорной обмотки 15 по отноШЕНИ>О К ОСЯМ СИЛОВЫХ ПОЛИСОВ В СОСРЕдоточенном и равномерном поле двух магнитов обеспечивает создание равномерногo вращгпощегo момента и отсутст-! вие осевых и радиальных биений ротора, Кроме того, при введении второго магнита резко снизилось рассеяние поля: влияние силовых полюсов зоны

13 на полюса зоны 14 практически ничтожно, так кяк противоположные силовые полюса. магнитов 3 и 4 испытывают через зазор сильное притяжение и концентрируют в нем силовые линии в направлении, перпендикулярном плоскости полюсов. Следовательно, внешняя зона 14 магнита 3 (4) создает равномерное магнитное поле, свободное от влияния силовых полюсов, И наконец обмотка 15 тяхогенератора, выполненная из двух частей, облада?ощих одинаковой индуктивностью и соединенных по дифференциальной схеме, вырабатывает высокочастотный сигнал, не искаженный низкочастотной модуляцией: внешние поля, которые могут быть наведены силовыми катушками или другими источниками помех, компенсирук>т-. ся, благодаря протеканию тока в смежных лобовых отрезках в противоположных направлениях °

7яким образом, использование двух магнитов, имеющих две зоны намагничивания, особое выполнение обмотки

1480047 тахогенератора и ее размещение в сборке мапшны относительно магнитов и симметричной статорной обмотки поз волили повысить стабильность мгновенной скорости вращения.

На повышение стабильности вращения направлено и введение дополнительной тахогенераторной обмотки в зазор между статорной обмоткой 5 и магнитом 4, Это позволит удвоить ча.cToTv t H HëïðëæåíHÿ тахогенератора, если эта обмотка устанавливается с Аазовым сдвигом по отношении к первой обмотке 15, Эта же обмотка при необходимости может быть выполнена с другим числом активных отрезков для отработки другой частоты вращения, что расщиряет Аункциональные возможности двигателя и упрощает схему стабилизации скорости.

1480047

25 27

Составитель А, Лисов

Редактор О, Спесивых Техред Л.Сердюкова Корректор Э. Лончакова

Тираж 647

Заказ 2553/52

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101