Электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в прецизионных следящих системах и системах программного движения. Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей путем обеспечения малых частот вращения выходного вала и уменьшении потребляемой мощности. Электродвигатель имеет расположенные коаксиально внешний и внутренний секторы 1 и 2, шихтованный магнитопровод 3 якоря, обмотку 4 якоря, ярма 5 и 6 статора, кольцевые магниты 7 и 8, внутренний вал 13, выходной вал 14, внутренние роторы 15, внешние роторы 16 и элемент 19 поступательного перемещения. Внутренние роторы 15 имеют форму полых цилиндров с когтеобразными выступами. На внешней поверхности внутренних роторов 15 и на внутренней поверхности элемента 19 выполнена винтовая резьба с одинаковым шагом и ходом, на внешней поверхности элемента 19 и внутренней поверхности внешних роторов 16 выполнены продольные канавки под малым углом к образующей цилиндра. При питании обмотки 4 якоря возникает вращающееся магнитное поле, приводящее во вращение роторы 15. При этом под действием нового усилия магнитного тяжения элемент 19 перемещается поступательно, а внешние роторы 16 под действием тангенциальных усилий магнитного тяжения весьма медленно вращаются, в результате чего обеспечивается большой коэффициент редукции. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,151527 (51) 4 Н 02 К 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВ70РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4061485/24-07 (22) 14,03,86 (46) 15,10.89. Бюл. М 38 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н, Туполева (72) А.10, Афанасьев и 3.А, Насыров (53) 621.313.282(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1410215, кл. Н 02 К 41/03, 1985.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1464265, кл. Н 02 К 41/02, 1985.

2 (54) ЭЛЕКТРОДВИГА ГЕЛЬ (57) Изобретение относится к эл -KTротехнике и может быть использовано в прецизионных следящих системах и системах программного движения, Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей путем обеспечения малых частот вращения выходного вала и уменьшении потребляемой мошности. Электродвигатель имеет расположенные коаксиально внеш3 1515277 нпи и внутренний секторы 1 и 2, шихг< ванный магнитапровод 3 якоря, обмотку 4 якоря, ярма 5 и 6 статора, кольцевые магниты 7 и 8, внутренний вал 13, выходной вал 14, внутренние роторы 15, внешние роторы 16 и элемент 19 поступательного перемещения.

Внутренние роторы 15 имеют форму палых цилиндров с когтеобразными выступами. На внешней поверхности внутO ренних роторов 15 и на внутренней поверхности элемента 19 выполнена винтовая резьба с одинаковым шагом и ходом, на внешней поверхности элемента

19 и внутре вней поверхности внешних роторов 16 «ыполнены предельные канавки пад малым углом к образующей цилиндра, При питании обмотки 4 якоря возникает вращающееся магнитное поле, приводящее во вращение роторы

15. При этом под действием нового усилия магнитного тлжения элемент 19 перемещается поступательно, а внешние роторы 16 под действием тангенциальных усилий магнитного тяжения весьма медленно вращаются, в результате чего обеспечивается большой коэффициент редукции. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к исполнительным . электродвигателям вращательного и поступательного движения, и может найти применение в прецизионных следя- 15 щих системах и системах программного движения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения малых частот вращения выходного вала и уменьшения потребляемой мощности.

На чертеже показана конструкция электродвигателя, Электродвигатель содержит расположенные коаксиально внешний и внутренний секторы 1 и 2. Он имеет шихтованный магнитопровод 3 якоря, обмотку 4 якоря, ярма 5 и 6 статора, кольцевые постоянные магниты 7 и

8, подшипниковые щиты 9 и 10, подшипники 11 и 12, внутренний вал 13, вьг ходной вал 14 внутренние роторы 15, внешние роторы 16, немагнитную втулк

17 внутренних роторов, немагнитную 45 втулку 18 внешних роторов, элемент поступательного перемещения 19, цилиндрическую опору 20, кронштейн 21, щиты 22, стержни 23.

Внутренние постоянные магниты 7 намагничены радиально и противоположно, внешние постоянные магниты

8 намагничены аналогично. Между ними и роторами 15 и 16 имеются малые паразитные зазоры, Немагнитные втулки 17 и 18 соединяют роторы 15 и !Ь.

Внутренние роторы 15 имеют форму полых цилиндров с когтеобразными выступами, обращенными к магнитопроводу 3 якоря и образующими чередующиеся разноименные полюсы. Между роторами 15 и 16 и элементом поступательного перемещения 19 имеются малые рабочие воздушные зазоры, обеспечивающие бесконтактность хода, Элемент

19 имеет на частях торцовых стержни

23, скользящие в отверстиях, выполненных в щитах 22. Правый щит 22 закреплен на общем основании, а левый на кронштейне 21, проходящем в выемке вала 14. Цилиндрическая опора

20 крепится консольно на кронштейне

20, который установлен на общем ос-. новании. На нем же крепятся падшипникавые щиты 10, Кронштейн 21 не препятствует вращению вала 14, имеющему малый угол поворота, На внешней поверхности внутренних роторов и на внутренней поверхности элемента 19 поступательного перемещения выполнена винтовая резьба с одинаковым шагом и ходом, на внешней поверхности элемента 19 поступательного перемещения и внутренней поверхности внешних роторов 16 выполнены продольные канавки под малым углом /3 10 к образующей цилиндра, Большая часть магнитного потока постоянных магнитов 7 и 8 замыкается по пути: постоянный магнит 7-ротор

15-элемент 19 поступательного перемещения-ротор 16-постоянный магнит 8ярмо 6 и далее по аналогичному пути до ярма 5 статора.

Часть магнитного потока постоянных магнитов 7 и 6 соответственно замыкается по пути: постоянный магнит 7-ротор 15-когтеобразные полю5 1>l >. сы-магнит»р(»« л 3»b(>J»(— >! J. «> тора и г(ост(>я((н»й ма(нит В-ротор 16— элемент 19 поступательного перемещ(— ния и дале(и(> аналогичному пути до ярма 6.

Электродвигатель работает следующим образом, При питании обм(>тки 4 якоря многофазной системс и напряжений возникает вращающееся магнитное поле, приводя— щее во вращение роторы 15 с определенной частотой, При этом резьба ротора 15 смещается в осевом направлении относительно резьбы элемента 19 поступательного перемещения, возника— ет осевое усилие, под действием которого элемент 19 поступательного перемещения перемещается так, что магнитная проводимость между ними близка 2р к максимальной.

Продольные канавки элемента 19 поступательного перемещения смещают y « ". Н 3 К Ч О >>(> II J>(,>((>. > > !!l,>;.: b;I !!, >(> к К ((> J>; I . ю(>(е > > (! ! (! ! >, (J — угол п(>ворот» вн(шнег(J>(>т >— ра 16. !

)анри>(((> ((=(? > (?5 рад > К=1 П(? мм, Л=1(? мм.

2 1(1(?О д= — — ------ — =2()(? "6, 28=1256.

) (? (), (15

Благодаря большому коэффициеHTv редукции момент, действующий н» внутренние роторы, мал, следовательно малы потери мощности >3 обмотке якоря, что-.повышает энергетические показа— тели. !

Таким обра зом, бла годаря выполнению продольнь>х канавок на внутренней поверхности внешних рогоров и на внешней поверхности элемента иоступательного.перемещения получен элск— тродвигатель с расширенными функ((ио50 ся B тангенциальном направлении относительно продольных канавок внешних 25 роторов 16, при этом возникают тангенциальные усилия, под действием которых внешние роторы 16 весьма медленно вращаются так, что магнитная проводимость мех(ду ними близка к мак- gp симальной, т.е, происходит бесконтактное преобразование поступательного движения элемента 19 во вращательное движение роторов 16.

При повороте роторов 15 на один оборот элемент 19 поступательного

35 перемещения перемещается на один шаг резьбы h, при поворрте роторов 15 на угол ((смещение элемента 19 поступательного перемещения составит Л |/2J(4О и при необходимости может быть весьма малым, При этом продольные канавки на внешней поверхности элемента

19 поступательного перемещения смещаются в тангенциальном направлении на величину

2Г

h(>(Внешний ротор 16 повернется на угол

à = — tgp, (2)

Лс(27i R т.е. коэффициент редукции составляет

1=

2(JR

Е h tgi» (3) 55 где h — шаг резъбы;

Ы вЂ” угол поворота внутреннего ротора 15;

R â€, радиус внешнего ротора )6; нальными возможностями и повышенпыми эне рг етич еск ими пока > а толями .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Электродвигатель, содержа>ций расположенные коаксиально внешний и внутренний статоры с ус тройс тн ами для возбуждения магнитного потока на постоянных магнитах в виде полых цилиндров и ярмами, два внешних ротора с выходным валом и два внутрешшх ротора в виде полых ферромагнитных цилиндров и феррома глптный элемент поступательного перемещения в виде голого цилиндра, расположенный коаксиально между внешш:ми и внутренними роторами, на внешней поверхности ярма внутреннего статора между магнитами установлен шихтованный магнитопровод якоря с обмоткой, внутренние роторы выполнены с когтеобразными зубцами, обращенными к магнитопроводу якоря, и соединены друг с другом посредством втулки из немагнитного материала, на внутренней поверхности элемента поступательного перемещения и на внешней поверхности внутренних роторов выполнена винтовая резьба с одинаковым шагом и ходом, постоянные магниты, роторы и элемент поступательного перемещения разделены зазорами, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения малых частот вращения выходного вала

1515277

Составитель В, Лавров

Редактор А, Долинич Техред М.Иоргентал Корректор М. Ca t р.кая

Заказ 6288/52 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ярtt 1 КИТ СССР

113П35, 11осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производствоttttо-нзда гельский комбинат "Патент", г. Ужгород, t. I t,tðttíà, 1П1 и уменьшения потре бляемой мощности, на внутренней поверхности внешних роторов и на внешней поверхности эле— мента поступательного перемещения выполнеlttl канавки с у.t :Itttilс перемещения.