Многополюсный моментный двигатель постоянного тока
Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение надежности, улучшение массогабаритных показателей и упрощение конструкции. Обмотки якоря многополюсного моментного двигателя постоянного тока выполнены из секций 1 - 18, последовательно соединенных между собой, соответствующей схемы соединения секций 1 - 18 обмотки якоря между собой и с коллекторными пластинами 19 - 36. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1612357 А 1 (51)5 Н 02 К 26/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 463252!/24-07 (22) 05.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Г. К. Бессонов, В. В. Панкратов.
А. М. Кривчиков и Е. И. Кутузов (53) 621.313.2 (088.8) (56) Патент США № 4183656, кл. Н 02 К 21/00, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 1124407, кл. Н 02 К 26/00, 1984.
2 (54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ МОМЕНТНЫЙ
ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобрпетения — повышение надежности, улучшение массогабаритных показателей и упрощение конструкции.
Обмотки якоря многополюсного моментного двигателя постоянного тока выполнены из секций 1 — 18, последовательно соединенных между собой, соответствующей схемы соединения секций 1 — 18 обмотки якоря между собой и с коллекторными пластинами 19 — -36.
3 ил.
1612357
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в создании электроприводов постоянного тока, Целью изобретения является повышение надежности, улучшение массогабаритных показателей и упрощение конструкции.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого многополюсного моментного двигателя постоянного тока (2р=
= 16, s=18, k=18); на фиг. 2 — — увязка геометрических размеров щеточно-коллекторного узла; на фиг. 3 — поперечное сечение предлагаемого двигателя с цилиндрическим вариантом якоря.
Якорная обмотка предлагаемого многополюсного моментного двигателя постоянно.о тока состоит из s=.2p++-2 равномерно распределенных по окружности якоря секций
1 — 18, каждая из секций занимает угол
2л/s радиан, секции соединены последовательно таким образом, что концы i-x секций соединены с началами (1+1)-х секций, так конец секции 1 соединен с началом секции 2, конец секции 2 соединен с началом секции 3, и т. д., конец секции 18 соединен с началом секции 1. Начала секций 1 — 18 соединены с пластинами коллектора 19 — 36, число которых k=s=18, при этом начала секций с номерами подключены .к пластинам коллектора с номерами j=i+s, т. е. начало секции 1 соединено с коллекторной пластиной !9, начало секции 2 соединено с коллекторной пластиной 20 и т. д. С рабочей поверхностью пластин коллектора 19 — 36 контактируют 2р=16 щеток 37 — 52, подключенных к токосборным шинам 53 и 54. Угловые размеры контактной поверхности р пластин 19 — 36, межламельных промежутков 8 на уровне поверхности контактирования щеток 37 — 52 с пластинами коллектора 19 — 36 и угол охвата у коллектора каждой из щеток 37 — 52 выбраны таким образом, что при любом угловом положении коллектора относительно щеток исключена возможность замыкания источника питания (не показан), подключенного к токосборным шинам 53 и 54, а также потеря контакта щетки с одной из коллекторных пластин 19 — 36. Эти условия выполняются при удовлетворении неравенства л 2л
O(y(— = — +8. р k
Поток возбуждения в двигателе создается индуктором с 2р полюсами 55 — 70 чередующейся полярности, закрепленными на магнитопроводе 71. Якорь двигателя может быть выполнен дисковым или цилиндрическим, беспазовым или с явно выраженной зубчатой структурой, вариант конструкции двигателя с явно выраженной зубчатой структурой цилиндрического якоря показан, в этом случае каждая из секций — 18 устанавливается на своем стержне (зубце), являющемся частью магнитопровода якоря 72.
50 щетка 40 находит на пластину 23, а щетка 48 находит на пласгину 32 и секции 4 и 13 оказываются закороченными щетками 40 и 48 соответственно, начинают нарастать токи нужного направления в секциях 5 и 14.
Теперь вращающий момент создается секциями 1 — 3, 5 — 12 и 14 — 18, секции 4 и 13 находятся в режиме коммутации тока.
Предлагаемая конструкция многополюсного моментного двигателя постоянного.тока имеет симметричное относительно оси вращения якоря распределение электромагнитных сил взаимодействия зубцового якоря с полюсами индуктора„что исключает одностороннее тяжеление, вибрацию якоря и, следовательно, увеличивает надежность двигателя в целом. Также в предлагаемом мноПредлагаемый многополюсный моментный двигатель постоянного тока работает следующим образом.
При подключении токосборных шин 53
5 и 54 к источнику постоянного тока по секциям 1 — 4,6 — 13 и 15 — 18, включенным параллельно друг другу, протекает ток, взаимодействие которого с магнитным полем, создаваемым полюсами 55 — 70, приводит к появлению вращающего момента на валу
10 якоря. Секции 5 и 14 закорочены щетками 41 и 49, соприкасающимися с пластинами коллектора 23, 24 и 32, 33, к которым присоединены эти секции и находится в режиме коммутации тока. При вращении якоря с
15 закрепленными на нем секциями 1 — 18 и коллекторными пластинами 19 — 36 относительно неподвижных полюсов 55 — 70 и щеток
37 — 52 в секциях 1 — 18 происходит изменение направления тока, в результате чего направление вращающего момента остается
2О постоянным. Переключение секций в случае, если якорь двигателя вращается в направлении, показанном стрелкой, осуществляется следующим образом. Смещение коллекторных пластин 21 — 23 и 30 — 32 относительно щеток 39, 40, 47 — 49 приводит к уменьшению площадей контактирования этих пластин с соответствующими им щетками, в результате чего увеличивается переходное сопротивление контактов «Êîëëåêòîр — щетка» и уменьшается величина токов, проходя30 щих по секциям 3, 4 и 12, 13. При угле поворота якоря относительно указанного поло2л жения вi -- — ° щетка 41 сходит с пласти16 Л ны 23 и разрывает цепь тока секции 4. Секция 4 оказывается последовательно включенной с секцией 5, и ток в ней начинает спадать, а щетка 49 сходит с пластины 32 и разрывает аналогично цепь тока секции 13, кото.рая оказывается последовательно соединенной с секцией 14, и ток в ней начинает спа40
2л р дать. При угле поворота якоря е - -— °вЂ”
16 3
1612357 гополюсном мом оментном двигателе постоянного тока в р ежиме коммутации всегда находятся две сек кции якоря, что увеличивает р б момент двигателя и позво ляет говорить о улучшении м массогабаритных показателей двигателя. пр . Уп ощена схема соединения секций обмотки якоря и уменьшено число колцию м ю многополюсного моментного двигателя постоянного тока в целом.
1О
Формула изобретения
Многополюсный моментныи двигатель постоянного тока, содержащ ий индуктор с
2 юсами чередующейся полярности, яко ь с з авномерно распределенными и по окружности секциями и коллектор с пластинами, к которым присоединены секции оолью повышения надежности, улучшения массогабаритных показателей и упрощения конструкции, о бмотка якоря выполнена из з=2р+-2 секций, соединенных последовательно, и нчем каждая секция подсоединена к паре соседних коллекторных пластин, число которых k равно числу секций, а угол охвата коллектора щеткой у определяется неравенством
2л
8 161235? Составитель С. Шутова Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор <. Кпявцова Заказ 3834 Тираж 439 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт: .: при ГКНТ СССР ! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. /5 Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент>, r. Ужгород, л. Гагарина, 0 !
