Электродвигатель


 


 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях. Электродвигатель содержит явнополюсный статор с обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора. Между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора. Технический результат: повышение эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличение его удельного момента и быстродействия. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях.

Известен "Электродвигатель" (Россия, патент 2252476 C2, H02K 21/00, Н01H 36/00, опубл. 20.05.2005, бюл. 14), содержащий явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора.

Недостатком данного устройства является то, что при заданных намагничивающей силе обмотки и электромагнитном моменте в минимальных габаритах электродвигателя максимальный поперечный размер ротора ограничен снизу достижением величины индукции в материале магнитопровода ротора значения индукции насыщения при пропускании через магнитопровод ротора необходимого для создания заданного электромагнитного момента потока ротора от намагничивающей силы его постоянных магнитов. Быстрая перемотка электродвигателей в москве помогает снизить издержки на сервисное обслуживание. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании электродвигателя с максимально возможным удельным электромагнитным моментом.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличении его удельного момента и быстродействия.

Это достигается тем, что в электродвигателе, содержащем явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, новым является то, что между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора.

Введение между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, дополнительных магнитов, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора, позволяет при одинаковых с прототипом потоке и габаритах ротора, обусловленных достижением величины индукции в материале магнитопровода ротора значения индукции насыщения, повысить магнитный поток полюса ротора, направленный вдоль направления векторной суммы потоков полюса ротора от торцевых и боковых магнитов, что приводит при заданных намагничивающей силе обмотки и габаритах устройства к увеличению электромагнитного момента и повышению эффективности работы магнитной системы электродвигателя. Из этого следует, что можно создать электродвигатель с заданными электромагнитным моментом и намагничивающей силой обмотки при меньшем по сравнению с прототипом потоке ротора и, как следствие, меньшем максимальном поперечном размере ротора, а значит, и габаритах всей конструкции, то есть с максимально возможным удельным электромагнитным моментом. Уменьшение максимального поперечного размера ротора снижает его инерционность, а значит, повышает быстродействие электродвигателя.

На фигуре изображен заявляемый электродвигатель в исходном состоянии.

Электродвигатель содержит явнополюсный статор и ротор.

Явнополюсный статор содержит магнитопровод 1 и обмотку управления 2.

Ротор имеет магнитопровод 3 и полюса, каждый из которых образован постоянными магнитами 4 и 5. Магниты 4 находятся на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода 3. Магниты 5 расположены между соседними магнитами 4 полюса ротора, размещенными на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода 3.

Электродвигатель работает следующим образом. При отсутствии напряжения на управляющей обмотке 2 полюсá ротора из постоянных магнитов 4 и 5, притягиваясь к полюсам магнитопровода 1, удерживают ротор у фиксатора (на фигуре не показан) на некотором углу от оси симметрии полюсов статора. При подаче на управляющую обмотку 2 напряжения определенной величины и направления намагничивающая сила обмотки 2 формирует поток статора, который, взаимодействуя с потоком ротора, создает тяговый момент, стремящийся повернуть ротор к противоположным полюсам статора.

Проведенные исследования на трехмерной конечно-элементной модели показали, что при постоянной намагничивающей силе обмотки статора в заданных габаритах электродвигателя удельный электромагнитный момент на всем рабочем углу поворота ротора увеличивается в 2 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Электродвигатель, содержащий явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, отличающийся тем, что между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокооборотным электрическим машинам для турбогенераторных электрических установок небольшой мощности

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к электрическим машинам

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, к электрическим машинам

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано совместно с промышленно-выпускаемыми преобразователями частоты

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромеханическим преобразователям энергии, и может быть использовано в качестве преобразователя механической энергии вращения, подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока, одновременно подаваемой на ее электрический вход, в суммарную электрическую энергию переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано при проектировании синхронных высокооборотных генераторов и электродвигателей, обеспечивающих высокую мощность при малых массогабаритных параметрах

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению, и может быть использовано при проектировании электрогенераторов и электродвигателей с высокой частотой вращения

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных магнитоэлектрических машин с электромагнитной редукцией с аксиальным возбуждением от постоянных магнитов и может быть использовано в системах автоматики, в военной технике, в космической технике, в бытовой технике, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, грузоподъемных механизмов, электроприводов бетоносмесителей, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами вращения вала, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых гибридных двигателей

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и высокочастотным генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных синхронных магнитоэлектрических машин с аксиальным возбуждением и может быть использовано при широком диапазоне частот вращения вала машины (от единиц оборотов в минуту до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту) в системах автоматики, в автономных системах электрооборудования, в военной, космической технике, на авиационном и автомобильном транспорте, в качестве тяговых управляемых и неуправляемых электроприводов, ветрогенераторов, многофазных синхронных электрических двигателей, многофазных высокочастотных синхронных электрических генераторов переменного тока и многофазных генераторов преобразователей частоты (включая трехфазные системы), а также при выпрямлении выходного переменного напряжения и тока генераторов при помощи полупроводниковых выпрямительных устройств и с возможностью применения сглаживающих фильтров для уменьшения пульсаций выходных параметров - в качестве источников питания постоянным (выпрямленным) током

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокооборотным электрическим машинам для турбогенераторных электрических установок небольшой мощности

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокооборотным электрическим машинам для турбогенераторных электрических установок небольшой мощности

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к электрическим машинам

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к электрическим машинам

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано, в частности, в ветроэнергетических установках

Изобретение относится к электротехнике, к электродинамическим машинам

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам постоянного тока

Изобретение относится к области электротехники и энергетики, в частности к электромагнитным двигателям

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, к электрическим машинам

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для коммутации электрических цепей при изменении положения исполнительных механизмов
Наверх