Бесконтактный двигатель постоянного тока

 

266028

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21d>, 39

21с, 59/25

Заявлено 11.Ч111.1967 (№ 1177966/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17,111.1970. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 31У11.1970

МПК Н 02k

Н 02К

УДК 621.313.292:621.316..718.5(088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В, M. Вересов и В. А. Каманин

3 аявитель

БЕСКОНТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известны бесконтактные двигатели постоянного тока, содержащие ротор в виде постоянного магнита, статор с обмоткой, полупроводниковый коммутатор, управляемый индуктивным датчиком положения ротора, и центробежный регулятор скорости.

Предлагаемый двигатель отличается от известных тем, что с целью уменьшения габаритов часть магнитопровода датчика положения совмещена с подвижной частью центробежного регулятора скорости.

На фиг. 1, а и б показана схема описываемого двигателя; на фиг. 2 — центробежный регулятор скорости.

Центробежный регулятор скорости состоит из жесткой пластины 1, закрепленной гайками на валу 2, и упругого элемента в виде пружины 8. Пружина выполнена из листового материала и в сечении имеет вид дуги С-образной формы, симметричной относительно оси вала.

C Hà изогнута так, что на концах образуются площадки 4 и 5, расположенные под углом или параллельно оси вращения вала. Для повышения чувствительности регулятора скорости на этих площадках на максимальном удалении от оси вращения укреплены грузы б.

Центральная часть пружины посредством винтов 7 соединена с магнитопроводящим сердечником 8, имеющим возможность скользить по валу в осевом направлении, а ее свободные концы прикреплены к пластине 1. Благодаря симметричной конструкции пружины обеспечивается перемещение сердечника по валу без перекосов и облегчается балансировка под5 вижной системы двигателя. Для удобства балансировки упругий элемент может быть выполнен в виде звезды, представляющей собой совокупность любого числа пружин, подобных пружине 8.

10 На валу также закреплены немагнитная втулка 9 с дугообразным якорем 10 датчика положения ротора и двухполюсный постоянный магнит 11, намагниченный по диаметру и являющийся ротором двигателя. Угловой раз15 мер дуги якоря зависит от числа ветвей обмотки статора и режима работы двигателя и в данном случае выбирается в пределах 120—

240 .

В корпусе 12 расположены статор 18 с об20 маткой, состоящей из трех ветвей, включенных звездой, и датчик положения ротора, представляющий собой совокупность трех трансформаторов 14 с Ш-образными сердечниками, установленными по радиусам в обойме

25 15 под углом 120 друг к другу. Трансформаторы фиксируются в обойме при помощи крышек lб и заливаются компаундом. Каждый трансформатор имеет три обмотки: две обмотки, включенные по дифференциальной схеме, Ç0 расположены на крайних стержнях и являют266028 ся обмотками возбуждения, а третья — на среднем стержне, имеет средний вывод и является сигнальной обмоткой. Благодаря дифференциальной схеме включения обмоток дапчик положeíèÿ может имсть релейную характеристику с большой крагностью изменения входного сигнала. С боков двигатель за крыт крьннками 17 и 18 с установленными в них шарикоподшипниками, в которых мо>кег вращаться вал двигателя. Концы оомоток трансформаторов и статора выведены на колодку 19.

У описываемого двига1еля значение стабилизированной скорости определяется усилием натяжения пру>кипы 8, величина которого зависит от положения пластины 1 на валу 2 и жесткости пружины. Таким образом, изменить значение стабилизированной скорости двигателя (фиг. l, а) можно только после его остановки. Опнако в некоторых случаях желательно изменять значение стабилизированной скорости двигателя в процессе эксплуатации, т. е. без остановки двигателя. Для этого двигатель (фиг. 1,6) дополнительно снабжен пружиной

20, имеющей большую жесткость чем пружина 3 и прижимающей пластину 1 к внутреннему кольцу шарикоподшипника 21, резьбовой втулкой 22,,контргайкой 23 и штифтом 24.

Пластина имеет паз, в который входит штифт, благодаря чему предотвращается ее поворог вокруг оси вала 2, а в осевом направлении пластина может свободно перемещаться по валу.

Двигатель работает следующим образом.

Когда якорь 10 находится под средним сердечником одного из трансформаторов, то по якорю и сердечнику 8 замыкается магнитный .поток левон обмотки, и в сигнальной обмотке этого трансформатора наводится э.д.с. максимальной величины. Если якорь за счет поворота вала 2 выйдет нз-под среднего сердечника трансформатора, то э.д.с., наводимая в сигнальной обмотке, будет минимальной величин 6I.

При подключении питания двигатель разгоняется. Центробежные силы, возникающие при вращении грузов б, стремятся переместить площадки 4 и 5 в положения, показанные пунктиром на фиг. 2, однако этому препятствуют упругие свойства пружины 3.

Разгон двигателя продол>кается до определенной скорости, при которой составляющие цептробежных сил вращающихся грузов центробежного регулятора скорости превышают

5 напяг пружины 8. При этом магнитопроводящий сердечник 8 отходит влево от якоря 10, между ними возникает дополнительный воздушный зазор,:r. е. уменьшается проводимость магнитных цепей трансформаторов 14

10 датчика положения. Б результате этого резко уменьшаются сигналы, снимаемые с трансформаторов, и силовые пранзисторы отключают обмотки спатора от питающей сети. Под действием момента на валу скорость двигате15 ля уменьшается, магнитопроводящий сердечник перемещается вправо, что вызывает увеличение гроводимости магнитных цепей трансформаторов, обеспечивая появление сигналов на,выходе датчика положения.

20 Установившимся режимом такой системы является автоколебательный режим, причем время включения и выключения двигателя определяется параметрами замкнутой системы двигатель — центробе>кный регулятор скоро25 спи — датчик положения ротора — коммутатор — двигатель, нагрузкой на валу и уровнем стабилизированной скорости.

Изменение значений стабилизированной скорости двигателя осуществляется следую30 щим образом.

Поворотом втулки 22 (фиг. 1, о), передающий через шарикоподшипник 21 осевое перемещение пластине 1. может меняться первоначальный натяг пружины 8, а следовательно, 55 и значение стабилизированной скорости двигателя. Контровка втулки осуществляется контргайкой 28.

Предмет изобретения

Гэесконтактный двигатель постоянного тока, содержащий ротор в виде постоянного магнита, статор с обмоткой, полупроводниковый коммутатор, управляемый индуктивным дат45 чиком поло>кения ротора, и центробежный регулятор скорости, отличаюцийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, часть магнитопровода датчика положения совмещена с подвижной частью центробежного регулятора

50 скорости.

266028

6 7

1 1Г 83 1Ч15 1Б 13 18 9

e1O3 г

Риа 2

Составитель М. Кузнецова

Редактор А. Ю, Пейсоченко Техред Л. Я. Левина Корректор Б. Л. Афиногенова

Заказ 181617 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Раушская наб., д. 4(8

Типография, пр. Сайунова, 2