Моментный двигатель

Авторы патента:

H02K26/00 - Электромашины, работающие в качестве моментных двигателей, например для усиления вращающего момента при потере скорости

Владельцы патента RU 2766317:

Общество с ограниченной ответственностью "АТЕКО-ТМ" (ООО "АТЕКО-ТМ") (RU)

Изобретение относится к области электротехники. Моментный двигатель, преимущественно используемый в гальванометрических сканаторах. Существенное отличие состоит в том, что магнитная система состоит из магнитопровода 1, внутри которого установлены четыре сердечника 3, на которых расположены обмотки управления 4 и ротор с постоянным магнитом 2. Данное решение позволяет снизить суммарную индуктивность обмоток управления без снижения момента вращения. 1 ил.

Область техники

Изобретение относится к моментным микродвигателям. Основное применение - гальванометрические сканаторы с подвижным магнитом для лазерной маркировки.

Уровень техники

Известен четырехзубцовый цилиндрический поляризованный моментный двигатель [1] с ротором из ферромагнитного материала. Управляющие обмотки расположены на зубцах магнитной системы. Постоянные магниты установлены в разрывы магнитопровода МДС которых направлены встречно по отношению друг к другу. Магнитные потоки управляющих обмоток замыкаются через магнито-мягкие участки магнитопровода и ротор. Основным недостатком такого двигателя является большая индуктивность управляющих обмоток при прочих равных условиях.

Наиболее близким решением является [2] моментный двигатель с ротором в виде постоянного магнита и четырехзубцовой магнитной системой с двумя управляющими обмотками, принято за прототип. Магнитные потоки управляющих обмоток замыкаются через магнито-мягкий магнитопровод, что приводит к значительной величине их индуктивности при прочих равных условиях.

Раскрытие изобретения

В предложенном решении, в магнитопроводе 1 установлены четыре сердечника 3 образующие четырехзубцовую магнитную систему, между зубцами которой расположен ротор с постоянным магнитом 2. Обмотки управления 4 расположены на зубцах магнитной системы. Данное решение позволяет снизить величину суммарной индуктивности обмоток управления без снижения момента вращения, а также уменьшить потери в магнитопроводе. Расчет методом конечных элементов для моделей прототипа и предложенного решения при одинаковых габаритах магнитных систем и постоянных магнитов роторов показывает, что для одинаковых удельных моментов вращения 0.01 N/A индуктивность снижается в 2.77 раза. При равенстве суммарных активных сопротивлений обмоток управления, что обеспечивает равенство электрических потерь, соответствующие постоянные времени обмоток управления также отличаются в 2.77 раза. Для активного сопротивления 7 Ом, постоянная времени для прототипа составляет 0.56 мсек, для предложенного решения 0.2 мсек. Для гальванометрического сканатора, реализованного на основе предложенного решения постоянная времени установления переходного процесса для малого скачка составляет 0.35 мсек (для прототипа 0.15+0.56=0.71 мсек), таким образом, время переходного процесса снижается в 2 раза.

Описание чертежей

На Фиг. 1 представлен моментный двигатель, где:

1 - Магнитопровод

2 - Ротор с постоянным магнитом

3 - Сердечник

4 - Обмотка управления

Осуществление изобретения

Конструкция моментного двигателя представлена на Фиг. 1. Четырехзубцовая магнитная система состоит из магнитопровода 1 и четырех сердечников 3, на которых расположены обмотки управления 4 по 60 витков каждая. Ротор с постоянным магнитом, выполненный из NdFeB N50, расположен по центральной оси четырехзубцовой магнитной системы.

Работает устройство следующим образом: при протекании тока по обмоткам управления возникает момент вращения в одном направлении, приводящий к повороту ротора с постоянным магнитом, при изменении направления тока через обмотки управления меняется направление действующего момента и перемещение ротора с постоянным магнитом на противоположное.

1. Столов Л.И., Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока. - М.: Энергоатомиздат, 1989, стр. 62, рис. 3.6.

2. Столов Л.И., Афанасьев А.Ю. Моментные двигатели постоянного тока. - М.: Энергоатомиздат, 1989, стр. 71, рис. 3.12, д.

Моментный двигатель, включающий в себя четырехзубцовую магнитную систему, ротор с постоянным магнитом и обмотки управления, отличающийся тем, что зубцы выполнены в виде четырех сердечников и установлены внутри магнитопровода, образуя четырехзубцовую магнитную систему, на зубцах которой расположены обмотки управления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения предприятий и организаций, силовых сетях электротранспорта, в локальных электрических сетях (ЛЭС) с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ), сетях ЭНТЕРНЕТ. Электромеханический сверхпроводящий накопитель энергии содержит корпус модульного типа.

Кинетический накопитель энергии // 2746794

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кинетическим накопителям энергии, и преимущественно может быть использовано в системах электроснабжения в качестве резервного и аварийного источника питания. Технический результат заключается в уменьшении дисбаланса ротора непосредственно в процессе его вращения, в обеспечении более интенсивного рассеивания статором тепла и в расширении арсенала технических средств для накопления энергии.

Генератор маховичный // 2687242

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в двигателях для питания системы зажигания, освещения и приборов автоматики. Технический результат состоит в повышении эффективности использования магнитов и диапазона регулировки угла опережения зажигания при изменении числа оборотов маховика в единицу времени.

Магнитный тормоз с уменьшенным ступенчатым гистерезисом // 2603133

Изобретение относится к электротехнике, к магнитным тормозам и может быть использовано, в частности, в интерфейсе «человек-машина» для создания усилия сопротивления смещения объекта, такого как устройство управления для манипулирования. Технический результат состоит в выравнивании остаточного поля в роторе.

Электродвигатель, подъемный механизм и лифтовая система // 2566254

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям и к механизмам с его использованием. Электродвигатель содержит статор, при этом статор имеет пазы (5), в которые установлена сконцентрированная обмотка.

Моментный двигатель // 2441310

Изобретение относится к области электротехники, в частности к моментным магнитоэлектрическим двигателям, и может быть использовано для создания момента в различных системах коррекции и программного разворота. .

Моментный двигатель // 2378755

Изобретение относится к области электротехники, в частности к моментным электродинамическим двигателям, и может быть использовано для создания момента в различных системах корреляции и программного разворота. .

Многослойный торцевой моментный электродвигатель // 2356158

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

Электрическая машина // 2339147

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к электрическим машинам, и может быть использовано в качестве низкооборотных высокомоментных двигателей, низкооборотных генераторов и т.п. .

Торцевая магнитоэлектрическая машина (варианты) // 2337458

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим машинам и электроприводу. .

Моментный двигатель // 2771922

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в увеличении рабочего диапазона до ±15° и повышении удельного момента вращения. Достигается тем, что ротор моментного двигателя выполнен с двумя прямоугольными пазами, расположенными ортогонально, в которых попарно установлены четыре магнита, обмотки управления размещены в воздушном зазоре между ротором и магнитной системой, длинные стороны которых сориентированы вдоль ротора напротив соседних полюсов, образованных магнитами. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.