Магнитоэлектрический моментный микродвигатель

 

О П И С А Н И E „„700898

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2621429/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 3Ы1.79. Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 0512.79 (51) М. Кл.2

Н 02 К 23/00

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621 313. .23 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Писков, Б. Е. Базанов, К. М. Боровкова, A. Б. Керпель, Э. A. Баяэитов и Л. В. Елисеев (71) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОМЕКТНЫй

МИКРОДВ ИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к магнитоэлектрическим моментнык двигателям, .т. е. к коллекторным электрическим машинам постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, и может

@ыть использовано в устройствах автомат ик и.

Известны конструкции коммутирующих устройств для электрических мараин постоянного тока с постоянными магнитами, в которыхщеточно-коллекторный узел содержит роликовые щет«и, служащие для соединения коллекторных пластин с подводящими напря- 15 жение кольцами, причем коллекторные

Пластины расположены под углом к образующей коллектора двигателя, таким образом, что щетка замыкает одновременно не менее двух коллекторных 20 пластин (1).

Недостатками указанных электрических машин является сложность конструкции и технологии изготовления щеточно-коллекторного узла, а также веро- 25 нтность одновременного замыкания каждой щеткой до трех коллекторных пластин, и в связи с этим — повышение пульсаций и снижение вращакщего момента. 30

И эвестны электрические машины с коллектором, выполнен ныл кэ пластин различной ширины (тангенциального размера), изменяющейся циклически по окружности коллектора и выбираемой иэ условий обеспечения идентичности коммутационных параметров различных секций обмотки (2) . Недостатком данного коллектора электрической машины являются сложность конструкции и технологии изготовления коллектора, а также . низкий срок службы двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является моментный электродвигатель постоянного тока, содержащий кольцевой статор с постоянньии магнитами цилиндрический якорь, расположенный концентрично статору, щетки и коллектор, выполненный из пластин разной ширины (3) . Недостатками такого двигателя являются низкая надежность щеточно-коллекторного узла и невысокий срок службы двигателя, вследствие износа щеток пои переходе с ламели на ламель, искрения, и ухудшения коьв утации.

Целью изобретения является повышение надежности щеточно-коллекторного узла, увеличение срока службы

700898 электродвигателя при обеспечении минимальной пульсации вращакщего момента и максимального пускового момента. Указанная цель достигается тем, что в магнитоэлектрическом моментном микродв Ггателе, содержащем кольцевой статор с постоянными магнитами, цилиндрдр и чески и якорь, расположе нный концентрично статору, и щеточно-коллекторный узел, в котором соотношение тангенциальных. размеров широких

° и узких коллекторных пластин равно

1,8-3,5, причем количество и расположение широких пластин по окружности коллектора соответствует количеству и расположению щеток.

На чертеже показан магнитоэлект-. рический моментный микродвигатель, поперечный разрез.

Микродвигатель состоит из статора 1, вйутри которого концентрично ему установлен якорь 2. Статор 1 пред-20 ставляет собой обойму 3 из высокопроводящего материала с установленными постоянными магнитами 4 и внешнее немагнитное кольцо 5. Якорь 2 выполнен в виде шихтованного сердечйика 75

6 с пазами, в которые уложена обмотка 7, соединенная с широкими 8 и узкими 9 коллекторньми пластинами. Ка коллекторе установлены щетки 10.

Соотношение тангенциальных разме- 30 ров коллекторных пластин 8 и 9 равно

1,8-3,5. Количество и расположение широких коллекторных пластин 8 соответствует количеству и расположению щеток 10. 35

Предлагаемый магнитоэлек трическ ий моментный микродвигатель работает следующим образом.

При подаче сигнала управления через щеточно-коллекторный узел, саста- 40 ящий из щеток 10 и коллекторных пластин 8 и 9, на обмотки 7 якоря 2 в последних проходит ток управления, " создающий совместно с потоком возбуждения (от постоянных магнитов 4 статора 1) вращающий момент, под действием которого якорь 2 поворачивается при работе в режиме поворота ротора, либо начинает вращаться в режиме двигателя.

Величина вращающего момента и er o напряжение пропорциональны управляющему сигналу.

Режим поворота ротора характеризуется весьма низкими угловыми скоростями и предусматривает возможность реверсивного перемещения щеток 10 йо коллектору (пластинам 8 и 9) с заданной амплитудой. При этом часто существует необходимость обеспечения указанного режима в течение длительнаго времени.

B данном режиме обеспечиваются необходимые перемещения щеток 10 в пределах расположения широких пластин

8 путем выполнения коллекторных пластин с рекомендуемым соотношением тангенциальных размеров и взаимного расположения широких пластин и щеток 10 как в статическом,так и рабочем режимах.Этим повышается надежность щеточ но"коллекторного узла,так как предотвращается быстрый износ, искрение и ухудшение коммутации.

Таким образом, обеспечивается увеличение срока службы моментного двигателя.

Формула изобретения

Магнитоэлектрический моментный микродвигатель, содержащий кольцевой статор с постоянными магнитами, цилиндрический якорь, расположенный концентрично статору, щетки и коллектор, выполненный иэ пластин разной ширины, отличающийся тем, что, с целью повышения йадежности работы щеточно-коллекторного узла,. увеличения срока службы, соотношение тангенциальных размеров широких-и узких коллекторных пластин равно 1,83,5, широкие пластины установлены под щетками, а их число равно числу щеток .

Источники информации, прийятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3876892, кл. 310-46, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 157001, кл. Н 02 P 39/04, 1961.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 485527, кл. Н 02 К 23/04, 1975.

700898

Составитель С. Шутова

Редактор В. Левятов Техред 3 фаита корректор Н. Горват

Заказ 7392/39 Тираж 857 Подпис ное

Ц ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4