Электродвигатель постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<11741382 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

1 (22) Заявлено 2301.78 (21) 2572362/24-07 (51)М. Кл.2

Н 02 К 23/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликовано 1506.80 Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 20.06. 80 (53) УДК 621. 313. .292 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Б. Панферов и Б. Н. Матюшов (71) Заявитель (5 4 } ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПСС TOH ННОГО ТОКА

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к области микроэлектродвигателей постоянного тока с полыми немагнитными якорями и коммутаторами на герконах.

Изобретение может быть использовано в электроприводах систем автоматики.

Известны коллекторные микроэлектро- 1О двигатели постоянного тока с полыми. немагнитными якорями. Эти электродвигатели обладают рядом преимуществ перед другими типами микромашин, однако наличие в их конструкции щеточно-коллекторного узла ограничивает возможности широкого применения- этих микромашин.

Известен бесколлекторный микрозлектродвигатель с коммутаторами íà герконах (1) .

Этот микроэлектродвигатель постоянного тока с коммутатором на герконах состоит из якоря, индуктора и коммута-25 тора, расположенного в корпусе электродвигателя рядом с машинной частью.

Коммутатор состоит из блока контактов и индуктора с постоянными магнитами, Продольные оси герконов и магнитов коммутатора такого типа распоЛожены параллельно валу машины.

Недостатками такого электродвига теля являются его большая осевая дли на и невысокий коэффициент использо,вания объема (отношение максимального момента к полному объему машины при единичной потребляемой мощности). Объем, занимаемый коммутатором, особенно в малых машинах с длиной якоря 15-30 мм, соизмерим, а иногда превышает объем машинной части элекТродвигателей.

Известны также бесколлекторные электродвигатели с совмещенными в од- ном блоке якорем и герконами (2). Они имеют по сравнению с электродвигателями с отдельным коммутатором меньшие осевые размеры, но обладают худшими энергетическими характеристиками изза полностью неустранимого влияния тока якоря на работу герконов.

Эти, а также другие известные кон- струкции электродвигателей с коммутаторами на герконах (3) не позволяют осуществить удобную компоновку или хорошую совместимость с машинной частью двигателей с полым якорем и oeiec741382

Предлагаемый электродвигатель работает следующим, образом.

В исходном положении часть секций. обмотки подключена к зажимам электродвигателя геркон ами, расположенными вблизи магнитов коммутатора. При подключении электродвигателя к источнику питания по этим секциям обмотки про те кает ток, который, взаимодействуя с магнитным полем индуктора, создает момент на валу машины. Ротор поворачивается под действием этого момента. При повороте ротора момент уменьшается, однако повернувшиеся вместе с ротором магниты коммутатора переключают соответствующие герконы, и ооь магнитодвижущей силы якоря меняет свое. направление в пространстве.

При этом момент вновь увеличивается и ротор, продолжает движение в ту же сторону. При вращении ротора контак50 печить высокое использование объема этих машин.

Целью изобретения являются увеличение степени использования объема и улучшенне характеристик электродвигателей постоянного тока с коммутатором на герконах.

Поставленная цель достигается тем, что якорь электродвигателя выполнен в виде двух, вставленных одно в другое и связанных торцовой стенкой, диэлектрических колец, в одном из которых закреплена обмотка якоря, в другом— герконы коммутатора, а ярмо индуктора и магниты коммутатора установлены друг под другом с двух сторон не магнитной втулки индуктора в зазоре между кольцами якоря.

На фиг..1 приведена конструктивная схема электродвигателя с внутренним индуктором; на фиг. 2 — конструктивная схема электродвигателя с наруж- р() ным индуктором.

Электродвигатель состоит из двух активных узлов: якоря и индуктора.

Якорь состоит из корпуса 1, выполненного из двух вставленных одно в другое и связанных торцовой стенкой колец из диэлектрического материала, в одном из которых закреплена обмотка 2 якоря, в другом — герконы 3 коммутатора. Корпус якоря может быть выполнен либо в виде каркаса с пазами для обмотки и герконов, либо иметь бескаркасное исполнение. В последнем случае обмотка и герконы закрепляются, например, посредством заливки эпоксидным составом.

З5

Индуктор состоит из немагнитной .втулки 4, в которой закреплены постоянные магниты 5 машины, ярмо 6 и магниты 7 коммутатора.

40 ты периодически с частотой вращения переключаются, обеспечивая синхронное с индуктором вращение оси магнитодвижущей силы обмотки и постоянный вращающийся момент на валу машины.

Использование изобретения позволит обеспечить высокое использование объема и уменьшить осевую длину машины. Кроме того, как видно на фиг. 1 и 2, активные узлы электродвигателя имеют наиболее благоприятное расположение — магнитная система коммутатора надежно защищена от потоков рассеяния якоря и индуктора магнитно-мягким ярмом.В предлагаемом двигателе ярмо индуктора совмещает функции замыкающего магнитную цепь э машины магнитопровода и магнитног крана коммутатора и надежно защищает коммутатор от внешних магнитных полей. Благодаря этому обеспечиваются высокая точность работы коммутатора в любых режимах работы двигателя, что, в свою очередь, обеспечивает улучшение характеристик двигателя (уменьшается нелинейность зависимости момента от тока, повышаются условия коммутации и т, д.) . Предлагаемая конструкция особенно выгодна для построения датчиков MQMeHI à постоянного тока, имеющих плоскую конструкцию с большим внутренним диаметром, где требуется обеспечить высокое использование объема, занимаемого машиной при небольшой осевой длине и малой постоянной времени.

Формула изобретения

Электродвигатель постоянного тока, состоящий из якоря и индуктора, на немагнитной втулке которого установлены ярмо, постоянные магниты и магниты коммутатора на герконах, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения степени использования объема и улучшения характеристик электродвигателя, якорь электродвигателя выполнен в виде двух, вставленных одно в друго и связанных торцовой стенкой, диэлект рических колец, в одном из которых закреплена обмотка якоря, в другом— герконы коммутатора, а ярмо индуктора и магниты коммутатора установлены друг под другом с двух сторон немаго нитной втулки индуктора в зазоре между кольцами якоря

Источнийй информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 195542, кл. Н 02 К 23/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 208809р кл . Н 02 К 23/00, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

9 237966, кл. Н 02 К 23/00, 1969.

741382

Тираж 783 Подписное

Заказ 3215/52

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР

° по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Шутова

Редактор T. Лошкарева Техред М.Петко Корректор Г. Решетник