Моментный двигатель постоянного тока

 

0ПИСАНИЕ 828329

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.79 (21) 2786541/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 02К 26/00

G 01С 19/28 (53) УДК 621.313.8 (088.8) ло делам изобретений (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 и открытий (54) МОМЕНТНЫЙ ДВИГАТЕЛЪ ПОСТОЯННОГО ТОКА

r0cyaaPcTBeHHblH KoMNTeT (23) Пр ор

Приоритет

Изобретение относится к электромашиностроению, а более конкретно к моментным двигателям постоянного тока с ограниченным углом поворота ротора.

Такие двигатели широко используются в 5 качестве исполнительных орга|нов в автоматических и электромеха нических системах.

Малым потреблением мощности на единицу развиваемого момента и конструктивной простотой отличаются моментные дви- 10 гатели постоянного тока с постоянными магнитами — МДПМ (1). Сравнительно большими углами поворота ротора и независимостью момента от угла поворота обладают МДПМ, статор которых имеет два 15 коаксиальных кольцевых магнитопровода, между которыми установлены магниты возбуждения, создающие однополярный поток в воздушном зазоре, а ротор содержит обмотки управления, охватывающие один из 20 магнитопроводов.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является моментный двигатель, в котором при взаимодействии тока, 25 протекающего по виткам обмотки управления, с однополярным магнитным потоком, созданным постоянным магнитом между двумя коаксиальными кольцевыми магнитопроводами возникает электромагнитная си- 30 ла, перемещающая обмотку вдоль магнитопровода и поворачивающая ротор двигателя. Угол поворота ротора может достигать

300 . К достоинствам двигателя следует отнести также линейную зависимость развиваемого момента от тока управления (2).

Недостатком известного двигателя является ограниченная величина развиваемого момента вследствие использования одной активной стороны витков обмотки и ограниченного объема меди между магнитопроводами при заданном угле поворота ротора.

К тому же между магнитопроводами существует сильное магнитное тяжение, вызывающее значительные механические напряжения в месте их консольного закрепления.

Целью изобретения являются увеличение развиваемого момента и компенсация сил магнитного тяжения.

Для достижения поставленной цели двигатель снабжен дополнительной обмоткой управления, установленной на втором магнитопроводе и сдвинутой относительно первой на 180, а постоянный магнит размещен между направленными к центру навстречу друг другу выступами кольцевых магнитопроводов, расположенных параллельно.

С целью компенсации сил магнитного тяжения между кольцевыми магнитопроводами двигатель имеет внешний магнитопро828329 вод, охватывающий кольцевые магнитопроводы с обмотками управления.

Известен также МДПМ, содержащий внутри внешнего магнитопровода несколько пар параллельных кольцевых магнитопроводов с магнитами,,направленными согласно у всех пар.

На фиг. 1 изображен предлагаемый

МДПМ с одной парой магнитопроводов; на фиг. 2 — схема МДПД с двумя парами магнитопроводов.

Двигатель содержит обмотку 1 управления, магнитопровод 2, постоянный магнит

3, магнитопровод 4, обмотку 5 управления, внешний магнитопровод 6, В центре МДПМ установлен постоянный магнит 3, поток которого подводится к кольцевым параллельным магнитопроводам 2 и

4 через выступы, направленные к центру на встречу друг другу. Таким образом, осуществлен подвод потока к участкам магнитопроводов, отстоящим на 180 эл. град. друг относительно друга. На магнитопроводах размещены обмотки 1 и 5 также со сдвигом 180 .

Статор двигателя снабжен внешним магнитопроводом 6, охватывающим магнитопроводы 2 и 4. Возникшие при этом силы магнитного натяжения между внешним и внутренними кольцевыми магнитопроводами компенсируют полностью или частично силы магнитного притяжения между кольцевыми магнитопроводами.

Таким образом, основной положительный эффект предлагаемого МДПМ вЂ” увеличение развиваемого момента — достигнут за счет выноса постоянного магнита из кольцевой зоны между параллельными магнитопроводами, что позволило оснастить двигатель второй роторной обмоткой и удвоить тем самым полезный объем меди, в зазоре при сохранении большого угла поворота ротора, свойственного двигателю-:прототипу.

При той же величине тока в витках обмотки предлагаемый МДПМ развивает вдвое больший момент. С целью дальнейшего увеличения развиваемого момента при сохранении заданного диаметра двитателя«предлагается размещать внутри внешнего магнитопровода несколько пар параллельных магнитопроводов с постоянными магнитами, направленными согласно у всех пар, и с обмотками управления, расположенными на каждом магнитопроводе.

Схема д вигателя с двумя парами магнитопроводов изображена на фиг. 2, где 1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1 — соответствующие элементы второй пары магнитопроводов.

Внутри внешнего магнитопровода 6 расположены соосно две пары идентичных магнитопроводов 2 — 4 и 2.1 — 4.1 с обмотками

1 — 5 и 1.1 — 5.1 на каждом из магнитопро5

60 водов, Постоянные магниты 3 и 3.1 включены согласно, поэтому между магнитопроводами соседних пар и между крайними внутренними магнитопроводами и внешним магнитопроводом возникают силы магнитного притяжения, компенсирующие силы притяжения;внутри каждой пары магнито,:проводов. Магнитодвижущие силы всех магHHToIB складываются и вызывают в воздушном промежутке между парами магнитопроводов поток, который полезно используется витками обмоток, имеющих теперь д|ве активные cToipoHbI.

Таким образом, технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в следующем: в увеличении вдвое развиваемого момента при сохранении большого угла поворота ротора; в компенсации механических напряжений в месте консольного закрепления кольцевых магнитопроводов; в увеличении развиваемого момента в несколько раз без увеличения диаметра двигателя за счет установKH внутри внешнего магнитопровода нескольких пар кольцевых магнитопроводов.

Формула изобретения

1. Моментный двигатель постоянного тока с ограниченным углом поворота ротора, статор которого содержит два кольцевых магнитопровода с установленным между ними постоянным магнитом, а ротор несет обмотку управления, которая охватывает один из магнитопроводов, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью увеличения развиваемого момента, он снабжен дополнительной обмоткой управления, установленной на втором магнитопроводе и сдвинутой относительно первой на 180, а постоянный магнит размещен между направленными к центру навстречу друг другу выступами кольцевых магнитопроводов, расположенных параллельно.

2. Двигатель по п. 1, отлич а ющийся тем, что, с целью компенсации сил магнитного тяжения между кольцевыми магнитопроводами, он снабжен .внешним магнитопроводом, охватывающим кольцевые .магнитопроводы с обмотками управления.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличаюшийся тем, что внутри внешнего магнитопровода размещено несколько пар кольцевых магнитопроводов с постоянными магнитами, направленными согласно у всех пар.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ма 250683, кл. G 01С 19/28, 1969.

2. Столов Л. И. и др. Моментные двигатели с постоянными, магнитами, М., «Энергия», 1977, с. 14, фиг. 3 (3).

828329

Фиг. t

4.1 5. 1

z1 Х1

Составитель С. Шутова

Редактор Г. Петрова

Техред И. Пенчко

Заказ 1015/15 Изд. № 341 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

2 .7 4

Фиг. Г

Корректоры: О. Тюрина и Л. Орлова