Магнитоэлектрический моментный двигатель постоянного тока

 

Союз CosoTcKNx

Соцналнетнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24. 09. 80 (21) 2985292/24-07 с присоединением заявки .йе (23) Приоритет (53}M. Кл.

Н 02 К 26/00

G 01 С 19/28

Гюеударстееные квинтет

СССР до деевом кзабуетенкх и етхрыткй

Опубликовано 23. 05. 82. Бюллетень М 19 (531 3 ДК 21. 313. . 8(088. 8) Дата опубликования описания 25. 05. 82

1 (P.Ê. Евсеев, В. П. Кирсанов и А. А. Сочивко

А

Всесоюзный научно-исследовательский институт "---электромашиностроения (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОМЕНТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение с тносится к электромашиностроению, более конкретно — к электрическим двигателям систем автоматики и может быть использовано в качестве исполнительных двигателей с ограниченным углом поворота ротора.

Известны многочисленные системы управления, в которых применяются поворотные моментные двигатели (МД1, развивающие значительные управляющие моменты. Сравнительно малым потребле1Î нием мощности на единицу момента и линейной зависимостью развиваемого момента от управляющего сигнала характеризуются МД с постоянными магнитами (МДПМ) (1). Известен также

IS

МДПМ с однополярным потоком в воздушном зазоре и одной катушкой управления, охватывающей кольцевой магнитопровод, в котором достигаются наибольшие углы поворота ротора.

Для увеличения развиваемого момента при заданном диаметре двигателя предложены конструкции с несколькими кольцевыми магнитопроводами, каждый из которых охватывается своей. катушкой управления. В таких двигателях для увеличения объема меди в катушках при сохранении большого угла поворота ротора магнитный поток подводится к кольцевым магнитопроводам в диаметрально расположенных точках (2).

Недостатком этих двигателей является сравнительно низкое значение индукции в воздушном зазоре вследствие большой площади магнитопроводов при ограниченном объеме магнитов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двигатель, содержащий внешний магнитопровод, кольцевые магнитопроводы с укрепленными на них обмотками управления.

Вращающий момент возникает в результате взаимодействия тока в катушках управления с полем постоянных магнитов двигателя. Магниты установg3O)14

35 б0

3 лены так, чтобы кольцевые магнитопроводы имели противоположную полярность. Возникающие при этом силы магнитного тяжения между ними уравно вешиваются силами притяжения между кольцевыми магнитопроводами и внешним торроидальным магнитопроводом (31.

Однако с увеличением требуемого угла поворота ротора сокращаются угловые размеры и объем постоянных магнитов, возрастает площадь магнитопроводов, играющих роль-полюсных наконечников, падает среднее значение индукции в воздушном зазоре и уменьшается развиваемый МДПМ вращающий момент.

Цель изобретения - увеличение вращающего момента.

Поставленная цель достигается тем, что магниты укреплены íà поверхности кольцевых магнитопроводов внутри. подвижных катушек, причем полярность магнитопроводов противоположна, При этом внутри внешнего магнитопровода укреплено на равном расстоянии друг от друга более двух кольцевых магнитопроводов чередующейся полярности с подвижными катушками на каждом из них.

На чертеже изображена схема предлагаемого МДПМ. Моментный двигатель содержит внешний магнитопровод 1, первый кольцевой магнитопровод 2, магниты 3, первую катушку 4, второй кольцевой магнитопровод 5, магниты

6, вторую катушку 7.

Внутри внешнего магнитопровода 1 в диаметральйо отстоящих друг от друга точках укреплены консольно два внутренних кольцевых магнито" провода 2 и 5. На поверхности кольцевых магнитопроводов укреплены постоянные магниты 3 и 6 так, что полярность кольцевых магнитопроводов противоположна. Катушки управления 4 и

7 охватывают кольцевые магнитопроводы вместе с расположенными на их поверхности магнитами. Протекающий по катушкам ток взаимодействует с полем постоянных магнитов и вызывает вращающий момент, пропорциональный величине тока. Силы тяжения между разнополярными кольцевыми магнитопроводами уравновешиваются силами их притяжения к горизонтальным участкам внешнего магнитопровода. Все магнитопроводы в магнитном отношении представляют собою одно целое.

Увеличение развиваемого момента при больших углах поворота ротора в. предлагаемом двигателе достигнуто за счет значительного, возрастания индукции в воздушном зазоре вследствие большого объема магнитов, распределенных по поверхности магнитопроводов. В данной конструкции целесообразно применять магниты на основе редкоземельных элементов, так как они обладают малой остаточной индукцией и высокой коэрцетивной силой, что позволяет эффективно использовать короткие магниты с боль15 шой площадью сечения.

Для дальнейшего увеличения вращающего момента при сохранении заданного угла поворота и диаметра двигателя предложено укреплять внутри внешнего магнитопровода на равном рэсстоянии друг от друга более двух кольцевых магнитопроводов чередующейся полярности с катушками управления, охватывающими каждый из магнитопроводов.

Изобретение позволяет увеличить выходной момент М,„ двигателя, приходящийся на единицу веса, по сравнению с известным в 1,6 раза.

Формула изобретения

1. Магнитоэлектрический моментный двигатель постоянного тока, содержащий статор, имеющий внешний торроидальный и два внутренних кольцевых магнитопровода, постоянные магниты возбуждения, ротор с обмотками управления в виде двух подвижных катушек, диаметрально расположенных и охватывающих каждая свой внутренний кольцевой магнитопровод, соединенный в диаметральных точках с внешним магнитопроводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения развиваемого момента, постоянные магниты размещены на поверхности кольцевых магнитопроводов внутри катушек, причем полярность магнитов противоположна.

2, Двигатель по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что внутри внешнего магнитопровода укреплено на равном расстоянии друг от друга более двух кольцевых магнитопроводов чередующейся полярности с подвижными катушками, размещенными на каждом из магнитопроводов.

Источники информации, иринятые во внимание при экспертизе

1. Столов Л.И. и Зыков Б.Н. Моментные двигатели с постоянными магнитами. М., "Энергия", 1977, с. 14.

930514 6

2. Авторское свидетельство СССР

М 319847, кл. Н 02 К 26/00, 02.11.71.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2786542/24-07, 26,12.79 (прототип).

Составитель С. Бутова

Редактор А. Шандор Техред M.Íàäü Корректор у Пономаренко

Заказ 3 9/75 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,