ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2006143 (13) C1

(51) 5 H02K29/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4851837/07 
(22) Дата подачи заявки: 1990.07.16 
(45) Опубликовано: 1994.01.15 
(71) Заявитель(и): Белорусский политехнический институт 
(72) Автор(ы): Шафранский В.И.; Олешкевич М.М.; Романов В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Олешкевич Марк Михайлович 

(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 

Использование: вентильные электродвигатели. Сущность изобретения: двигатель содержит статор с обмоткой и ротор с постоянными магнитами. У торца ротора размещен ферромагнитный сердечник в виде плоского кольца. На торцевой поверхности кольца, обращенной к ротору, размещены магниточувствительные элементы датчика положения ротора, а вокруг спинки намотана тахометрическая обмотка. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, к бесколлекторным электрическим машинам постоянного тока, и может быть использовано в электроприводе дисковых запоминающих устройств, магнитофонов, проигрывателей и др.

Известен вентильный двигатель, содержащий статор с якорной обмоткой, вращающийся индуктор с постоянными магнитами, датчик положения ротора с магнитопроводом, двумя обмотками и системой подмагничивания, состоящей из двух секторных магнитных шунтов и двух концентрических дуг [1] .

Двигатель отличается конструктивной и технологической сложностью. У него отсутствует тахометрическая обмотка и при его использовании в автоматизированном электроприводе он требует дополнительного тахогенератора, что приводит к еще большему усложнению и увеличению осевой длины.

Известен также вентильный двигатель, который содержит статор с многофазной обмоткой, цилиндрический ротор с радиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, состоящие из размещенных у торца ротора ферромагнитных сердечников с обмотками. Эти обмотки соединены по дифференциальной схеме с однополупериодным выпрямителем и подключены к высокочастотному источнику питания через резисторы, с которых снимается сигнал о положении ротора. Двигатель содержит электронный ключ, три инвертора, три электронных нуль-органа, через которые сигнал о положении ротора подается на управляющие цепи коммутатора, а также дифференциатор, интегратор, компаратор, которые обеспечивают двухзонное управление коммутатором, необходимое из-за наличия на выходе датчика положения ротора двух сигналов одинаковой частоты, сигнала, не зависящего от частоты вращения ротора, и ЭДС вращения, что усложняет функциональную схему двигателя [2] .

Двигатель отличается сложностью и узкими функциональными возможностями, так как не имеет сигнала, пропорционального частоте вращения, необходимого в автоматизированном электроприводе.

Целью изобретения является упрощение и расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в вентильном электродвигателе, содержащем статор с многофазной обмоткой, цилиндрический ротор с радиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, состояние из размещенных у торца ротора ферромагнитных сердечников с обмотками, ферромагнитные сердечники выполнены в виде одной детали - плоского кольца, обмотки намотаны вокруг спинки кольца и на обращенной к ротору торцевой поверхности кольца размещены магниточувствительные элементы.

На фиг. 1 показан вентильный электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 для трехфазного двухполюсного двигателя.

Вентильный электродвигатель состоит из корпуса 1, подшипникового щитка 2, вращающегося в подшипниках 3 вала 4, цилиндрического ротора 5 с радиально намагниченными постоянными магнитами. Ротор установлен на втулке 6. Статор электродвигателя состоит из сердечника 7 с многофазной обмоткой 8, подключенной к полупроводниковому коммутатору (не показан), и установлен в корпусе во втулке 9. В торцевой части электродвигателя в подшипниковом щите 2 размещено плоское ферромагнитное кольцо 10, на торцевой стороне которого, обращенной к ротору 5, расположены магниточувствительные элементы 11 (например, элементы Холла) датчика положения ротора. Вокруг спинки кольца 10 намотаны обмотки 12 тахометрического датчика. Кольцо 10 установлено в подшипниковом щите на изоляционном кольце 13. Подшипниковый щит 2 установлен в корпусе 1 с возможностью поворота для наладки коммутации и фиксируется винтами 14.

Магниточувствительные элементы 11 на кольце 10 сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град. при трехфазной обмотке и на 90 эл. град. при двухфазной обмотке. Число этих элементов равно числу фаз обмотки статора или кратно ему. Тахометрический датчик может быть одно- или многофазным. В последнем случае фазы могут быть соединены в звезду или многоугольник.

Магнитный поток рассеяния, выходящий с торцовой поверхности ротора 5 через кольцо 10, проходит к другому полюсу ротора. Так как магнитопровод (кольцо 10) замкнут вдоль окружности ротора, то магнитное сопротивление для потока рассеяния минимально и для любого положения ротора постоянно, так как постоянна амплитуда магнитного потока рассеяния. Магниточувствительные элементы 11 датчика положения ротора находятся в сильном магнитном поле, индукция которого изменяется плавно в зависимости от положения ротора, а в тахометрической обмотке 12 наводится достаточно большая ЭДС, пропорциональная частоте вращения.

Выполнение ферромагнитных сердечников в виде одной детали - плоского кольца, намотка обмоток вокруг спинки кольца и размещение магниточувствительных элементов на обращенной к ротору торцовой поверхности кольца обеспечивают при простой конструкции электромеханической части независимые друг от друга сигнал о положении ротора и тахометрический сигнал (ЭДС вращения). ЭДС вращения не оказывает вредного влияния на работу коммутатора, благодаря чему упрощается функциональная схема двигателя - отпадает надобность в трех инверторах, электронном ключе, интеграторе, дифференциаторе, компараторе и источнике высокочастотного питания и упрощается конструкция электромеханической части. Наличие независимого сигнала о частоте вращения в виде ЭДС расширяет функциональные возможности электродвигателя, так как он может быть использован в устройствах, где требуется измерение или регулирование частоты вращения. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 509955, кл. H 02 К 29/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР N 955398, кл. H 02 K 29/02, 1980. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с многофазной обмоткой, цилиндрический ротор с радиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, состоящие из размещенных у торца ротора ферромагнитных сердечников с обмотками, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, ферромагнитные сердечники выполнены в виде одной детали - плоского кольца, обмотки намотаны вокруг спинки кольца и на обращенной к ротору торцевой поверхности кольца размещены магниточувствительные элементы.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru