НЕРЕВЕРСИВНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

НЕРЕВЕРСИВНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА


RU (11) 2152681 (13) C1

(51) 7 H02K29/06, H02K23/54 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

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

(21) Заявка: 96121413/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.10.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1996.10.30 
(45) Опубликовано: 2000.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, 1661928 A1, 07.07.1991. SU, 1367108 A1, 15.01.1988. SU, 1511819 A1, 30.09.1989. SU, 1555774 A2, 07.04.1990. DE, 3625485 A, 05.03.1987. EP, 0246670 A2, 25.11.1987. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Мстатор" 
(72) Автор(ы): Ершов Н.Н.; Сергеев Г.П.; Даньшина Л.А.; Никитин А.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Мстатор" 
Адрес для переписки: 174400, Новгородская обл., г.Боровичи, ул. А. Невского 10, ОАО "Мстатор" (для отдела патентной информации) 

(54) НЕРЕВЕРСИВНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА 

Использование: в качестве электропривода. Электродвигатель содержит статор дисковой конструкции с двумя волновыми обмотками частично перекрывающими друг друга в лобовых частях. Их рабочая часть расположена в сквозных радиальных пазах. Ротор выполнен с магнитами с чередующимся направлением намагниченности и замыкателем магнитного потока. На статоре размещены установочные магниты, смещенные в зону лобовых частей волновых обмоток статора, не занятую обмотками. Их количество в два раза меньше, чем количество постоянных магнитов ротора. Сдвиг между первой и второй обмотками составляет 100-110 эл. град. Технический результат заключается в упрощении управления. 1 з. п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электротехники, в частности к вентильным электроприводам.

Известно устройство торцевого электродвигателя, содержащего статор с электромагнитами, образующими обмотку, и постоянными магнитами, выполненными в виде двух отрезков колец, намагниченных аксиально, дисковый ротор с постоянными аксиально намагниченными магнитами [1].

Но известное техническое решение имеет следующие недостатки.

1. Магниты статора имеют сложную конструкцию, что приведет к увеличению трудоемкости изготовления электродвигателя.

2. Невозможно добиться четкой фиксации расположения ротора относительно статора, связанной с различием характера магнитных полей в одном и другом зазорах между постоянными магнитами статора и ротора.

3. Наличие клиновидных постоянных магнитов на статоре, установленных против магнитов ротора, приведет к снижению эффективности обмотки электродвигателя, так как их объем уменьшается.

Наиболее близким техническим решением является вентильный электродвигатель, содержащий ротор с многополюсным аксиально намагниченным постоянным магнитом, статор дисковой конструкции с обмоткой, расположенной в сквозных радиальных пазах обмоткодержателя, который в зоне внутренних и внешних лобовых частей обмотки имеет выступы, частично перекрывающие радиальные пазы, и датчики положения ротора, являющиеся неотъемлемой частью вентильного электродвигателя [2].

Но наиболее близкое техническое решение также имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что не использовано для увеличения эффективности работы, улучшения условий работы и пуска, конструктивное расположение обмоток в лобовых частях, а именно их наложение друг на друга.

Задачей изобретения является разработка торцевого бесконтактного электродвигателя постоянного тока малой мощности (до 100...400 Вт) с упрощенной схемой коммутации, позволяющей ее расположить на корпусе электродвигателя (или внутри корпуса).

Для создания вращающегося магнитного поля такой электродвигатель должен быть снабжен второй обмоткой, сдвинутой относительно первой на угол в 100... 110 электрических градусов. Для экономии провода и улучшения условий работы обе обмотки должны быть выполнены волновыми, частично перекрывающими друг друга в лобовых частях. Рабочая часть этих обмоток расположена в сквозных радиальных пазах. Для пуска такого электродвигателя необходимо предварительно ротор установить в такое положение, в котором магнитное поле постоянных магнитов ротора воздействовало бы наиболее эффективно (по величине и по времени) на первую обмотку статора. Поэтому статор кроме обмоток имеет установочные магниты. Место расположения установочных магнитов должно быть выбрано так, чтобы они в момент трогания с места ротора электродвигателя оказывали бы наименьшее противодействие. Наиболее целесообразно сместить установочные магниты в зону лобовых частей обмоток, но не занятую вышеуказанными обмотками. По количеству свободных от обмоток лобовых частей целесообразно количество установочных магнитов выбрать в два раза меньшим, чем количество постоянных магнитов ротора. Для упрощения конструкции ротор выполнен с магнитами с чередующимся направлением намагниченности, примыкающим к замыкателю магнитного потока. Так как волновые обмотки в лобовых частях накладываются друг на друга, то между ними можно обеспечить индуктивную связь, обхватив их магнитопроводами (по крайней мере, одним). Наличие индуктивной связи между обмотками приведет к рекуперации энергии в сеть при включении обмоток.

Сравнение с другими известными техническими решениями в данной области техники, признаки (угол между первой и второй обмотками в 100...110 электрических градусов, смещение установочных магнитов в зону расположения лобовых частей обмоток, обеспечение индуктивной связи между обмотками), отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию изобретения "НОВИЗНА".

На чертеже представлено геометрическое расположение составляющих электродвигателя.

Нереверсивный бесконтактный электродвигатель постоянного тока состоит из статора с обмотками 1 и 2, смещенными друг от друга на угол = 100...110 электрических градусов. В лобовых частях электродвигателя (в месте отсутствия обмоток) расположены установочные магниты 3. Так как количество установочных магнитов в два раза меньше, чем количество постоянных магнитов ротора 4, то направление намагниченности установочных магнитов, намагниченных аксиально, совпадает. В зоне лобовых частей обмотки охвачены магнитопроводами 5, максимальное количество которых может быть таким же, как и количество установочных магнитов. Для управления ключами коммутатора имеются установленные на статоре датчики положения ротора 6.

Электродвигатель работает следующим образом. Установочными магнитами статора 3 ротор устанавливается в исходное положение. В этом положении один из датчиков положения ротора 6 оказывается в зоне действия магнитного поля постоянных магнитов ротора 4. При подаче напряжения на электродвигатель включается ключевыми элементами коммутатора обмотка 1 (ротор поворачивается), а отключение ее произойдет при повороте ротора на угол . Ротор по инерции продолжает двигаться и через угол (-) включается обмотка 2 (ротор продолжает поворачиваться). После отключения обмотки 2 ротор дотягивается до исходного состояния установочными магнитами 3. Затем цикл повторяется.

Источники информации

1. Авт.свид. N 1367108, МКИ4 H 02 К 29/06, приор. 30.11.84 г.

2. Авт.свид. N 1661928, МКИ5 H 02 К 29/08, приор.27.02.89 г. (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Нереверсивный бесконтактный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор дисковой конструкции, обмотку, ротор с закрепленными в нем аксиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, отличающийся тем, что он снабжен второй обмоткой, обе обмотки выполнены волновыми, частично перекрывающими друг друга в лобовых частях, рабочая их часть расположена в сквозных радиальных пазах, при этом сдвиг между первой и второй обмотками составляет 100 - 110 эл. град., ротор выполнен с магнитами с чередующимся направлением намагниченности и замыкателем магнитного потока, а на статоре размещены установочные магниты, смещенные в зону лобовых частей волновых обмоток статора, не занятую обмотками, количество которых в два раза меньше, чем количество постоянных магнитов ротора.

2. Нереверсивный бесконтактный электродвигатель постоянного тока по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, в одном месте лобовые части волновых обмоток охвачены магнитопроводом.






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