ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК H02K1/06 

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в электродвигателях постоянного тока.

В качестве прототипа принят электродвигатель, содержащий конический магнитопровод статора, размещенный в корпусе, и конический магнитопровод ротора, размещенный на валу.

Недостаток прототипа связан с его неудовлетворительными регулировочными свойствами, что относится в первую очередь к двигателям небольшой мощности до 1 кВт, например в ручном электроинструменте.

Цель изобретения - улучшение регулировочных свойств электродвигателя.

Это достигается за счет того, что электродвигатель снабжен упором и пружиной, установленной в корпусе, при этом упор размещен на одном конце вала ротора, а ротор имеет возможность осевого перемещения и с другого конца вала поджат пружиной.

На фиг. 1 показан электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - его электромеханические характеристики.

Электродвигатель (фиг. 1) содержит стальной корпус 1 квадратного или круглого сечения, внутри которого размещен конический магнитопровод статора с главными полюсами 2. Каждый из этих полюсов состоит из постоянного магнита 3 и полюсного наконечника 4. Рабочая поверхность 5 последнего обращена к якорю 6 и представляет собой конус, угол при воображаемой вершине которого обозначен α.

Якорь 6 находится на валу 7 и содержит конический магнитопровод 8 ротора, коллектор 9 со щетками 10, а также электрическую обмотку, проводники которой уложены вдоль рабочей конической поверхности 11 сердечника и соединены с пластинами коллектора 9.

Вал 7 снабжен подшипниками 12 и 13, которые закреплены в подшипниковых щитах 14 и 15, привинченных к торцам корпуса 1, и имеет возможность осевого перемещения в подшипниках 12 и 13. Со стороны подшипника 13 имеется сжатая пружина 16, которая поджимает вал 7 с якорем 6 влево. Со стороны подшипника 12 имеется упор 17; прикладывая к нему усилие F, можно смещать вал 7 с якорем 6 вправо.

Двигатель работает следующим образом. Магниты 3 создают в двигателе рабочий магнитный поток, который замыкается по корпусу 1, полюсным наконечникам 4, сердечнику 8 якоря 6 и по зазорам δ между полюсными наконечниками и якорем. Величина δ зависит от продольного смещения якоря 6 под действием внешнего усилия F на упор 17 вала 7. Если F = 0, то δ = δ_min, а при смещении на величину Δl имеем зазор
δ= δ_min + Δl˙ sin (α /2).

Таким образом, меняя усилие F, можно регулировать зазор δ, что влияет на магнитный поток, потому что с увеличением зазора магнитный поток снижается, и соответственно на характеристику двигателя. Это влияние показано на фиг. 2, где дана зависимость между частотой вращения n ротора и током I якорной обмотки при разных зазорах.

Этот вид регулирования выгоден для малых электродвигателей, когда при минимальном зазоре производят пуск двигателя, а потом для повышения скорости постепенно увеличивают зазор. При работе с максимальным вращающим моментом и минимальной скоростью используют малый зазор, а для работы с малым моментом и высокой скоростью - большой зазор.

Технико-экономическая эффективность электродвигателя определяется его хорошей регулируемостью и простотой конструкции.

Использование: электродвигатели постоянного тока для ручного электроинструмента. Сущность изобретения: электродвигатель снабжен упором и пружиной, установленной в корпусе, упор размещен на одном из концов вала ротора, ротор имеет возможность осевого пермещения и с другого конца вала поджат пружиной, что позволяет под действием внешнего усилия на вал изменять величину воздушного зазора и соответственно регулировочные характеристики электродвигателя. 2 ил.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий конический магнитопровод статора, размещенный в корпусе, и конический магнитопровод ротора, закрепленный на валу, отличающийся тем, что он снабжен упором и пружиной, установленной в корпусе, при этом упор размещен на одном конце вала ротора, а ротор имеет возможность осевого перемещения и с другого конца вала поджат пружиной.