ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ Российский патент 2007 года по МПК H02K1/17 H02K23/54 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродвигателям, и может быть использовано в конструкции коллекторного электродвигателя с дисковым ротором и с возбуждением от постоянных магнитов.

Известна конструкция коллекторного электродвигателя с дисковым ротором, описанная в заявке ЕПВ №0311395 А1 (публ. 12.04.1989 г.). Статор электродвигателя образован ступенчатым корпусом и крышкой с центральной подштамповкой для установки подшипника. Кроме того, крышка содержит круговую подштамповку, обращенную в полость статора. На круговой подштамповке расположен кольцевой магнит, формирующий структуру магнитного поля возбуждения.

В рассмотренной конструкции электродвигателя использование материала кольцевого магнита недостаточно эффективно при формировании многополюсной структуры возбуждения, поскольку практически не используются зоны между полюсами.

Из заявки Японии №8-65981 А (публ. 08.03.1996 г.) известен электродвигатель с дисковым ротором, статор которого образован двумя тарельчатыми частями. В одном из вариантов исполнения магниты полюсов возбуждения выполнены в виде секторов, состыкованных в кольцо и установленных в одной из тарельчатых частей статора.

Как правило, выполнение установки магнитов многополюсного электродвигателя требует достаточно высокой точности их позиционирования, от которого зависят характеристики электродвигателя.

За прототип принят электродвигатель, известный из заявки Японии №56-74073 А (публ. 19.06.1981 г.). Известный электродвигатель содержит дисковый ротор и статор, состоящий из корпуса в виде стакана малой высоты и крышки с полюсами возбуждения. Крышка соединена с корпусом, образуя полость, в которой расположены диск ротора, щеточно-коллекторный узел и полюса возбуждения. Полюса образованы двумя постоянными магнитами, выполненными в виде цилиндров с основанием в форме сегмента круга. Магниты расположены в гнездах установочного узла, включающего в себя крышку с бортами и промежуточную вставку, разделяющую магниты.

В описанной конструкции электродвигателя магниты надежно закреплены в крышке, однако при этом значительно усложнена конструкция установочного узла.

Задачей изобретения является упрощение конструкции электродвигателя.

Указанная задача в электродвигателе с возбуждением от постоянных магнитов, содержащем статор, включающий корпус в виде стакана, установочный узел постоянных магнитов возбуждения, а также щеточную траверсу со щеткодержателями и щетками, и ротор с обмотками и коллектором, причем каждый постоянный магнит расположен в гнезде установочного узла, решается тем, что установочный узел выполнен составленным из двух магнитопроводящих пластин, наложенных друг на друга и жестко соединенных между собой, при этом первая пластина, обращенная к ротору, снабжена сквозными вырезами, в каждом из которых расположен постоянный магнит, закрепленный на второй пластине.

Установочный узел выполнен преимущественно дискообразным.

Корпус может быть выполнен двухступенчатым по диаметру, при этом установочный узел расположен на поверхности перехода ступеней.

Размер каждого выреза первой пластины выполнен, как правило, соответствующим размеру расположенного в нем постоянного магнита.

В частном случае на установочном узле расположены четыре цилиндрических постоянных магнита.

Первая и вторая пластины установочного узла соединены между собой предпочтительно сваркой.

Ротор электродвигателя выполнен преимущественно дисковым.

Щеточная траверса может быть выполнена из электроизоляционного материала и размещена на второй пластине установочного узла.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому заявляемое техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется следующими чертежами. На фиг.1 представлен вид электродвигателя в продольном разрезе; на фиг.2 изображен установочный узел статора в осевом разрезе; на фиг.3 показан установочный узел статора, вид со стороны ротора.

Электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов содержит статор 1 и ротор 2, в частности дисковый, с обмотками 3 и коллектором 4. Статор 1 включает в себя корпус 5 в виде стакана, установочный узел 6 постоянных магнитов 7 возбуждения, а также щеточную траверсу 8 со щеткодержателями 9 и щетками 10. Установочный узел 6 постоянных магнитов 7 выполнен преимущественно дискообразным. Корпус 5 может быть выполнен двухступенчатым по диаметру, при этом установочный узел 6 расположен на поверхности 11 перехода ступеней. Каждый постоянный магнит 7 расположен в гнезде 12 установочного узла 6, который выполнен составленным из двух магнитопроводящих пластин 13, 14, наложенных друг на друга и жестко соединенных между собой, например сваркой. Первая пластина 13, обращенная к ротору 2, снабжена сквозными вырезами 15, в каждом из которых расположен постоянный магнит 7, закрепленный на второй пластине 14. Магнит 7 может быть приклеен ко второй пластине 14, при этом в зоне прилегания магнита 7 во второй пластине 14 образовано технологическое отверстие 16 для отвода излишков клея. Размер каждого выреза 15 первой пластины 13 выполнен, как правило, соответствующим размеру расположенного в нем постоянного магнита 7. В частном случае, как показано на фиг.3, на установочном узле 6 расположены четыре цилиндрических постоянных магнита 7. Щеточная траверса 8 выполнена из электроизоляционного материала и установлена предпочтительно на второй пластине 14 установочного узла 6.

Статор 1, как правило, содержит ось 17, выполненную в виде металлического стержня, закрепленного одним концом в днище корпуса 5 статора 1, например, приваренного к днищу или запрессованного в отверстие днища.

Ротор 2 электродвигателя снабжен коллекторной втулкой 18, расположенной, в частном случае, на опорной втулке 19 ротора 2, посредством которой ротор 2 установлен на оси 17 статора 1. На поверхности коллекторной втулки 18 размещены коллекторные пластины 20, на которых закреплен диэлектрический диск 21 ротора 2 с обмотками 3. Обмотки 3 ротора 2 установлены в отверстиях диска 21, каждая из обмоток 3 выполнена предпочтительно в виде цилиндрической бухты, состоящей из кольцевых витков провода соответствующего сечения.

Намагниченные постоянные магниты 7 создают магнитный поток, силовые линии которого замыкаются через магнитопроводящий корпус 5 и магнитопроводящие пластины 13, 14 установочного узла 6. Ротор 2 приводится во вращение при подаче электропитания через щетки 10 и коллектор 4 на обмотки 3 ротора 2, расположенные в зазоре между каждым магнитом 7 и днищем корпуса 5.

Таким образом, за счет упрощения установочного узла постоянных магнитов возбуждения получена достаточно простая конструкция электродвигателя.

Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям, и может быть использовано в коллекторных электродвигателях с дисковым ротором и с возбуждением от постоянных магнитов. Технический результат состоит в упрощении конструкции. Электродвигатель содержит статор и дисковый ротор. Статор включает в себя корпус в виде стакана, установочный узел постоянных магнитов возбуждения, а также щеточную траверсу со щеткодержателями и щетками. Установочный узел постоянных магнитов выполнен преимущественно дискообразным. Каждый постоянный магнит расположен в гнезде установочного узла, выполненного составленным из двух магнитопроводящих пластин, наложенных друг на друга и жестко соединенных между собой. Первая пластина, обращенная к ротору, выполнена со сквозными вырезами, в каждом из которых расположен постоянный магнит, закрепленный на второй пластине. Размер каждого выреза первой пластины выполнен соответствующим размеру расположенного в нем постоянного магнита. Щеточная траверса выполнена из электроизоляционного материала и установлена предпочтительно на второй пластине установочного узла. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий статор, включающий корпус в виде стакана, установочный узел постоянных магнитов возбуждения, а также щеточную траверсу с щеткодержателями и щетками и ротор с обмотками и коллектором, причем каждый постоянный магнит расположен в гнезде установочного узла, отличающийся тем, что установочный узел выполнен составленным из двух магнитопроводящих пластин, наложенных друг на друга и жестко соединенных между собой, при этом первая пластина, обращенная к ротору, снабжена сквозными вырезами, в каждом из которых расположен постоянный магнит, закрепленный на второй пластине.2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что установочный узел выполнен дискообразным.3. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен двухступенчатым по диаметру, при этом установочный узел расположен на поверхности перехода ступеней.4. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что размер каждого выреза первой пластины выполнен соответствующим размеру расположенного в нем постоянного магнита.5. Электродвигатель по п.4, отличающийся тем, что на установочном узле расположено четыре цилиндрических постоянных магнита.6. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая пластины установочного узла соединены между собой сваркой.7. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен дисковым.8. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что щеточная траверса выполнена из электроизоляционного материала и установлена на второй пластине установочного узла.