Электродвигатель постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02K29/00 

Лип

2, Электродвигатель по rt.l, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности настройки коммутации, держатели, размещенные напротив загнутых концов магнитомягкой накладки, установлены в прорези в изоляционном диске с возможностью как аксиального, так и углового перемещений и фиксации.

1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий неподвижный якорь с обмоткой и вращающийся индуктор с аксиально намагниченным постоянным магнитом, на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки, образующие своими загнутыми в воздушный зазор между / якорем и индуктором концами многополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительные элементы, служащие для коммутации тока в секциях якорной обмотки, расположенные напротив, у торцовой поверхности индуктора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижени я массы и габаритов, длина загнутых концов магнитомягких накладок в аксиальном направлении равна активной длине якоря, электродвигатель снабжен парой ферромагнитных держателей на каждый магниточувствительный элемент и изоляцМонQ ® ным диском, в котором установлены держатели, причем один из держателей (Л установлен с постоянным воздушным зазором относительно части магнитомягкой накладки, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита, а другой - напротив загнутых концов магнитомягкой накладки. о 00 со 4

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям с коммутацией тока, осуществляемой при помощи магниточувствительных элементов, например, датчиков Холла ферридов, герконов и т.д.

Известен электродвигатель с коммутатором на магнитоуправляемых контактах, содержащий схему управления, якорь с обмоткой и вращающийся индуктор в виде радиально намагниченного постоянного магнита и отдельную магнитную систему для управления магниточувствительными элементами р

Недостатками известного электродвигателя являются большие габариты и сложность конструкции, обусповленные наличием отдельной управляющей магнитной системы.

Известен также электродвигатель, содержащий неподвижную якорную обмотку и вращающийся индуктор в виде радиально намагниченного постоянного магнита, магниточувствительные элементы, расположенные в зоне лобовых частей якорной обмотки, и магнитную систему с магнитомягкими накладками для их коммутации, установленную на в.алу электродвигателя L2,

Недостатками известного электродвигателя является сложность конструкции и большие габариты из-за наличия отдельной магнитной системы для коммутации магниточувствительных элементов, служащей для согласования частоты коммутации и частоты вращения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электродвига тель постоянного тока С вразцающимся индуктором в виде кольцевого аксиально намагниченного постоянного магнита, на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки образующие своими загнутыми в воздушный зазор электродвигателя концами мнс-гополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительными элементами для коммутации тока в якорной обмотк е, расположенными у торцовой поверхности индуктора между выступающими концами упомянутых накладок Сз и.

Недостатками известного электродвигателя являются повышенное рассеяние магнитного потока, обусловленное выступающими за торцовую поверхность индуктора концами магнитомягких накладок, а также большие габар -1ты и вес из-за того, что указанные выступающие концы накладок имеют значительные дуговые размеры, определяемые временем коммутации магниточувствительных элементов. Кроме того в связи с тем, что магнитные поля рассеяния между концами накладок не имеют четких границ, затруднена настройка момента срабатывания магниточувствительных элементов.

Цель изобретения - повьшшние уделных показателей электродвигателя, упрощение конструкции и уменьшения габаритов.

Указанная цель достигается тем, что в электродвигателе постоянного тока, содержащем неподвижный якорь с обмоткой и вращающийся индуктор с аксиально намагниченным постоянным магнитом, на 5орцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки, образующие своими загнутыми в .воздушный зазор между якорем и индуктором концами многополюсную магнитную систему индуктора, и магниточувствительные элементы, служащие для коммутации тока в секциях якорной обмотки, расположенные у торцово поверхности индуктора, длина загнутых концов магнитомягких накладок в аксиальном направлении равна активн длине якоря, а каждый магниточувствительный элемент закреплен в паре ферромагнитных держателей, установленных в изоляционном диске, причем один из держателей размещен с постоя ным воздушным зазором относительно части магнитомягкой накладки, прилегающей к торцовой поверхности пос тоянного магнита, а другой - напротив загнутых концов магнитомягкой накладки. Кроме того, с целью повьшения точности настройки коммутации держа теля магниточувствительных элементо размещенные напротив загнутых концо магнитомягкой накладки, установлены в изоляционном диске с возможностью как аксиального, так и углового перемещений и фиксации. , Выполнение загнутых концов магни томягких накладок длиной, равной активной длине якоря, т.е. без выст пающих концов, позволяет уменьшить рассеяние магнитного потока, и, кро ме того, уменьшить габариты и вес, а размещение магниточувствительных элементов в держателях из ферромагнитного материала позволяет в момен прохождения их напротив загнутых концов сконцентрировать в себе пото рассеяния и обеспечить срабатывание магниточувствительного элемента. Так как размеры держателей в сечении поперек прохождения магнитного потока невелики (например для герконов соизмеримы с сечением контактов геркона), то в целом уменьшается вес электродвигателя. На фиг. 1 схематично показан пре лагаемый электродвигатель; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг. 1 (со снятым подшипниковым шитом); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - узел крепления магниточувствительных элементов. Электродвигатель содержит вращаю щийся индуктор, состоящий из аксиально намагниченного постоянного магнита 1, на торцовой поверхности которого закреплены магнитомягкие накладки 2 и 3, загнутые концы 4 и 5 которых, чередуясь, образуют многополюсную магнитную систему индуктора. Загнутые концы 4 и 5 отделены от постоянного магнита 1 немагни топроводящим кольцом 6. Неподвижный якорь с магнитопроводом 7 и обмоткой 8 закреплен в корпусе 9 электродвигателя. Индуктор закреплен на валу 10, установленном в подшипниках 11 и 12, которые размещены в корпусе 9 и в подшипниковом щите 13. У торца индуктора закреплен изоляционный диск 14, в котором размещены ферромагнитные -держатели 15 и 16. Держатели 15 установлены напротив загнутых концов магнитомягких накладок 2 и 3, а другие держатели 16 - напротив части магнитомягкой накладки 3, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита 1, причем воздушный зазор между держателями 16 и поверхностью магнитомягкой накладки 3, прилегающей к торцовой поверхности постоянного магнита 1, при вращении индуктора остается постоянным. На фиг. 4 показан узел крепления держателей 15 в изоляционном диске 14. Держатели установлены с возможностью углового перемещения, для чего в изоляционном диске выполнены прорези 17. После настройки коммутации фиксация положения держателей 15 и 16 от углового и аксиального перемещения осуществляется клеем или другими известными средствами. Электродвигатель работает следующим образом. Магнитомягкие накладки 2 и 3 образуют своими загнутыми концами 4 и 5 многополюсную систему индуктора, причем необходимое число пар полюсов достигается заданным количеством загнутых концов 4 и 5 магнитомягких накладок 2 и 3 (в конкретном примере на фиг. 1-3 показана магнитная система индуктора с двумя парами попюсов). В каждой паре держателей 15 и 16 (показаны три пары держателей) установлены магниточувствительные элементы 18. При вращении индуктора загнутые концы 4 магнитомягкой накладки 2 проходят напротив ферромагнитных держателей 15. В момент прохождения магнитньш поток с загнутого конца 4 проходит по ферромагнитному держателю 16 и замыкается на полюс магнита 1, при этом происходит срабатьгоание магниточувствительного элемента 18, который коммутирует ток в якорной обмотке°8. Затем при даль.нейшем вращении воздушный зазор между ферромагнитным держателем 15 и загнутым концом 4 магнитомягкой наS10кладки 2 увеличивается, что приводит к резкому ослаблению магнитного потока, проходящего через магниточувствительный элемент 18, и он выключает ток в якорной обмотке 8. Таким образом, размещая магниточувствительные элементы 18 в опреде18

fpuf.2

в 4 ленном количестве и под определенным углом в зависимости от полюсности индуктора и числа секций обмотки якоря обеспечивают синхронное переключение секций обмотки якоря магниточувствительными элементами 18 и непрерывное вращение индуктора.

8

. ff-ff

$4/. J

.