Магнитоэлектрический моментный двигатель Советский патент 1984 года по МПК H02K26/00 

х

X

о эо

4 Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к электрическим двигателям систем автоматики, и может быть использовано в качестве исполнительного органа с ограниче ным углом поворота ротора. В системах автоматики нашли широкое применение моментные двигатели (МД) с постоянными магнитами (МДПМ) Д7Я увеличения линейности момента в зависимости от тока управления МДПМ выполняют в виде кольцевого маг нитопровода, расположенного концентрично во внешнем магнитопроводе и снабжают его кольцевым постоянным магнитом, Для уменьшения реакции яко ря, Tee, влияния потока катушки управления на поток постоянного магнит постоянный магнит располагают между внианим и внутренним магнитопроводами 2 . . Наиболее близким к изобретению яв ляется магнитоэлектрический моментный двигатель, водержащий -статор, вы полненный в виде кольцевого мазгнитопровода, на котором установлена роторная катушка управления, систему возбуждения на постоянных магнитах, магнитопроводящий корпус и немагнитный вкладыш З . , Однак.о указанный МДПМ «меет огран ченные возможности увеличения развиваемого момента при ограниченном диа метре двигателя. Он характеризуется низким конструктивным показателем ка чества равным отношению развиваемого двигателем момента М к величине подводимо мощности Р и массе активных материагде mt лов mj nij. масса стали;, т - масса магнитов; nig. - масса обмотки. Это объясняется тем, что с увеличением, момента М возрастает сечение внутреннего и внешнего магнитопроводов, проводящих один и тот же полный поток Ф, создаваемый постоянным магнитом, а следовательно, при этоМ воз растает масса двигателя, так. как мас са магнитопроводов может достигать 75% массы двигателя. Целью изобретения является улучшение конструктивного показателя МДП т.е. повышение развиваемого двигате Лем момента, приходящегося на единицу его массы при неизменной потребляемой мощности. Указанная цель достигается тем, что в двигателе, содержащем статор, выполненный в виде кольцевого магнитойровода, на котором установлена роторная катушка управления, систему возбуждения на постоянным магнита.х, магнитопроводящий корпус и немагнитный вкладыш, статор снабжен нескольними кольцевыми магнитопроводами со своими катушками управления, а система возбуждения выполнена в виде постоянных магнитов, расположенных по обе стороны каждого кольцевого магнитопровода, причем намагниченность каждой пары магнитов образует чередующуюся полярность кольцевых магнитопроводов, наружная и внутренняя поверхности которых в зоне установки магнитов охвачена немагнитными вкладышами . Разбиение одного внутреннего магнитопровода на ряд параллельных магнитопроводов не изменяют общего суммарного потока в двигателе, так как выполняется условие равенства площади магнитов исходной конструкции и предлагаемой, .однако сами потоки перераспределяются таким образом, что во внешнем магнитопроводе проходит в основном поток двух крайних магни-топроводов, что составляет только часть всего потока, остальной поток, перераспределяясь между остальными магнитопроводами, замыкается по внутренним магнитопроводам. На чертеже представлена конструкция предлагаемого МДПМ. Двигатель содержит роторную катушку управления 1, кольцевой магнитопровод 2, немагнитный вкладыш 3, магнитопроводящий корпус 4, постоянный магнит 5, крышку корпуса магнитоа;роаОда б, ротор двигателя 7, магнитопроводящую прокладку 8, Роторная катушка управления 1 охватывает внутренний кольцевой магни-. топровод с возможностью взаимного перемещения. Немагнитный вкладыш 3 закрепляет кольцевые магнитопроводы 2 и постоянные магниты возбуждения 5 относительно корпуса 4 . Крьаика корпуса магнитопровода 6 служит для замыкания магнитного потока и для закрепления внутренних кольцевых магнитопроводов 2 и магнитопроводов 5 относительно корпуса 4, Для компенсации изменения толищнм магнитов слу- жит магнитопроводящая прокладка 8. Роторные катушки управления 1 жестко соединяются с ротором 7 двигателя. Роторная катушка 1, пронизываемая потоком от постоянного магнита 5, запитывается постоянным током. Возникающая электромагнитная сила, пропорциональная току в катушке и пронизывающему потоку, создает вращающий момент на роторе. Наличие неско.тьких катушек с обмотками управления также способствует расширению функциональных свойств устройства, поскольку кроме силовых обмоток можно предусмотреть еще и сигнальную (тахогенераторную) обмотку, а также улучшает надежностные параметры устройства, так как открывается возможность для дублирования

катушек. Кроме того, некоторое увеличение допустимой плотности тока и улучшение теплового режима обмоток (из-за лучшего контакта со сталью

при большей поверхности охлаждения катушек, меньшая толщина обмотки) также улучшает использование активных

материсшов.

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОМЕНТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ постоянного тока с ограниченным углом поворота, содержащий статор, выполненный в виде кольцевого магнитопровода, на котором установлена роторная катушка управления, систему возбуждения на постоянных магнитах, магнитопроводящий корпус и немагнитный вкладыш, отличающийся тем, что, с целью увеличения развиваемого момента на единицу массы двигателя, статор снабжен несколькими кольцевыми магнитопроводами со своими катушками управления, а система возбуждения выполнена в виде постоянных магнитов с осевым намагничиванием, расположенных по обе торцовые стороны каждого кольцевого магнитопровода, причем намагниченность каждой пары магнитов образует чередующуюся полярность кольцевых магнитопроводов, наружная и внутренняя поверхности которых в зоне СО установки магнитов охватываются немагнитными вкладышами.