Магнитоэлектрический двигатель Советский патент 1984 года по МПК H02K21/08 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к микродви гателям с постоянными магнитами, ис пользуемым в малогабаритных электро механических устройствах. Известен магнитоэлектрический дв гатель, у которого ротор из магнито твердого 1)еррита, намагниченный по диаметру, установлен в камневых опо рах. Электродвигатель имеет две сек ции катушек статора, а с внешней сто роны корпуса, изготовленного из пла массы, установлен экран из магнитомягкого материала, выполняющий также роль магнитного фиксатора для ос тановки ротора в определенном положе НИИ относительно катушек статора l Недостатками указанного электродвигателя являются плохое использование активного объема, относительно большой момент инерции ротора, повышенный аксиальный размер. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является магнитоэлектрический двигатель, содержащий магнито проводы с магнитными фиксаторами, роторы с кольцевыми постоянными магнитами, обмотку управления, выполненную в виде плоских коаксиально одна относительно другой размещенных катушек, катушки установлены на магнитопроводах, которые расположены с обоих торцов роторов, а валы роторов размещены между катушками 21. Однако известный двигатель имеет относительно низкие динамические характеристики. Цель изобретения - уменьшение аксиального размера и улучшение динамических характеристик электродвигаПоставленная цель достигается тем что у магнитоэлектрического двигателя, содержащего магнитопроводы с магнитными фиксаторами, роторы с кольцевыми постоянными магнитами, обмотку управления, выполненную в ви де плоских коаксиально одна относительно другой размещенных катушек, катушки установлены на магнитопроводах, которые расположены с обоих тор цов роторов, а валы роторов размещены между катушками, на торцах магнитов установлены плоские зубчатые фер ромагнитные полюсные наконечники, зубцы которых смещены один относител но другого по окружности, а магниты намагничены в осевом направлении встречно. Зубцы полюсных наконечников, размещенных на разных роторах по одну сторону от магнитов, могут быть смещены на половину зубцового деления. Зубцы полюсных наконечников, расположенных с противоположных торцов каждого.магнита, могут быть смещены от одной шестой до половины зубцового деления. На фиг. 1 изображен магнитоэлектрический двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, продольный разрез (реверсивный вариант); на фиг. 4 то же, поперечный разрез. Магнитоэлектрический двигатель содержит две пары коаксиальных катушек 1и 2, установленных соответственно на двух магнитопроводах 3 с магнитными фиксаторами в виде вырезов 4. Между катушками 1 и 2 размещены валы 5 и 6 роторов 7 и 8 с кольцевыми постоянными магнитами, намагниченными в осевом направлении встречно, на каждом торце которых установлены зубчатые плоские ферромагнитные полюсные наконечники 9-12. Между полюсными наконечниками 9-12 роторов 7 и 8 размещена кинематическая передача с колесами 13-15, посредством которой вращающий момент передается выходному валу 16. Для фиксации положения роторов 7 и 8 относительно катушек 1 и 2обмотки управления служат также пазы 17 на каждом из полюсных наконечников 9-12. Форма пазов 17 может быть различной, а их число и угловая протяженность соответствуют вырезам 4 в магнитопроводах 3. Электродвигатель (фиг. 1 и 2) ра-. ботает следующим образом. При прохождении импульсов тока чередующейся полярности в катушках 1 и 2 возникает магнитное поле, которое взаимодействует с зубчатыми полюсными наконечниками 9-12 роторов 7 и 8, создается пусковой момент и роторы 7 и 8 начинают вращаться. При этом катушки 1 и 2, расположенные с противоположных торцов роторов 7 и 8,создают моменты, которые складываются на выходном валу 16 электродвигателя. У электродвигателя (фиг. 3и 4) моменты от взаимодействия магнитных потоков катушек 1 и 2 с зубчатыми полюсными наконечниками 9-12 с противоположных торцов роторов 7 и 8 направлены встречно. Одновременно работает лишь одна пара коаксиашьных катушек 1 и 2 и в зависимости от этого меняется направление вращения выходного вала 16. Выполнение роторов 7 и 8 с постоянными магнитами, оси намагничивания которых направлены встречно, и установка полюсных након(чников 9-12 позволяет уменьшить рассеяние магнитного потока магнитов и уменьшить аксиальные размеры электродвигателя, так как требуется меньшая общая высота магнитов, что обеспечивает повышение динамических характеристик электродвигателя.

Смещение полюсных наконечников 10, 12 и 9, 11, установленных соответственно по одну сторону на разных роторах 7 и 8 со смещением друг относительно друга зубцов на половину зубцового деления, позволяет уменьшить рассеяние магнитного потока магнитов, что повышает динамические характеристики электродвигателя,

/3

Смещение зубцов полюсных наконечников 9 и 10, 11 и 12, установленных соответственно на противоположных торцах роторов 7 и 8 друг относительно друга от одной шестой до половины зубцового деления, также уменьшает рассеяние магнитного потока, увеличивает вращающий момент, улучшает динамические характеристики электродвигателя,

/4

срие.З

Ю

15

17

/г

1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий магнитопроводы с магнитными фиксаторами, роторы с кольцевыми постоянными магнитами, обмотку управления, выполненную в виде плоских коаксиально одна относительно другой размещенных катушек, , катушки установлены на магнитопроводах, которые расположены с обоих торцов роторов, а валы роторов размещены между катушками, отличающийся тем, что, с Гжелью уменьшения аксиального размера и улучшения динамических характеристик, на торцах магнитов установлены плоские зубчатые ферромагнитные полюсные наконечники, зубцы которых смещены один относительно другого по окружности, а матниты намагничены в осевом направлении встречно. 2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что зубцы полюсных наконечников, размещенных на разных роторах по одну сторону от магнитов, смещены на половину зубцового деления.i 3.Двигатель по пп. 1 и 2, о т личающийся тем, что зубцы (Л полюсных наконечников, расположенных с противоположных торцов каждого магг нита,смещены от одной шестой до поло- вины зубцового деления. 12 со го. 00