Магнитоэлектрический двигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K21/08 

СО 00 00

4 Изобретение относится к электрич ким машинам а именно к микромашина систем автоматики. Известен магнитоэлектрический двигатель, у которого цилиндрический ротор из магнитотвердого ферри та, намагниченный по диаметру, уста новлен в камневых опорах. Электродвигатель имеет две секдии катушек статора. С внешней стороны корпуса, изготовленного из пластмассы, установлен экран из магнитомягкого мате риала, выполняюрщй также роль магни ного фиксатора, обеспечивакщего фик сацию определенного,положения ротора, относительно катушек обмотки управления при отсутствии тока в обмотке lj . Недостаток электродвигателя плохое использование активного объе ма. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитоэлектрический двигатель, содержащий дв.а ipoTopa, каждый из которых вьтолнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного магнита, статор в виде пластины магнитопровода из ферромагнитного материала, снабженный фиксирующими элемента, обмотку управления в виде двух плоских коак сиапьно относительно одна другой размещенных катушек, магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты роторов с дру гого торца 2 . Однако такое исполнение оптималь но при двухполюсных магнитах. Если требуется уменьшить Djar поворота, то в известном двигателе с ростом числа пар полюсов магнита необходим .увеличивать и количество катушек. С ростом числа магнита у вестного двигателя необходимо умень шать .кривизн- катушек для избежания уменьшения КПД, а это связано с увеличением расстояния между магни тами и в конечном счете также приводит к снижению использования машины по величине синхронизирующего момента, приходящегося на единицу объема электродвигателя, снижению Цель изобретения - повьшгение КПД путем увеличения синхронизирующего момента на единицу объема двигателя Указанная цель достигается тем, что в магнитоэлектрическом двигателе, содержап1ем два ротора, каждый из. которых вьтолнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного магнита, статор в виде пластины магнитопровода из ферромагнитного материала, снабженный фиксирующими элементами, обмотку управления в виде двух плоских коаксиально относительно одна другой размещенных катушек, магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты роторов с другого торца, катушки обмотки управления выполнены jовальной формыjа валы роторов размещены внутри катушек. На фиг. 1 представлен двигатель, общий вид} на фиг. 2 - то же, план, на фиг. 3 - модификация двигателя; на фиг. 4 - то же, план, на фиг. 5 схема, поясняющая принцип работы двигателя. Магнитоэлектрический двигатель (фиг. 1) содержит обмотку, состоящую из двух катушек 1 и 2, которые расположены коаксиально одна относительно другой. Они расположены между торцами двух роторов 3 и 4 с постоянными магнитами и двух дисков 5 и 6 магнитопровода с магнитными фиксаторами .(не показаны). Восьмиполюсные кoльцeвыe магниты роторов 3 и 4 сидят на валах 7 и 8, а направление намагничивания магнитов роторов 3 и 4 - вдоль осей валов 7 и В с чередованием соответственно северных и южных полюсов. Валы 7 и 8 размещены внутри катушек 1 и 2, параллельны один другому и связаны между собой кинематически посредством зубчатых колес 9-11. Диски 5 и 6 магнитопровода запрессованы в немагнитное основание 12, которое соединено с немагнитным мостом 13 при помощи колонок 14. Вращающий момент передается с помощью триба 15, сидящего на выходном валу 16. В модификации двигателя (фиг, 3) магниты 17 .и 18 установлены между торцами дисков 5 и 6 магнитопровода. В отверстиях 19 магнитопровода размещены ферромагнитные роторЬ 20 и 21, каждый из которых снабжен четырьмя зубцами 22. По окружности дисков 5 и 6 магнитопровол установлено немагнитное кольцо 3, служащее корпусом. Двигатель работает следугацим образом. При подаче напряжения на катушки 1и 2 витки обмоток создают магнитный поток, взаимодействующий с потоком магнитов роторов 3 и 4. В зависимости от полярности тока резуль- тирзпощнй магнитный поток усиливается или ослабляется.Магниты роторов 3 и 4 стремяться занять такое положение, при котором их маЬнитные потоки и магнитные потоки созданные катушками 1 и 2, совпадают по направ лению, поворачиваясь при этом более чем на полшага, т.е. более чем If/S. При отсутствии тока в катушках 1 и 2под действием реактивного момента, обусловленного действием магнитного фиксатора, вьтолненного в виде специальных вырезов в магкитопроводе (не показаны), роторы 3 и 4 доворачиваются до нового устойчивого положения, т.е. до шага, равного ./4. Далее процесс повторяется. В модификахщи двигателя (фиг.З и 4) при отсутствии тока в катушках реактивный момент обусловлен зубчатостью роторов 20 и 21. Величина синхронизирующего момента зависит от отношения расстояния между роторами к диаметру роторов для предлагаемой конструкции двигателя. За счет . овальной формы катушек 1 и 2 размещения в них валов 7 и 8 это сьотношение может быть более благоприятным и позволяет повысить КПД предлагаемого двигателя.

1Л

- 5

ЬЛ

Чъ

ii

«ээ

10%

СМ

«Э5

СЧ4 Со T7K/////J es ищ I I 1 1 KXVXXXN I I 4 4 Ni444 ; 2 7 2076 Фиг. J I,/.,,, 11 к/у////// i I I m p 13 1 77 ./ x/j ////x ////

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий два ротора, каждый из которых вьтолнен в виде установленного на валу кольцевого постоянного, магнита, статор в виде пластины магнитопровода из ферромагнитного материала, снабженный фиксирующими элементами, обмотку-управления в виде двух плоских коаксиально относительно одна другой размещенных катушек, магнитопровод расположен с одного торца катушек, а постоянные магниты роторов с другого торца, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД электродвигателя путем увеличения синхронизирующего ьлмента на единицу объема двигателя, катушки обмотки управления выполнены овальной формы а валы роторов размещены внутри катушек. VO.

Фиг.4