Электродвигатель постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H02K23/04 

Изобретение относится к машинам постоянного тока, конкретнее к элект родвигателям постоянного тока с постоянными магнитами, работающим в системах автоматики. Известны электродвигатели постоянного тока с гладким якорем, имеющие повьшенный коэффициент полезного действия. Среди этих машин наименьшими габаритами обладают электро двигатели, вьтолненные с внутриякорным цилиндрическим индуктором (посто янным магнитом), полым якорем и магнитопроводом в виде стальной трубы. Эти двигатели хорошо зарекомендовали себя в, системах автоматики с высоким быстродействием. Двигатели предназначены для работы в реверсивном режиму и поэтому щетки в них устанавливают на геометрический нейт ралиС1 ., Недостатком указанных конструкций электродвигателей является существенное (на 20 - 25%) снижение потока машины из-за размагничивающего воздействия поперечного (по отношению к оси полюсов) поля якоря. Необратимое уменьшение рабочего потока машины приводит к снижению мощности двигателя. Для защиты постоянного магнита от поперечной реакции якоря применяется специальная термическая обработ ка концов магнитов С2 J или установка магньтомягких полюсных наконечников З J. Однако применение специальной тер мообработки для постоянного магнита имеющего цилиндрическую форму, весьма затруднительно, причем потеря ма нитной твердости даже у концов магни та нежелательна. Кроме того,установ ка полюсных наконечников приводит к увеличению габаритов машины. В об их случаях увеличивается магнитная проводимость на пути потока от попе речной НДС экоря, что в нормальном режиме работы приводит к усилению искажения поля в рабочем зазоре машины. Наиболее близким к изобретению является двигатель постоянного тока содержащий магнитопровод в виде цилиндра, полый якорь и внутренний индуктор в виде диаметрально намагни ченного постоянного магнита . Недостатком известного устройства является то, что цилиндрический магнитопровод имеет высокую магнитную проницаемость (не насьш;ен) и при работе машины в режимах пуска или реверса из-за этого ощутимо проявляется размагничивающее воздействие попе ечнок ЩС якоря на постоянный магнит, что приводит к уменьшению рабочего магнитного потока двигателя и, следовательно, к уменьшению мощности двигателя. Цель изобретения - увеличение мощности электродвигателя при сохранении его габаритов путем снижения размагничивающего воздействия поперечного поля якоря на постоянный магнит. Указанная цель достигается тем, что в электродвигателе постоянного тока, содержащем магнитопрозод в виде ферромагнитного цилиндра, полый колоколообразный якорь с обмоткой и внутренний индуктор, представляющий собой диаметрально намагниченный постоянный .магнит, магиитопровод выполнен с металлическими немагнитными вставками (например, из алюминия), расположенными напротив каждого полюса симметрично его оси. На фиг. 1 показан электродвигатель;- на фиг. 2 - пути замыкания потока реакции якоря I и рабочего потока постоянного магнита И. I Электродвигатель содержит магнитопровод 1, полый якорь 2 с обмоткой, коллектор 3, внутренний индуктор в виде диаметрально намагниченного постоянного магнита 4, алюминиевую соединяющую вставку 5 и подшипниковые щиты 6 и 7. В предлагаемом устройстве защита постоянного магнита от воздействия поперечной ВДС якоря осуществляется как за счет значительного увеличения магнитного сопротивления на пути потока от поперечной НЦС якоря, так и за счет демпфирующего влияния алюминиевых вставок. При работе двигателя в режиме реверса или во время пуска магнитный поток от НЦС якоря, быстро изменяясь во времени, наводит в алюминиевых вставках вихревые токи, которые создают магнитный поток, направленный встречно потоку от поперечной МДС якоря, и поэтому уменьшают его воздействие на магнит. При этом общее уменьшение потока от поперечной ВДС якоря также связано со значительным увеличением магнитного сопротивления пути, по которому замьшается поток, что достигается применением для вставок материала с низким значением магнитной проницаемости. В итоге рабочий поток машины

11415234

практически не изменяется и можно говорить об увеличении мощности электродвигателя при сокранении его габаритов.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий магнитопровод в виде ферромагнитного цилиндра, полый .колок олообразный якорь с обмоткой и внутренний индуктор, представляющий собой диаметрально намагниченный постоянный магнит, о т л и ч а ю щ и и, с я тем, что, с целью повышения мощности при сохранении его габаритов путем снижения размагничивающего воздействия поперечного поля якоря на постоянный магнит, магнитопровод выполнен с металлическими немагнитными вставками, расположенными напротив каждого полюса симметрично его оси. (Л СП фиг.1