Моментный электродвигатель с малым углом поворота ротора Советский патент 1986 года по МПК H02K26/00 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к моментным электродвигателям с малым углом поворота ротора, которые находят широкое применение в прецизионных следящих системах с высокими динамическими характеристиками.

Цель изобретения - повьшение энергетических и динамических характеристик.

На фиг.1 показано центральное сечение двигателя плоскостью, перпендикулярной оси вращения; на фиг.2 - сечение плоскостями, параллельными плоскости катушки обмотки

Нагрузка 1, качающаяся на опорах 2, жестко связана с каркасом обмотки 3. Активные проводники обмотки находятся в воздушных зазорах магнитной системы, образованных дугами АБ внутренних магнито- проводов 4, окруженных намагниченными по нормали к внешней поверхности постоянными магнитами 5,имеющих в сечении вид спиральной полосы торцовыми поверхностями АБ, орто- гональньЕми воздушному зазору, внутренним ребром ,В постоянных магнитов и дугами БГ внешних магнитопрово- дов 6, охватывающих внешнюю поверхность магнитов. Б центральном сечении А постоянный магнит 5 образует Замкнутую спиральную полосу, охватывающую магнитопровод по кривой ЕЖЗИКЕ (фиг.2).

Принцип действия моментного двигателя следующий.

При протекании по обмотке 3 тока на нее действует вращаюЕций момент, под действием которого нагрузка 1 вместе с обмоткой поворачивается относительно оси вращения по требуемому закону.

Предлагаемая конструкция моментного электродвигателя благодаря малой площади поверхностей, с которых выходят поля рассеяния, об- /1адает малым значением коэффициента рассеяния и большой индукцией в зазоре, в результате чего необходимая величина электромагнитного момента достигается при малой мощности управляющего тока и малой электромеханической постоянной времени, что повышает КПД и динамические характеристики привода.

120365J

С целью упрощения изготовления и сборки внешние магнитопроводы выполняются секционированными с плоскостями деления, совпадающими с силовыми линиями магнитного поля. Постоянные магниты .могут быть изготовлены из магнитоэластичных материалов. В случае использования литых прессованных материалов также возможно их секционирование. Сечение внешнего магнитопровода выполняется возрастающим по линейному закону от свободного внешнего ребра постоянного магнита.

Повышение энергетических и динамических характеристик моментного электродвигателя позволяет повысить точность и быстродействие следящей системы, а также повысить его ресурс вследствие уменьшения тепловой нагрузки обмотки.

Формула из.обретения

Моментный электродвигатель с малым углом поворота ротора, содержащий обмотку в виде кольца, жестко закрепленную на объекте управления, и магнитную систему, состоящую из постоянных магнитов и магни- топроводов, отличающийся т,ем, что, с целью повьш1ения энергетических и динамических характеристик, постоянньй магнит выполнен в виде намагниченного по нормали к внешней поверхности тела, центральное сечение которого, параллельное плоскости обмотки, представляет собой замкнутую полосу, а центральное сечение, перпендикулярное оси вращения обмотки, - спиральную полосу, магнитопровод состоит из двух частей, одна из которых расположена внутри магнита, а другая охватывает магнит и имеет переменное сечение, возрастающее от периферии к центру магнитной системы, обмотка размещена в зазоре между внутренним и наружным магни- топроводамИр причем один торец постоянного магнита лежит в плоскости, проходящей через ось вращения, а другой касателен внутренним ребром к внутренней части магнитопровода и примыкает к зазору.

Фиг. 1

Фиг. г

ВНИИПИ Заказ 8427/58 Тираж 645 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение позволяет повысить энергетические и динамические характеристики. Электродвигатель содержит обмотку в виде кольца и магнитную систему на постоянных магнитах и магнитопровод. Постоянные магниты в шолнены в виде нг1магниченно- го по нормали к внешней поверхности тела, центральное сечение которого представляет собой замкйутую полосу, а центральное сечение, -перпендикулярное оси вращения обмотки, - спиральную полосу. Магнитопровод состоит из двух частей, одна из которых расположена внутри магнита, а другая охватьюает магнит и имеет переменное сечение, возрастающее от периферии к центру магнитной системы. Обмотка размещена в зазоре между внутренним и наружным магнито- проводами. Такое выполнение магнитной системы позволяет уменьшить поля рассеяния и создать в зазоре большую индукцию. 2 ил. (О