Вентильный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02K29/12 

12

Цель изобретения - снижение массы и габаритов. Электродвигатель содержит ротор 1, статор 2 из зубчатых сегментов, имеющих полюса 3-10, Число к-рых пропорционально удвоенному числу фаз т. Полюса соседних сегментов смещены на 360/2т эл. градусов. Полюса соединены перемычкой. На каждой перемычке расположена катушка 1 обмотки якоря. Полюса примыкают к пост, магнитам 12. Датчик углового положения ротора содержит катушки 13 и 14 первичной и вторичной сигнальных обмоток. На каждом из полюсов статора-выполнены зубЩ) с шагом, равным шагу по зубцам ротора. Каждый полюс содержит две группы зубцов. На

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям постоянного тока с полупроводниковым коммутаторами, управляемыми датчиками углового положения ротора, и может быть применено в качестве исполнительных электродвигателей в следящих системах.

Цель изобретения - уменьшение мае сы и габаритов за счет функхщональ- но-конструктивного обьединения его силовой и информационной частей.

На фиг.1 показан статор и ротор двухфазного вентильного электродвигателя; на фиг.2 - схе№1 обмотки якоря и обмоток датчика углового положения ротора.

Вентильный электродвигатель построен на основе электромеханического преобразователя, содержащего ротор 1, статор 2, состоящий из сегментов имеющих полюса 3-10 с катушками 11, соединенными по схеме (фиг.2) и образующими фазы Y П2 , ГЗ .Ч обмотки якоря, постоянные магниты 12 и датчик углового положения ротора, катушки 13 и 14 первичной сигнальной обмотки OZ (фиг.2) и вторичной сигнальной обмотки АХ, ВУ которого расположены на полюсах 3-10 сегментов и соединены между собой по схеме, приведенной на фиг.2.

каждой группе зубцов полюса расположено до одной катушке 3 первичной сигнальной обмотки и одной катушке 14 вторичной сигнальной обмотки. Катушки обмоток соединены между собой последовательно и последовательно- встречно т.обр, что образуется одна первичная обмотка и вторичные обмотки. В результате на выходе вторичных обмоток получается система т-фазных ЭДС, к-рая несет информацию о угловом положении ротора электродвигателя . Уменьшение массы и га - баритов достигается путем совмещения силовой и информа - ционной частей электродвигателя. 2 ил.

W

15

20

25

30

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При подаче на первичную обмотку датчика углового положения ротора OZ переменного напряжения высокой частоты магнитные потоки, создаваемые катушками 13 первичной обмотки, расположенными на каждом полюсе 3-10, сцепляются с катушками 14 вторичной обмотки, находящимися на этом же полюсе. В результате этого в них наво- дятся ЭДС взаимоиндукции, амплитуда которых при вращении ротора изменяется в соответствии с изменением проводимости воздушного зазора под полюсами 3-10. Посхгедовательное включение катушек 13 первичной OZ и катушек 14 вторичной АХ, ВУ обмоток, находящихся на одном полюсе 3-10, исключает взаимоиндуктивную связь этих катушек и магнитных потоков этого полюса от постоянных магнитов и от обмотки якоря УП2, Y3Y4. Последовательно-встречное включение пар катушек вторичной обмотки одного сегмента и групп катушек, расположенных через (т-1) сегмент, обеспечивает периодическое изменение фазных ЭДС вторичной обмотки АХ, ВУ при вращении ротора, сдвинутые друг относительно друга на соответствующий фазовый угол (в примере на угол, равный 1/4 зубцового деления ротора.

3

г.a. на 7/2 эл,градусов) и имеющие нулевые значения при повороте ротора на каждую.половину зубцового делния ротора с изменением после каждого такого нулевого значения фазы на ряжения несущей частоты на iT эл. грдусов. Полученная система т-фазных ЭДС несет в себе информацию об угЛо вом положении ротора вентильного электродвигателя.

Таким.образом, предлагаемое устройство позволяет создать вентильны электродвигатель на основе электромеханического преобразователя с пос тоянньми магнитами, расположенными на статоре, с меньшими массой и га- баритами, что достигнуть за счет функционально-конструктивного совме щения силовой и информационной частей электродвигателя путем размещения указанным образом на статоре электродвигателя обмоток датчика углового положения ротора. Это дает возможность исключить из структурной схемы вентильного электродвигателя датчик углового положения ротора в виде отдельного электромеханического элемента.

Формула изобретен ия

Вентильный электродвигатель, содержащий зубчатый магнитомягкий ротор, статор, магнитная система которого состоит из зубчатых сегментов.

O

5

5

число которых пропорционально удвоенному числу фаз m и которые прилегают к тангенциально-намагниченным постоянным магнитам, каждый сегмент содержит два полюса, соединенные пе- рем1.гчкой, на которой расположена катушка обмотки якоря, полюса смежных сегментов смещены на угол 360/2т электрических градусов, катушки, расположенные через (т-1) сегментов, соединены последовательно, образуя фазу обмотки якоря, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов, на каждом из полюсов статора выполнены зубцы с шагом, равным шагу по зубцам ротора.

на двух группах зубцов с одинаковым числом зубцов в группе каждого полюса размещено по одной катушке первичной сигнальной обмотки и по одной катушке вторичной сигнальной обмотки, при этом катушки первичной обмотки одного полюса соединены между -собой встречно, пары катушек всех полюсов первичной обмотки соединены между собой последовательно, катушки вторичной обмотки одного полюса соединены между собой также встречно, парны катушек вторичной обмотки одного сегмента соединены между собой последовательно-встречно, а группа катушек каждого сегмента соединена с группой катушек диаметрально противоположного сегмента также последовательно.

/ О

У3

Редактор А.Сабо

Составитель А.Санталов Техред В.Кадар

Заказ 6851/56Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений .и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9иг.2

Корректор М.Пожо

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям постоянного тока с полупроводниковым коммутатором, управляемым датчиками углового положения ротора, и может быть применено в качестве исполнительных электродвигателей в следящих системах. 77 // // // (П ю sj со о ьо со // г/