Вентильный электродвигатель Советский патент 1987 года по МПК H02K29/03 H02K19/24 

132

сегментов 3-6 и тангенциально намагниченных постоянных магнитов 7-10. Каждый сегмент включает в себя три полюса, соединенные перемычками, на которых размещены катушки 11-18 га-фазной якорной обмотки. Сечение крайних полюсов вдвое меньше сечения средних полюсов. На полюсах сегментов вьшолнены зубцы с шагом, равным шагу по зубцам ротора. Оси зубцов средних полюсов смежных сегментов смещены на угол 360/2т эл.град, а оси зубцов крайных полюсов смещены на угол 180 эл.град по отношению к оси зуб- цов среднего полюса того же сегмента. Число сегментов пропорционально числу 2т. К казкдому из сегментов посто1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям постоянного тока с полупроводниковым коммутатором, управляемым датчиком углового положения ротора, и может быть применено в качестве исполнительных электродвигателей в следяш;их системах.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей путем уменьшения электромагнитных переходных прцессов и пульсаций момента.

На фиг.1 показана принципиальная конструктивная схема вентильного электродвигателя; на фиг.2 - схема соединения катушек якорной обмотки.

Устройство содержит магнитомягкий зубчатый ротор 1 и статор 2, состоящий из сегментов 3-6 и постоянных магнитов 7-10. Каждый сегмент выполнен в виде трех полюсов, соединенных между собой перемычками, на которых размещены катушки 11-18 т-фазной яконой обмотки. Сечения крайних полюсов вдвое меньше сечения среднего полюса. На полюсах статора 2 выполнены зубцы с шагом, равным шагу по зубцам ротора 1. Оси зубцов средних полюсов смежных сегментов смещены на угол 360/2т эл.- град, а оси зубцов крайних полюсов каждого сегмента хмещены на угол 180 эл. град по отношению к оси зубцов среднего полюса. Число

янные магниты прилегают полюсами одноименной полярности. Катушки каждого сегмен ьа включены между собой встречно, а каждая фаза якорной обмотки выполнена из последовательно соединенных катушек, размещенньгх на сегментах отстоящих друг от друга на т-1 сегмент. Выполнение каждого сегмента симметричным относительно оси среднего полюса уменьшает пульсацию момента, а встречное включение между собой катушек одного сегмента существенно сокращает время электромагнитных переходных процессов, что ведет к улучшению энергетических показателей вентильного электродвигателя . 2 ил .

5

0

5

0

сегментов кратно числу 2т. Постоянные магниты намагничены тангенциально. Катушки каждого сегмента соответственно 11-18 включены между собой встречно. Пары катушек, расположенные на сегментах, отсутствующих друг от друга через т-1 сегмент, соединены последовательно, образуя фазу обмотки якоря, например катушки 11, 12 и 15,16 образуют первую фазу а катушки 13, 14 и 17,18 образуют вторую фазу при двухфазном исполнении двигателя, как показано на фиг.1 и 2.

Вентильный двигатель работает следующим образом.

Поскольку магнитная система каждого сегмента симметрична отосительно оси среднего полюса, то потоки от каждого постоянного магнита проходят через половину сечения среднего полюса. Выбранный сдвиг осей зубцов полюсов обеспечивает постоянное значение магнитного сопротивления потоку постоянных магнитов независимо от положения ротора. Поток каждого постоянного магнита постоянен и не зависит от положения ротора. Вместе с тем поток постоянного магнита, замыкающийся через перемычки сегментов и сцепляющийся с витками катушек, обмотки якоря, в зависимости от положения ротора меняет свою величину.

При периодической коммутации фаз якорной обмотки вентильного двигателя к источнику питания с полупроводниковым коммутатором по сигналам датчика углового положения ротора в катушках якорной обмотки протекают токи, частота изменения которых равна частоте изменения магнитных сопротивлений.

В каждый момент времени ротор стремится занять положение, при котором суммарное потокосцепление катушек питаемой фазы якорной обмотки максимально. За полный цикл изменения токов в катушках якорной обмотки ротор перемещается на одно зубцовое деление статора.

Предпагаемый вентильный электродвигатель обладает уменьшенным временем электромагнитных переходных процессов и пульсаций моментам, обусловленными постоянством потоков постоянных магнитов при различных угловых положениях ротора, что ведет к улуч- шению энергетических показателей устройства.

Формула изобретения

Вентипьный электродвигатель, содержащий датчик положения ротора, зуб10

25

15

0

30

чатый магнитомягкий ротор и- зубчатый стйтор, выполненный в виде чередующихся по окружности тангенци.ально намагниченных постоянных магнитов и сегментов с полюсами, соединенными перемычками, на которых размещены катушки т-фазной якорной обмотки, к каждому из сегментов постоянные магниты прилегают полюсами одноименной лоляр- ности, число сегментов кратно 2т, зубцы статора и ротора вьшолнены с равными шагами, а каждая фаза якорной обмотки выполнена из последовательно соединенных катушек, разме - щенных на сегментах, отс-тоящих друг от друга на т-1 сегмент, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем уменьшения времени электромагнитных переходных процессов и пульсаций момента, сегменты выполнены с тремя полюсами, причем сечения крайних полюсов вдвое меньше сечения среднего полюса, оси зубцов средних полюсов смежных сегментов смещены на угол 360/2т эл. град., оси зубцов крайних полюсов смещены относительно осей зубцов среднего полюса того же сегмента на угол 180 эл. град, а катушки каждого сегмента включены между собой встречно.

i Ч С t «К /ff ,7

6Y16УЗ i Y2 Y i

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, и может исполь.эоваться в качестве моментного двигателя привода следящих систем и систем стабилизации объектов различного назначения. Целью изобретения является ул5 шение энергетических показателей путем уменьшения времени электромагнитных переходных процессов и пульсаций момента. Вентильный электродвигатель содержит магнитомягкий зубчатый ротор 1 и зубчатый статор, состоящий из чередующихся по окружности 12 ;/ 18 (Л /« 15 Фт.г

Редактор А.Долинич

Составитель В.Миримян Техред В.Кадар

Заказ 3405/52

Тираж 659Подписное

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

Корректор А.Зимокосов