Вентильный электродвигатель Советский патент 1987 года по МПК H02K29/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управляемым вентильным электродвигателям (бес-. контактным электродвигателям постойи ного тока), используемым в следящих системах, в системах числового программного управления, и мокет быть использовано в шаговых и синхронных электродвигателях.

Целью изобретения я,вляется улучшение моментных характеристик путем увеличения вращающего момента, снижения его пульсаций и устранения реактивного момента.

На фиг, 1 представлен злект ромеха- нический преобразователь вентильного двигателя; на фиг.2 - временная диаграмма токов в обмотках статора при поочередном подключении обмоток к источнику питания, где +Ij, -I j - токи соответственно положительного и отрицательного направления в одной обмотке статора, +1/, -I/ - токи соответственно положительного и отрицательного направления в другой обмотке статора; на фиг.З - временная диаграмма токов в обмотках статора при одновременном их подключении к источнику питания.

Вентильный электродвигатель состоит из датчика углового положения ротора, электронного коммутатора (не показаны) и электромеханического преобразователя (фиг,1), содержащий- цилиндрический магнитомягкий ротор I на наружной поверхности которого имеются зубцы 2, статор З.с первым кольцевым постоянным магнитом 4, кольцевые обмотки 5 и 6, кольцевые магнитопроводы 7 и 8 с зубчатыми системами 9-12 на их внутренних цилиндрических поверхностях (зубча- тые системы 10 и 11 сдвинуты между собой на 1/4 зубцового деления, зуб.чатые системы 11 и 12 сдвинуты между собой на 1/2 зубцового деления, зубчатые системы 9 и 10 - также на 1/2 зубцового деления), второй и третий кольцевые постоянные магниты 13 и 14, примыкающие к наружным торцам кольцевых магнитопроводов 7 и 8, к наружным торцам 15 и 16 второго и третьего кольцевых постоянных магнитов 13 и 14 примьпсают дополнительные кольцевые магнитопроводы 17 и 18, внутренние цилиндрические поверхности. 19 и 20 которых охватывают ротор, первый кольцевой пост оянный

магнит создает магнитный поток 21, второй и третий постоянные магниты - потоки 22 и 23, а кольцевые обмоткипотоки ,24 и 25,

Вентильный электродвигатель работает следующим рбразом,

Кольцевые обмотки 5, 6 статора 3 подключаются к источнику постоянного

тока так, чтобы очередность их подключения и направление токов в обмотках соответствовало диаграмме на фиг,2 или на фиг.З,

Если кольцевые обмотки 5, 6 подключаются к источнику тока в последовательности, представленной на диаграмме фиг.2, а направления потоков от кольцевых постоянных магнитов 4, 13, 14 и потоков от токов в кольцевых обмотках 5, 6 такие, как обозначено на фиг,1, то на отрезке времени t.,t/t2 максимален суммарный поток в зубчатой системе 10 и зубцы ротора стремятся совместиться с зубцами статора этой системы; на отрезке времени t t :t з максимален суммарный поток в зубчатой системе 11 и зубцы ротора стремятся совместиться с зубцами этой системы статора,

т,е, ротор поворачивается на

90 эл, град, по отношению к предьщу- щему положению; на отрезке времени . максимален поток в зубчатой системе 9 и происходит поворот ротоpa еще на 90 эл.град, в ту же сторону; на отрезке времени максимален поток в зубчатой системе. 12 и происходит очередной поворот ротора.на 90 эл, град, в ту же сторону, В дальнейшем этот цикл из четырех тактов многократно повторяется.

Увеличение вращающего момента, снижение его пульсации и устранение реактивного момента вентильного электродвигателя достигается за счет вы-:, равнивания максимальных магнитных потоков в ближних к центральному магниту и удаленных от него зубчатых системах и лучшего использования

объема двигателя.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, со- стоящий из датчика углового положения ротора, электронного коммутато- . ра и электромеханического преобразователя, содержащего статор в виде двух кольцевых магнитопроводов, каж-

дьй из которых выполнен с двумя зубчатыми системами и с кольцевой обмоткой, и первого кольцевого аксиально-намагниченного постоянного маг- нита, размещенного между указанными магнит on ро водами соосно с ними, и цилинд1)ический зубчатый ротор из магнитомягкого материала, отличающийся тем, что, с целью улучшения моментных характеристик путем увеличения вращающего момента, снижения его пульсаций и устранения

реактивного момента, он снабжен двумя дополнительными кольцевыми маг- нитопроводами, вторым и третьим кольцевыми аксиально-намагниченными постоянными магнитами, установленными по торцам кольцевых магнитопрово- дов электромеханического преобразователя соосно с ними, а дополнительные кольцевые маг.нитопро- воды установлены по торцам второго и третьего постоянных магнитов .

Фиг. 2

Изобретение относится к .электротехнике,и может быть использовано, например, в системах числового программного управления или в следящих системах. Целью изобретения является улучшение моментных характеристик путем увеличения вращающего момента, снижения его.пульсаций и устранения реактивного момента. Предлагаемый вентильный двигатель состоит из электромеханического преобразователя, состоящего из двух кольцевых магнито- проводов (км) 7 и 8, каждый нз которых выполнен U двумя зубчатыми системами 9, 10 и 11, 12 соответственно и с кольцевой обмоткой 5 или 6, и первого кольцевого аксиально намагниченного постоянного магнита 4, а также содержит дополнительные постоянные магниты 13 и 14, установленные по торцам КМ. К последним примы- дополнительные кольцевые магни- топроводы 17 и 18. Постоянные магниты идентичны один другому и установлены как и элементы 17 и 18 соосно с КМ 7 и 8. Поставленная цель достигается благодаря выравниванию максимальных магнитных потоков во всех зубчатых системах кольцевых магнито- проводов и лучшему использованию объема двигателя, 3 ил. к у 17 15 22 12