Торцовый электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K29/06 

Од

00

невидный зазор с ротором, при этом зазор между поверхностью сердечника 6 и ротором увеличивается в направлении вращения, а зазор между поверхностью сердечника 3 и ротором уменьшается в направлении вращения.

Толщина отрезков колец 2 и 5 магнитов статора увеличивается в противоположном направлении относительно друг друга. Такое вьшолнение двигателя позволяет исключить второй узел для коммутации тока. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - упрощение конструкции при сохранении стабильности момента вращения. Электродвигатель содержит разъемный корпус 1, в котором закреплен статор с постоянным магнитом 2 в форме отрезка кольца, занимающего 300° и электромагнитом с сердечником 3 и обмоткой 4, размещенными между краями магнита 2 и постоянным магнитбм 5. Постоянные магниты 2 и 5 размещены относительно друг друга по оси без углового смещения. Ротор выполнен в виде диска, в котором в диэлектрическом основании 12, закрепленном на валу 13, размещены магниты 14 и 15. Сердечники 3 и 6 электромагнитов образуют кли

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции электродвигателей с постоянными магнитами ни роторе.

Цель изобретения - упрощение конструкции при сохранении стабильности момента вращения.

На фиг. 1 показан предлагаемый электродвигатель, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1 (один магнит статора) j на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1i на фиг. 4 - магнит статора, изометрия{ на фиг. 5 - схематичная развертка магнитов статора и ротора; на фиг. 6 - узел коммутирующий ток в обмотках электромагнита, (вариант выполнения).

Электродвигатель содержит разъемный корпус 1, в котором закреплен статор с постоянным магнитом 2 в форме отрезка кольца, занимакяцим около 300° и электромагнитом с сердечником 3 и обмоткой 4, размещенным между краями магнита 2, и постоянным магни уом 5 в форме отрезка кольца, занимающим около ЗОО, и электромагнитом с сердечником 6 и обмоткой 7, размещенным между краями маг нита 5. Постоянные магниты 2 и 5 размещены друг относительно друга по оси без углового смещения, т.е. электромагниты размещены друг против друга. Магниты 2 и 5 и электромагниты выставлены по одной оси в корпусе 1 с помощью диэлектрических втулок 8-11. Ротор выполнен в виде.диска, в котором в диэлектрическом основании 12 закрепленном на валу 13, равномерно размещены и закреплены, например, три постоянных магнита 14-16, каждый из которых занимает сектор в 60 Размеры магнитов 14-16 и отрезков колец магнитов 2 и 5 в радиальном направлении равны.Вал 13 размещен

в шарикоподшипниках 17 и 18, закрепленных в корпусе 1.

Магниты 2 и 5 статора и магниты 14-16 ротора намагничены по оси вра5 щения вала 13 так, что в один из воздушных зазоров выходят поверхности магнита 5 статора и магнитов 14-16 ротора, имекщие одну полярность, а в другой - поверхности маг0 нита 2 статора и магнитов 14-16 ротора, имеющие различную полярность. При этом увеличение толщины отрезков колец постоянных магнитов 2 и 5 статоров в осевом направлении осущест влено во взаимно противоположном направлении. У двигателя (фиг.1) ротор вращается против часовой стрелки со стороны выхода вала и при перемещении ротора правый воздущньтй зазор

0 между магнитом 2 и магнитами 14-16 ротора (фиг.1) уменьшается, а левый зазор между магнитом 5 статора и магнитами 14-16 ротора - увеличивается. Сердечники 3 и 6 электромаг- нитов статора (фиг.1) также образуют клиновидный зазор с ротором, при этом зазор между поверхностью сердечника 3 электромагнита (фиг.1) и ротором уменьшается в направлении вращения.

0

а зазор между поверхностью сердечника 6 и ротором увеличивается в направлении вращения ротора (фиг.5).

Электродвигатель работает следующим образом.

35 Первоначально ротор раскручивается дополнительным электродвигателем Затем ротор вращается за счет сил взаимодействия магнитов 2 и 5 статора и электромагнитов с магнитами

0 14-16 ротора. В варианте, показанном на фиг. 1, вал 13 ротора вращается против часовой стрелки, так как в клиновидный воздушньш зазор между ротором и магнитом 2 выходят полюса

магнитов одинаковой полярности, а в клиновидный воздушный зазор между ротором и магнитом 5 выходят полюса магнитов различной полярности.

Магниты 14-16 перемещаются, вращая ротор, от одного края магнитов 2 и 5 до другого, и в момент их нахождения в зоне между краями отрезко колец магнитов 2 и 5 расположенные в этой зоне электромагниты подключаются к источнику напряжения посредством коммутатора, и импульс тока, протекакщего по обмоткам 4 и 7 дает импульс силы ротору для дальнейшего вращения.

На фиг. 6 показан вариант возможного выполнения коммутатора. Шторки 19-21 закреплены на роторе. Количество шторок равно трем (поз.19-21 по количеству магнитов ротора. Шторки закреплены на роторе с помощью винтов, проходящих через прорези в шторках. Прорези позволяют осуществить регулировку положения шторок, В момент прохождения шторок 19-21 между светодиодом 22 и фотодиодом 23 резкое изменение освещенности фотодиода формирует управляющий сигнал в схему питания, обмоток 4 и 7 электромагнитов.

По сравнению с прототипом предлагаемый электродвигатель имеет более простую конструкцию при сохранении стабильности момента вращения, по

JJu&.2

скольку имеет только один узел для коммутации тока в обмотки электромагнитов, а устройство-прототип - два узла.

tL Формула изобретения

Торцовый электродвигатель, содержащий статор с постоянными магнитами, выполненными в виде двух отрезков колец, намагниченных аксиально, и электромагнитами, размещенными между краями постоянных магнитов, и размещенньй между магнитами статора дисковый ротор с постоянными аксиально намагниченными магнитами, равномерно расположенными по окружности, при этом толщина отрезка кольца каждого постоянного магнита статора увеличивается от одного края к другому, образуя между поверхностью постоянных магнитов статора и магнитами ротора клиновидные воздушные зазоры, и коммутирукицее устройство, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при сохранении стабильности момента вращения, поверхности магнитов статора и ротора,об- разукшще один зазор, имеют одинаковую полярность-, а другой - различную, при этом толщина отрезков колец магг нитов статора увеличивается в противоположном направлении друг относительно друга.

а

60

fi

(рие.З