Электродвигатель постоянного тока с катящимся ротором Советский патент 1988 года по МПК H02K41/06 

1V3

Изобретение относится к электрете xHHKej к специальным электрическим машинам, и может быть использовано в приводах постоянного тока.

Цель изобретения - уменьшение вибраций и повьппение КПД.

На фиг.I изображен электродвигатель , общий вид, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Электродвигатель содержит зубчатые колеса 1 с расположенными внутри каждого из них электромагнитной катушкой 2 с сердечником 3 из магнито- мягкой стали, четырьмя токопроводящи ми полукольцами 4, к двум из которых (расположенным с левого торца колеса подсоединены концы провода электромагнитной катушки, двух изоляционно- центрирующих колец 5, двух изоляцион ных втулок 6, неподвижное токопрово- дящее центрЕшьное колесо 7 с зубьями перемычками, жестко соединенное с копусом 8 и изолированное от него прокладкой 9, два немагнитных диска 10, жестко связанных с колесом 7, постоянные магниты 11, установленные неподвижно в Дисках 0, подвижное центральное колесо 12 с внутренними зубьми, два токоподводящих колеса 13с

расположеннь(ми внут.ри них пружинами 14, упирающимися в токоподводящие оси 15, одна из которых контактирует с токоподведящей ппастт ок 16, изолированной от корпуса.

Число зубьев-перемычек колеса 7 Z и кратно числу зубьев колес 1 z а число постоянных магнитов 11 в дом числе 10 п .. .Колеса 1 зацепляются с колесами 7 к 12, образуя планетарную передачу.

с кажОдноименные (например, левые) тор- ujji соседних постоянных магнитов 1 1 , расположенных в диске 10, имеют противоположную полярность, а одноименные торцы противолежащих магнитов, расположенных в противоположных дисках 10, имеют одинаковую полярность.

Зубчатые колеса 1 расположены равномерно в двигателе и установлены так, что при совпадении оси симметрии колеса с осью симметрии любого постоянного магнита 11 плоскость раздела полуколец 4 проходит через центральную ось двигателя (фиг.2).

Постоянный ток подводится к неподвижному диску 1 О и токоподводящей пластине 16.

0 диске 5 0

5

о

5

0

5

Электродвигатель работает следующим образом,

При замыкании цепи электропитания ток проходит от диска 10 к неподвижному колесу 7, от него - на верхнее полукольцо 4, контактирующее с колесом 7, проходит через обмотку электромагнитной катушки 2, попадает на нижнее полукольцо 4, с него на токо- подводящее колесо 13, токоподводящую ось 15 и на токоподводящую пластину 16, При этом катушка 2 с сердечником

3работают как электромагнит, северный полюс которого отталкивается от северного полюса одного (левого) из магнитов 11 и притягивается к южному полюсу соседнего с ним (правого) магнита II, расположенного в этом же

10, в результате чего колесо

1перекатьшается по неподвижному колесу 7 и передает движение подвижному центральному колесу 12, число зубьев которого меньше числа зубьев-перемычек колеса 7 на число сателлитов.

В момент совпадения осей симметрии сателлита и магнита 11 (фиг.2) колесо 7 контактирует с изоляционно-цент- рирующими кольцами 5, ток в катушку

2при этом не поступает (цепь разомкнута), но сателлит продолжает двигаться по инерции или, если фазы сателлитов не совпадают, под действием колеса 12, приводимого в движение други- MPJ сателлитами, и перемещается настолько, что колесо 7 входит в контакт с другим полукольцом 4 (верхнее

и нижнее полукольца меняются местами), .при этом направление тока в электромагнитной катушке 2 меняется на противоположное, северный полюс электромагнита меняется на южный полюс, который отталкивается уже от южного полюса правого магнита 11 и притягивается к северному полюсу следующего за ним магнита, и так далее. Причем, так как число зубьев-перемычек z колеса 7 кратно числу зубьев колеса 1, а число магнитов 11 в каждом диске IО п ., то при совпадении оси симметрии колеса 1 и любого из магнитов 11 плоскость раздела полуколец

4проходит через центральную ось двигателя и электрическая цепь разомкнута только в этот момент времени.

Благодаря тому, .что ротор двигателя выполнен в виде нескольких равномерно расположенных по окружности

зубчатых копес, в нем отсутствуют вибрации.

Скользящий контакт системы токо- подвода в двигателе выполиеи точечным, что позволяет повысить его КПД.

Формула изобретения Электродвигатель постоянного тока с катящимся ротором,содержащий ста- тор, ротор с обмотками, контактную систему токоподвода в виде щеток и подвижных элементов и выходной вал, отличающийся тем, что, с целью устранения вибраций и повьше ния КПД, двигатель снабжен зубчатым колесом, установленным на выходном валу, магнитная система статора выполнена в виде дисков, расположенных на его торцах, на которых друг про- тив друга установлены цилиндрические постоянные магниты, оси полюсов которых параллельны оси двигателя, система токоподвода состоит из установленной на корпусе, изолированной от него токопроводящей пластины, опирающейся на нее токопроводящей оси с установленным на ней подпрз жиненным токоподводящим колесом, и установленного неподвижно в корпусе, изолированно от него контактного колеса с зубьями-перемычками, ротор вьтолнен в виде нескольких расположенных по окружности зубчатых колес, на которых расположены токоподводящие полукольца, опирающиеся на подпружиненные токоподводящие колеса системы токоподвода, и катушек электромагнитов с концами, вьшеденными на упомянутые полукольца, причем число зубьев-перемычек контактного колеса кратно. числу зубьев колес ротора Zj,, а число постоянных магнитов, расположенных на дисках магнитной системы

статора, равно 2z./Z(..

Изобретение относится к электротехнике, к специальным электрическим машинам, и может быть использовано в приводах постоянного тока. Цель состоит в уменьшении вибраций и повышении КПД. Электродвигатель содержит равномерно расположенные в корпусе постоянные магниты 11, оси которых параллельны оси двигателя, и якорь, выполненный в ввде нескольких равнод Т 6 Л ml k- 1 16 15 vt 13 13 jJ /г мерно расположенных в двигателе и не связанных с валом зубчатых колес- сателлитов 1 с расположенными внутри них электромагнитными катушками 2, концы которых подсоединены к токопро- водящим полукольцам 4, опирающимся коническими поверхностями на токопод- водящие колеса 13, а цилиндрическими- на неподвижное токопроводящее центральное колесо 7 с зубьями-перемычками, расположенное внутри подвижного центрального зубчатого колеса 12. Сателлиты 1 и центральные колеса 7 и 12 образуют планетарную передачу. Число зубьев-перемычек колеса 7 кратно числу зубьев сателлита I, число постоянных магнитов Г1 , расположенных в неподвижном кольце, / 2Z(j/ze, где 2ц -число зубьев-перемычек неподвижного колеса 7, с число эубь- ев сателлита 1. Сателлиты 1, притягиваясь или отталкиваясь от постоянных ; магнитов I1, приводят в движение центральное зубчатое колесо 12. 2 ил. с SS ел со ( 4 СО ел

11

Q)UiZ