Вентильный электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K29/06 

4ff S2 23. } а 18 30 tg

Изобретение относится к электро технике, а именно к вентильным электродвигателям (БД),, Целью изобретения является упрощение изготовления и повышение массогабаритных показателей. ВЭД содержит ротор 1, постоянные магниты, внешнее ярмо 4 и маг- нитопровод статора, состоящий из двух п оловин с зубчатыми полюсами 6-17, в к-рого уложены катушки 18-29 обмотки якоря. Датчик положения ротора содержит катушки 30-41 первоначальной обмотки и катушки 42- 53 вторичной обмоткио Двигатель обладает улучшенными массогабаритными и технологическими показателями за счет меньшего числа постоянных магнитов 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

ю

V

СД

Ф

6 3S tH 47 Фон

23 34

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным

электродвигателям с питанием, например , от сети постоянного тока, с полупроводниковыми коммутаторами, уп- раап:яемыми датчиками углового положе- 5ния ротора, которые применяются в {качестве исполнительных электродвига- (телей в следящих системах.

Целью изобретения является упрощение изготовления электродвигателя и улучшение его массогабаритных по казателей за счет уменьшения магнит10

мотки якоря ах, by, cz. Это же вк чение обеспечивает периодическое менение фазных ЭДС вторичной обмо he, dk, 1m при вращении ротора, с нутых друг относительно друга на ответствующий фазовый угол (в при ре т на угол, равный 1/3 зубцовог деления ротора, Тое. на 217/3 эл.г и имеющих нулевые значения при по роте ротора на каждую половину зу цового деления ротора с изменение после каждого такого нулевого зна ния фазы напряжения несущей часто

ного потока рассеяния постоянных маг-15 на 5Г эл.град« Полученная система

;нйтов,

i На фиг о 1 показан вентильный элект |родвкгатель, поперечный разрез; на {фиг, 2 - статор и ротор трехфазного кэлектродБигател.я, продольный.разрез; ; на фиг о 3 - схемы обмотки якоря и I обмоток датчика углового положения :ротора о

; .Вентильный электродвигатель постро ен на основе электромеханического преобразователя, содержащего ротор 1, постоянные магниты 2, 3, внешнее ярмо 4 и магнитопровод статора, состо- .ящий из двух половин 5,1, 5.2, .Q зубчатьп-о полюсами 6-17, в пазах ко- торого уложены катушки 18-29 обмотки якоря, соединенные по схеме, приведенной на фиг, 3, и образующие фазы ах, Ьу CZ обмотки якоря, и датчик углового положения ротюр а, катушси 30-41 первичной обмотки fg (фиг. 3) и катушки 42-53 вторичной обмотки he dk, Ira которого расположены на полюсах 6-17 и соединены между собой по схеме, приведенной на фиг о 3.

Электродвигатель работает следу- 1ЙДИМ образом.

При подаче на первичную обмотку датчика углового поло жения ротора fg переменного напряжения высокой частоты магнитные потоки, создаваемые катушками первичной обмотки,, расположенными на полюсах 6-17, сцепляются с катушками вторичной обмотки, находящимися на этих же полюсах..

В результате этого в них наводятся ЭДС взаимоиндукции, амплитуды которых при вращении ротора изменяются в соответствии с изменением проводимости воздушного зазора под полюсами 6-17. Включение катушек 30-4.1 и 42-53 (фиг, 3) исключает взаимоиндуктивную связь этих катушек и магнитных потоков от постоянных магнитов и от об

мотки якоря ах, by, cz. Это же включение обеспечивает периодическое изменение фазных ЭДС вторичной обмотки he, dk, 1m при вращении ротора, сдвинутых друг относительно друга на соответствующий фазовый угол (в примере т на угол, равный 1/3 зубцового деления ротора, Тое. на 217/3 эл.град и имеющих нулевые значения при повороте ротора на каждую половину зубцового деления ротора с изменением после каждого такого нулевого значения фазы напряжения несущей частоты

5

0

5 0

т-фазных ЭДС несет в себе информа- ;дию об угловом положении ротора вентильного электродвигателя При подключении вторичной обмотки he, dk, 1m к полупроводниковому коммутатору, от которого осуществляется питание фаз обмотки я.коря электродвигателя, токи в фазах будут изменяться в соответствии с изменением угла поворо- та ротора, создавая вращающий момент.

Таким образом, изобретение позволяет создавать вентильный электродвигатель на основе электромеханическо- т о праобраз ователя с постояннь ми магнитами, расположенными вместе с обмоткой якоря на статоре, обладающий улучшенными технологическими и массо- габаритными показателями за счет меньшего числа постоянных магнитов, чем в известном.

Формула изобретения

1. Вентильный электродвигатель, содержащий магнитомягкий зубчатый

ротор, статор, включающий в себя магнитомягкий магнитопровод с активными зонами в виде полюсов с зубцами, т-фазную обмотку якоря, соединенную с выходом коммутатора, управляющие цепи которого связаны с выходом датчика углового положения ротора, и вьиолненную в виде катушек, охваты- вакшщх полюса, магнитомягкое ярмо и постоянные магниты, отличаюния изготовления электродвигателя и улучшения массогабаритных показателей за счет уменьшения магнитного потока рассеяния постоянных магнитов, он снабжен внешним магнитомягким яр

мом, магнитопровод статора вьтолнен в виде двух половин, смещенных в аксиальном направлении, с числом полюсов на каждой половине, пропорциональным числу га, зубцы соседних полкюов смещены на 1/га зубцового деления ротора, а при га 2 - на 1/4, катушки, находящиеся на полюсах, соединены последовательно согласно через т-1 полюс, а при - пбследоватепь- нр встречно, образуя m фаз обмотки якоря, постоянные магниты расположены между внешней поверхностью каждого из магнитопроводов статора и внутренней поверхностью внешнего ярма и намагничены в противоположных направ10 провода в противоположных направлениях, эти катушки соединены через о.4Ш1 полюс последовательно встречно и образуют три фазы вторичной обмотки датчика углового положения ротора.

лениях радиально, а зубцы ротора од- 15 а все катушки, охватьшакщие по одноной половины магнитопровода статора смещены на 1/2 зубцового деления ротора относительно зубцов на его второй половине.

му полюсу, также соединены последовательно встречно и образуют первичную обмотку датчика углового положения ротора.

циональным 2т, и снабжен дополнитель- 25 каждый из полюсов статора, на каждом

ньми катушками, часть которых охватывает по одному полюсу, а часть - по два полюса обеих половин магнитопровода статора, при этом каждая из.катушек, охватывающих два полюса, выполнена с возможност.ью намагничивания полюсов разных половин магнитопровода в противоположных направлесобой последовательно встречно и образуют первичную обмотку датчика углового положения ротора, а катушки, охватывающие по одному полюсу, соединены через один полюс и образуют две фазы вторичной обмотки датчика углового положения ротора

Зо Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов

трехфазного электродвигателя, он вы- g тельно согласно, образуя одну из трех

фаз вторичной обмотки

.полнен с числом полюсов, пропорцио-

75094

нальным 2га, и снабжен дополнительными катушками, часть которых охватывает по одному полюсу, а часть g по два полюса обеих половин магнито- провода статора, при этом каждая из катушек, охватывающих по два полюса, выполнена с возможностью намагничивания полюсов разньк половин магнито- .

0 провода в противоположных направлениях, эти катушки соединены через о.4Ш1 полюс последовательно встречно и образуют три фазы вторичной обмотки датчика углового положения ротора.

5 а все катушки, охватьшакщие по одно

му полюсу, также соединены последовательно встречно и образуют первичную обмотку датчика углового положения ротора.

о

5

0

ИЗ полюсов статора, обеи половин магнитопровода с трехфазной обмоткой якоря размещены по три пары дополнительных катушек датчика углового положения ротора, охватьшакнцих одинаковое число зубцов полюса, при этом катушки одного подюса, относящиеся к первичной обмотке, соединены последовательно встречно,и все такие пары также соединены последовательно встречноi а каждые две пары катушек соседних полюсов, относящиеся ко вторичной обмотке датчика углового положения ротора, выполнены с возможностью противоположного намагничивания полюсов разных половин магнитопровода, соединены последовательно встречно и через полюс соединены с другими такими же парами последова-

тельно согласно, образ

фаз вторичной обмотки

N

до.

IP иг. г

x

йтч

5

I

V

47

I

/

JcO

9Of

Фиг.З