Электродвигатель постоянного тока совмещенный с датчиком частоты вращения Советский патент 1989 года по МПК H02K11/00 H02K29/14 

Изобретение относится к электродвигателям постоянного тока, предназначенным для лентопротяжных и других устройств, для которых важным пара- метром является равномерность вращения роторов.

Цель изобретения - уменьшение осевых размеров при одновременном повы- шении КПД электродвигателя. ...

На фиг,1 схематически показан предлагаемый многополюсный электродвигатель постоянного тока, совмещенный с датчиком частоты вра,щения{ на фиг,2 - магнитопроводящий цилиндр.

Система возбуждения.двигателя состоит из удлиненных 1 и неудлиненных 2 постоянных магнитов, чередующихся медду собой вдоль по окружности воздушного зазора двигателя и закрепленных в магнитопроводящем корпусе Зо Осевая длина постоянных магнитов 1 больше длины пакета якоря 4. Обмотка 5 якоря уложена на беспазовый пакет якоря 4. На удлиненной части магнитов над лобовыми частями обмотки 5 якоря выполнены сквозные прямоугольные пазы, в которые неподвижно укреплен магнитопроводящий цилиндр 6. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквозные радиальные прорези, препятствующие замыканию магнитного потока между разноименными постоянными магнитами через тело цилиндра 6.

Таким образом, вся удлиненная по- верхность магнитов используется для отвода магнитного потока в цепь датчика частоты вращения. Рабочий воздушный зазор датчика образуется двумя магнитопроводящими кольцами, рас- положенными перпендикулярно оси вращения якоря, причем кольцо 7 закреплено на корпусе 3, а кольцо 8 укреплено на немагнитной втулке 9. На об- ращенньк одна к другой цилиндрически поверхностях колец 7 и 8 нарезано одинаковое число зубцов-. Кольцевая обмотка 10 датчика закреплена на корпусе 3. Нерабочий воздушный зазор образуется гладкими поверхностями « подвижного магнитопроводящего цилиндра 6 и вращающегося магнитопроводящего кольца 8 о Магнитное поле в нерабочем зазоре является униполярным, равномерно распределенным, что исключает дополнительно потери при вращеНИИ кольца В.

Выступы, образованные на одной из торцовых частей магнитопроводящего

цилиндра, укрепляются в пазы на удлиненных магнитах одной полярности. Неудлиненные магниты противоположной полярности размещаются напротив прорезей, ширина которых равна расстоянию между соседними удлиненными магнитами. Это увеличивает воздушный зазор, препятствующий замыканию магнитно го потока рассеяния между разноименными по стоянными магнитами через тело цилиндра 6 На противоположной торцовой стороне магнитопроводящего цилирздра в нерабочем зазоре с гладкими поверхностями образуется равномерно распределенное магнитное поле одной полярности (униполярное), которое проходит .через рабочий зазор с зубчатыми поверхностями и охватывает обмотку 10 датчика.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче напряжения питания в обмотку 5 якорь электродвигателя вместе с магнитопроводяпщм кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-за наличия зубцов на вращаюп1емся кольце 8 и неподвижном кольце 7 магнитная проводимость рабочего воздушного зазора .датчика циклически изменяется. Магнитный поток, проходящий через тело неподвижного магнитопроводящего цилиндра 6, вращающееся кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии с изменением проводимости рабочего воздушного зазора. В обмотке 10 датчика, охватываемой пульсирующим- магнитным потоком, наводится электродвижущая сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращения якоря.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет полностью использовать поверхность удлиненной части магнитов для отвода магнитного потока в цепь-датчика частоты вращения. При этом, по сравнению с известным электродвигателем, осевые размеры удлиненных магнитов уменьшаются на 10-25% без снижения величины выходного сигнала датчика. Соответственно этому уменьшаются и осевые размеры электродвигателя. Одновременно применение неподвижного магнитопроводящего цилиндра предлагаемой конструкции позволяет исключить дополнительные электромагнитные потери при вращении якоря, что повьш1ает КПД

1471252

двигателя. В большей мере этот может быть получен в электролях малой мощности.

д м к т с л л л од м я н

Формула изобретения

Электродвигатель постоянного тока, совмещенньй с датчиком частоты вращения, содержа1 ий систему возбуж- ю дения двигателя, выполненную на по- стоянных магнитах чередующейся полярности, закрепленных в магнитопрово- дящем корпусе, причем магниты одноименной полярности выполнены удлинен-15 лен магнитопроводящий цилиндр, при- ными в осевом направлении, якорь с обмоткой, установленный на немагнитной втулке, неподвижный и вращающийся- магнитопроводы датчика с зубцами, вьшолненньми на обращенных друг к 20

другу тщлиндрических поверхностях, магнитопроводящий цилиндр и выходную кольцеообразную обмотку датчика, установленную соосно с цилиндром между системой возбуждения электродвигателя и магнитопроводами датчика, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения осевых размеров при одновременном повьшении КПД электродвигателя, на удлиненной поверхности магнитов над лобовой частью обмотки якоря выполнены сквозные прямоугольные пазы, в которых неподвижно укреп

чем в торцовой части цилиндра напротив неудлиненных магнитов выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна расстоянию между сосед ними магнитами.

лен магнитопроводящий цилиндр, при-

другу тщлиндрических поверхностях, магнитопроводящий цилиндр и выходную кольцеообразную обмотку датчика, установленную соосно с цилиндром между системой возбуждения электродвигателя и магнитопроводами датчика, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения осевых размеров при одновременном повьшении КПД электродвигателя, на удлиненной поверхности магнитов над лобовой частью обмотки якоря выполнены сквозные прямоугольные пазы, в которых неподвижно укреплен магнитопроводящий цилиндр, при-

чем в торцовой части цилиндра напротив неудлиненных магнитов выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна расстоянию между соседними магнитами.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение осевых размеров при одновременном повышении КПД электродвигателя. На удлиненной поверхности магнитов 1 выполнены сквозные прямоугольные пазы, в которых неподвижно установлен магнитопроводящий цилиндр 6 магнитопровода датчика. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна расстоянию между соседними удлиненными магнитами. При подаче напряжения питания в обмотку 5 якорь электродвигателя вместе с магнитопроводящим кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-за наличия зубцов на вращающемся кольце 8 и неподвижном 7 магнитная проводимость рабочего воздушного зазора датчика циклически изменяется. Магнитный поток, проходящий через тело неподвижного магнитопроводящего цилиндра 6, вращающееся кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии с изменением проводимости рабочего воздушного зазора. В обмотке 10 датчика, охватываемой пульсирующим магнитным потоком, наводится электродвижущая сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращения якоря. Это позволяет полностью использовать удлиненную часть магнитов. 2 ил.

Фиъ. 2