Вентильный электродвигатель Советский патент 1989 года по МПК H02K29/14 

314

мыкатолъ „ Двигатель ч а к рыт сверху зк рапирукицей крышкой 12. Магниты 3 и 4 имеют две чоны намагничивания - внутреннюю 13 и внешнюю 14. Внутрен- няя зона 13 представляет собой сило- вые полюса чередующейся полярности, намагниченные по всей толщине магнита. Внешняя зона 14 - это множество чередующихся полюсов для тахогенера- тора, намагниченных на одной плоскости магнита 3 (4) по толщине на глубину, равную шагу намагничивания полюсов по окружности. На изоляционной плате 6, на верхней ее плоскости, печатным способом нанесена равномерная концентрическая обмотка 15 тахо- генератора. Обмотка 15 состоит из двух рядов - внешнего 16 и внутреннего 17. Каждый нз рядов обмотки 15 имеет один и тот же шаг обмотки, при т том для ряда 16. соблюдено соотношение внешних и внутренних лобовых отрезков 3 : 1, а для ряда 17 это соотношение составляет 1 : 3. Ряды 16 и 17 сдвинуты так, что между смежными .истинными отрезками, например, 18, 19, 20 обмотки 15 расстояние постоянно по всей длине окружности и равно шагу намагничивания внешней зоны 14 магнита 3 (4), а расстояние между внешними лобовыми отрезками, например, 21 и 22 обоих рядов, как между внутренними 23 и 24 лобовыми отрезками также постоянно и выдер- жало минимальным. Обмотка 14 имеет три вывода: 25 и 26 - начала обоих рядов, 27 - средняя точка, в которой электрически соединены концы обоих рядов обмотки. Конкретное размете- ние обмотки 15 нл плате 6 определяется двумя особенностями: по отношению к магниту 3 она находится в собранном двигателе непосредственно

под полюсами внешней зоны 14, а по отношению к обмотке она расположена над лобовыми частями катушек.

На плате 6 в зоне действия силовых полюсов магнита 3 установлены датчики 28 и 29 положения ротора. Пуск двигателя осуществляется путем подачи напряжения на двухфазную статорную обмотку 5, Датчики 2В и 29 положения ротора осуществляют вывод двигателя на номинальную скорость вращения и поддержание ее среднего значения, управляя подключением источника питания к катушкам обмотки 5 с помощью полупроводникового коммутатора. Стабилизация скорости вращения обеспечивается подачей высокочастотного сигнала с обмотки 15 тахо генератора на схему управления, в которой содержится источник стабилизированной частоты (например, кварцевый генератор).

Благодаря введению второго постоянного магнита 4 двигатель имеет в рабочем зазоре сосредоточенное и однородное по характеру магнитное поле. Это способствует увеличению пускового вращающего момента при меньшем потреблении тока и быстрому выходу на номинальную скорость вращения, .т.е. улучшению энергетических и динамических характеристик машины. Двигатель, обладающий хорошими динамическими характеристиками (в том числе малой электромеханической постоянной времени), быстрее обрабатывает сигнал ошибки, т.е. лучше стабилизирует мгновенную скорость вращения , Симметричное расположение катушек статорной обмотки 15 по отношению к осям силовых полюсов в сосредоточенном и равномерном поле двух магнитов обеспечивает создание равномерного вращающего момента и отсутствие осевых и радиальных биений ротора. Кроме того, при введении второго магнита резко снизилось рассеяние поля: влияние силовых полюсов зоны 13 на полюса зоны 14 практически ничтожно, так как противоположные силовые полюса магнитов 3 и 4 испытывают через зазор сильное притяжение и концентрируют в нем силовые линии в направлении, перпендикулярном плоскости полюсов. Следовательно, внешняя зона 14 магнита 3 (4) создает равномерное магнитное поле, свободное от влияния силовых полюсов. И наконец обмотка 15 тахогенератора, выполненная из двух частей, обладающих одинаковой индуктивностью и соединенных по дифференциальной схеме, вырабатывает высокочастотный сигнал, не искаженный низкочастотной модуляцией: внешние поля, которые могут быть наведены силовыми катушками или другими источниками помех, компенсируются, благодаря протеканию тока в смежных лобовых отрезках в противоположных направлениях.

Таким образом, использование двух магнитов, имеющих две зоны намагничивания, особое выполнение обмотки

51

тахогенератора и ее размещение в сборке машины относительно магнитов и симметричной статорной обмотки позволили повысить стабильность мгновенной скорости вращения.

На повышение стабильности вращения направлено и введение дополнительной тахогенераторной обмотки в зазор между статорной обмоткой 5 и магнитом 4. Это позволит удвоить ча800476

.стоту выходного напряжения тахогенератора, если эта обмотка устанавливается с фазовым сдвигом по отноше- нию к первой обмотке 15. Эта же обмотка при необходимости может быть выполнена с другим числом активных отрезков для отработки другой частоты вращения, что расширяет функцио- Ю нальные возможности двигателя и упрощает схему стабилизации скорости.

Изобретение относится к области электротехник, в частности к сверхтихоходным бесконтактным двигателям постоянного тока или вентильным электродвигателям преимущественно для устройства воспроизведения звука. Цель - повышение стабильности мгновенной скорости вращения электродвигателя. Сущность: печатная обмотка тахогенератора выполнена по дифференциальной схеме и состоит из двух частей, имеющих одинаковый и постоянный шаг по окружности и постоянное для каждой части соотношение длины внешних и внутренних лобовых отрезков, при этом обе части обмотки сдвинуты так, что расстояние между смежными активными отрезками постоянно и равно шагу намагничивания внешних полюсов магнита. На роторе закреплен второй магнит, аналогичный первому, в зазоре между статорной обмоткой и вторым магнитом неподвижно закреплена дополнительная плита с печатной обмоткой тахогенератора, выполненной аналогично первой обмотке тахогенератора и обращенной к второму магниту. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

193

«. L

3

ft

«

6

Фиг, 3