Электродвигатель постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02K23/02 

Изобретение относится к области эЬектротехники, а именно к разделу электрических микромлшии постоянного тока, и может быть использовано в электроприводе устройства антомати- ки, бытопых приборов.

Целью изобретения является улучшение использования двигателя и материалов и повышение удельной мощности.

Па фигИ показа) двухполюсный двигатель, продольный разрез; на фиг.2 - то же, ЛИД спереди со стороны вала; на фиг.З - общий вид маг- нитопровода статора двухполюсного двигателя - скоба с полюсными наконечниками в изометрии; на фиг.4 - вид с торца чётырехполюсного двигателя .

Электродвигатель содержит якорь 1 с магнитопроводом, обмоткой 2, коллектором 3, установленными на валу 4 D подшипниках 5 и 6, и статор. Статор содержит магнитопровод в виде полюсных наконечников 7 и 8, и ярма в виде двух скоб 9 и 10, между стержнями 11 и 12 которых установлены катушки 13 обмотки возбуждения.

Стержни 11 и 12 скоб 9 и 10 торцами соединены с торца ш полюсных наконечников 7 и 3 и расположены параллельно ocii маши}1Ы. Катушки 13 установлены так, что стержни 12, соединенные с полюсными наконечниками одной полярности, расположены внутри катушки, а стержни 11, соединенные с- полюс)ыми наконечниками 7 другой полярности, проходят вне катушки. Магнитопровод статора электродвигателя может состоять ям одной скобы с полюсными наконечниками (фиг.З), так как она вместе с серде гником якоря представляет собой замкнутый путь для магнитного потока. Во фланце скобы устанавлпваются щеткодержатели 14 со щетками. Скобы с полюсными наконечниками соединяются межд робой винтами, установленными в сквогшые отверстия 15 или с помощью клея. Скоба 9-11-12 с полюсными наконечниками 7-8 может быть изготовлена как одно целое методом штам- попки или выполнена из порошкового сплава, может быть вьтолнена сборной. Она или часть ее моЖет быть выполнена в видо постоянного магнита.

5

0

5

0

5

0

45

50

55

Работа электродвигателя аналогична работе известных коллекторных двигателей. Рабочий магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, проходит по пути скоба 9(10), 11 по- люсны наконечник 7, якорь 1, наконечник 8, скоба (9) 10, 12.

В зависимости от схемы соединения обмоток и материала магнитопро- Бода электродвигатель может работат) как двигатель параллельного, последовательного и комбинированного возбуждения.

Ярмо электродвигателя может быть выполнено в виде двух скоб, расположенных по обоим торцам статора, каждая из которых снабжена катушкой, причем катушки соединены встречно.

Магнитопровод, статора (полюсные наконечники вместе с торцовой скобой) может быть выполнен из магнито- проводящего порошкового сплава.

Магнитопроводяший порошковьп сштв может быть выполнен на основе магнитотвердого материала и предва- рргтельно намагничен, т.е. магнитопровод выполнен в виде постоянного магнита.

Совмещение ярма с полюсными сердечниками и выполнение его в виде скобы, стержни которой торцами соединены о торцами полюсных наконечников и расположены параллельно оси машины, изменяет направление установки полюсных сердечников.с катушками с радиаль)юго на осевое, при котором габаритный диаметр машины определяется диаметром якоря, величиной воздушного зазора и толщиной полюсного наконечника. Выполнение обмотки возбуждения D виде кольцевой катушки и расположение ее на торце статора между стержнями так, что стержни, соединенные с полюсными наконечниками одной полярности, расположены внутри, а стержни, соединенные с полюсными наконечниками другой полярности, проходят вне катушки, обеспечивает уменьшение количества катушек обмотки возбуждения, следовательно, приводит к упрощению конструкции двигателя, что является до- полнительпым преимуществом. Это преимущество .наи более существенно в многополюсных двигателях, в которых число стержней скобы больше двух и равно числу полюсных наконечников и

1

числу П():;юсоп ма;;:)Ч1,, Умпит,л1ение наружного ; ПЛМ : ;)л элсктролвш птеля при неиямс-ииси мощности сопровождается удлинс 11ем машины, обусловлен- Н1)1М переносом сердечников полюсов и обмотки возбужд.ения с радиального направления на о гевое. При этом уменьшаетсл и весь объем машины, так как он пропорг оНс шен /1иа- метра и д.лине в перьой степени. Кроме того, ярмо испопь уетс) и как конструктивньш элемент машины, во фланце устанавливается подгаигпшк и щеткодержатели со . Коллектор якоря расположен внутри катушки, благодаря чему еще больше увеличивается компактность Maii:m;M.

В( iiiojnir:Tnu; ярма я Н1:п.е двух скоб, располЬ)Т(г.и1-:ых по обоим торнам статора, и снабдрннмх кг.жд.ля одной катушкой. c iecrit 4Hnnf T ;|,альнейшее улучв енис испол, ювания активных ма- , так как при этом и второй фланец может быть использован как несущий элемент ко 1струк11,ии и как эл( м,Г нитопр(во; р. - в нем также у то} шлияается r;o,|iiri n U K. При этом из1 отовлсние нескольких тиг Орялмерор из Ч)Я,()вьгх конструктивных элементгь.

Выполнение полг;сны : наконечников вместе с TopH.rjEfMH сггобами из по- poi iicoBovo силпма упроп;ает технологию изгоговлания магнитопровода.

11рсл:(агпемьг;; электродвигатель отличается меньшим габаритным диаметром рспедствие того, что ярмо статора вм -сте с по/носными сердечниками и обмотксй во збукден.ия расположено в осевом по отношению к полюсным наконечникам иаправлрнии. Уменьшение Tia- ружногс диаметра обеспечивает лучшее исполт,зоиа1 ие объема машины, лучшее использование материалов в целом, поскольку объем машины пропорционален диаметру в квадрате, а длине - лишь в первой степени. Такое распо- ложень: : япма по отношению к полюсным

А153

1а1:г1нечникам позп-лляет ynytniiiiTb охлаждение якоря и способствует д.опол- нительному увеличению удельной мощности двигателя.

Одновременно упрощается конструкция обмотки возбуждения, так как независимо от чисда полюсов дви-i гателя обмотка возбуждения состоит

10 3 одной или кольцевых катущек. Конструкция магнитопроводя статора позволяет выполнять его из иорощко- вого сплава или изготавливать методом штамповки, что упрощает также

15 их технологию изготовления.

Формула изобретения

1 . Электродвиг;)те:1р постоянного

20 тока, содержащий установленный на валу якорь с обмп J КС., подключенной к KOJiJieKTopy, и статор, выполненный в Еиде магнитопровода, полюсных наконечников и обмотки возбуждения,

25 о г л и ч а ю щ и и с я тем, что, с г.елыо улучшения использования объема двигателя и материалов и повышения удельной мощности, магнитопровод статора выполнен в виде П-образной

30 скобы, на концах которой выполнены полюсные наконечники, охватывающие якорь, а обмотка возбуждения установлена соосно ротору, одна часть ее-размещена внутри скобы, а дру35 гая - снаружи, охватывая магнитопровод.

2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что снабжен второй П-обраэной скобой с конечниками и обмоткой возбуждения, установленной с другой стороны вала, причем вторая обмотка включена встречно по отношению к первой обмотке.

5 Ч, Электродвигатель по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что полюсные наконечники со скобами выполнены из порошкового магнитопровод- ного сплава.

15

12

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коллекторным электрическим машинам. Цель изобретения - улучшение использования объема двигателя материалов и повышение удельной мощности. Электродвигатель содержит якорь 1 с магнитопроводом, обмоткой 2, коллектором 3, установленными на валу 4 в подшипниках 5 и 6, и статор. Статор содержит магнитопровод в виде полюсных наконечников 7 и 8 и ярма в виде двух скоб 9 и 10, между стержнями 11 и 12 которых установлены катушки 13 обмотки возбуждения. Стержни 11 и 12 скоб 9 и 10 торцами соединены с торцами полюсных наконечников 7 и 8 и расположены параллельно оси двигателя. Катушки 13 установлены так, что стержни 12, соединенные с полюсными наконечниками одной полярности, расположены внутри катушки, а стержни 11, соединенные с полюсными наконечниками другой полярности, проходят вне катушки. При работе двигателя рабочий магнитный поток замыкается по пути скоба 9 (10), 11, полюсный наконечник 7, якорь 1, наконечник 8, скоба (9), 10, 12. Расположение ярма двигателя с обмоткой возбуждения в торцовых частях двигателя обеспечивает уменьшение наружного диаметра статора и увеличение удельной мощности за счет уменьшения объема и массы двигателя, улучшение условий охлаждения якоря и упрощение конструкции обмотки возбуждения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фиг.2.

Pu.J