Торцовый электродвигатель постоянного тока Советский патент 1989 года по МПК H02K23/54 H02K29/00 

1

(21)4316337/24-07

(22)13.07.87

(46) 30.09.89. Бюл. № 36

(71)Московский инс-Гитут радиотехники, электроники и автоматики

(72)Н.И. Трифонов,В.Л.Потоцкий,. Н.В. Петропольский, С.Н, Ковалев и В.Н, Цыпкин

(53) 621.313.2(088.8)

(56)Патент Англии № 20209I5A, кл. Н2А, 1979.

Ковалев С.Н. Исследование торцовых микродвигателей постоянного тока. Дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М.; МИРЭА, 1980, с. 146- 153, рис. .

(54) ТОРЦОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

(57)Изобретение относится к электромашиностроению. Целью иэобретения является повышение удельных энергетических -показателей, надежности и

упрощения конструкции с В электродвигателе, содержащем многополюсный индуктор с полюсами 1 из постоянных магнитов в виде отрезков цилиндра и якорь с волновой двухслойной печатной обмоткой, проводники разных слоев которой соединены между собой через контактные площадки, размещенные на внешнем и внутреннем диаметре обмотки якоря, проводники выполнены с активной частью в виде прямого участка 10 и внешней лобовой частью I1, расположенной по эвольвенте окружности или дуге окружности, активная часть проводников 10 выполнена наклонной к радиусу якоря, при этом угол наклона выбран таким, что в проекции проводника на индуктор каждый край активной части проводника выполнен по касательной только к одному близлежащему из двух соседних полюсов, а контактные площадки размещены на конце активной части проводника. 3 ил.

(Л

Изобретение относится к электромашиностроению. Целью изобретения является повышение удельных энергетических показателей, надежности и упрощение конструкции. В электродвигателе, содержащем многополюсный индуктор с полюсами 1 из постоянных магнитов в виде отрезков цилиндра и якорь с волновой двухслойной печатной обмоткой, проводники разных слоев которой соединены между собой через контактные площадки, размещенные на внешнем и внутреннем диаметре обмотки якоря, проводники выполнены с активной частью в виде прямого участка 10 и внешней лобовой частью 11, расположенной по эвольвенте окружности или дуге окружности, активная часть проводников 10 выполнена наклонной к радиусу якоря, при этом угол наклона выбран таким, что в проекции проводника на индуктор каждый край активной части проводника выполнен по касательной только к одному, близлежащему, из двух соседних полюсов, а контактные площадки размещены на конце активной части проводника. 3 ил.

ел

1{

00 со

фиг.З

515

Изобретение относится к электротехнике, а именно к торцовым электродвигателям постоянного тока с печатными обмотками и возбуждением от по- стоянных магнитов,

Целью изобретения является повышение удепьных энергетических показателей, надежности и упрощение конструкции,

На фиг. 1 показан торцовый электродвигатель постоянного тока с электронной коммутацией тока в обмотке якоря; на фиг. 2 - разрез А-А ;на фиг,1; на фиг.З-- проводники печат- ной обмотки в проекции на полюса индуктора.

Торцовый электродвигатель содер- лсит вращающийся многополюсглый индук- тор с полюсами I из постоянных магнитов в виде отрезков цилиндра, за- креплешшх на магнитопроводе 2 в обойме 3 из немагнитного материала, например из пластмассы. Магнитопро- закреплен на валу 4. На плате 5 на магнитопроводе б закреплена волновая печатная обмотка 7, Проводники волновой двухслойной печатной обмотки 7 -размещены с различных сторон диэлектрика и электрически соедине- lai друг с другом через контактные площадки 8 и 9, выполненные на внешнем и внутреннем диаметрах обмотки 7 якоря. Проводники имеют активную - часть 10 в виде прямого участка и лобовую часть 1 1 , расположен1гую по эвольвенте или дуге окружности. Ак-: тивная часть 10 проводников выполнена наклонной к радиусу якоря, при этом угол наклона выбран таким, что в проекции проводника на индуктор (фиг.З) каждый край активной части 1 проводника выполнен по касательной только к одному близлежащем - из двух соседних полюсов 1, а контактные площадки 9 размещены па концах активной части 10 проводников. На магнитопроводе 2 закреплен многополюсньш по- СТОЯНШ-1Й магнит 12 датчика частоты вращения, а на якоре на одной подложке с юбмоткой 7 выполнена печатная обмотка 13 датчика частоты вращения. Электродвигатель содержит также датчик положения ротора (ДПР), включаю- щий магниточувствительные элемен- - ты 14, например датчики Холла. Вал 4 размещен во втулке 15, являющейся поддпипииком. Обмотка 7 якоря содер

5, 0 0

0

94

жит несколько фазных обмоток, например две.

Электродвигатель работает следующим образом.

Магниточувствительные элементы Холла I4 сдвинуты друг относительно друга на половину полюсного деления. Каждый элемент 14 связан через усилитель (не показан) только с одной фазной обмоткой. В зависимости от положения полюсов I индуктора относительно магниточувствительных элементов 14 выходная ЭДС их будет различна и по величине и по знаку. Эта усиленная ЭДС последовательно питает током фазные обмотки якоря, создавая вращение индуктора. Датчик частоты вращения, включающий магнит 12 и обмотку 13, предназначен для контроля и стабилизации частоты вращения с помощью системы слежения.

Выполнение проводников обмотки 7 только с одной внешней лобовой частью 11 позволяет упростить конструкцию обмотки, уменьшить вылет проводников за зону полюсов 1, При этом увеличивается.внутренний диаметр обмотки 7 якоря, что позволяет увеличить число витков обмотки в слое и улучшить использование обмотки, а также улучшить условия охлаясдения, повьш1ая тем самым надежность. Выполнение активных частей проводников под углом к радиусу якоря так, что в проекции проводника на индуктор каждый край активной части проводника выполнен по касательной только к одному близлежащему из двух соседних nongjcoB, позволяет при вращении полюсов обеспечить взаимодействие активной части каждого проводника с одним из полюсов индуктора при минимальном выпета проводников за зону полюсов. Если же угол наклона будет выбран другим, то тогда в одном случае увеличится вылет актив1Ш1х частей за зону действия полюсов индуктора, что увеличит рассеяние энергии, 5 Другом случае - активная часть проводника будет взаимодействовать с разно- полюсами и вращающиеся моменты от этого взаимодействия будут иметь различное направление.

Таким образом, по сравнению с известным торцовым электродвигателем предлагаемый за счет выполнения проводников обмотки только с одной лобовой частью и с определенным наклоном

515

к радиусу активной части позволяет упростить конструкцию и повысить удельные энергетические показатели (КПД на 5-10%). Так как обмотка лучше используется по отношению к магнитной системе индуктора и улучшаются условия охлаждения по внутреннему диаметру.

Формула изобретения

Торцовый электродвигатель постоянного тока, содержащий многополюсный индуктор с полюсами из постоянных магнитов в виде цилиндра и якорь с волновой двухслойной печатной обмоткой, проводники разных слоев которой соединены между собой через кон

I96

тактные площадки, размещенные на маг- нитопроводе якоря, на внешнем и внутренним диаметрах его обмотки, при этом проводники вьтолнены с активной частью в виде прямого участка и Внешней лобовой частью, расположенной по эвольвенте или дуге окружности, о т- личающийся тем, что, с це-

лью повышения удельных энергетических показателей, надежности и упрощения

конструкции, а:ктивная часть проводников выполнена под углом к радиусу якоря, при этом в проекции проводника на индуктор каждый край активной части проводника расположен по касательной к близлежащему из двух соседних полюсов.

I I

фиг.1

/I-/I

Фи. 2

2TIIP