Репульсионный вентильный электродвигатель Советский патент 1990 года по МПК H02K29/08 

Изобретение относится к репульсионным электродвигателям с бесконтактной коммутацией и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1494157.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей электродвигателя путем придания ему свойств реверсивности.

На фиг.1 показан электродвигатель с аксиальным воздушным зазором и дисковым ротором, поперечный разрез; на фиг.2 - электродвигатель с дисковым ротором, поперечный разрез по полюсам статора; на фиг.З - электродвигатель с дисковым ротором, продольный разрез; на фиг.4 - электрическая схема цепи одной из секций обмотки ротора с соответствующими магнито- чувствительными элементами; на фиг.b две секции обмотки ротора электродвигателя с дисковым ротором.

Репульсионный вентильный электродвигатель является бесконтактным двигателем однофазного переменного тока. Электродвигатель содержит статор, имеющий полюсы 1 - 4 и ротор 5. Полюсы I и 2 составляют первую электромагнитную систему статора, а полюсы 3 и 4 - вторую.

На роторе 5 электродвигателя установлена соответствующая обмотка, выполненная в виде отдельных, не соединенных друг с другом, секций 6.1- 6.8 и 7о 1-7.8. Секции 6.1-6.8 составляют первую группу секций, а секции 7.1-7.8 - вторую группу секций, сдвинутую относительно первой группы на четверть полюсного деления статора.

5

5

Q Q

с 0

5

В каждой из групп секции 6.1-6.8 или 7.1-7.8 установлены с шагом, равным половине полюсного деления статора. Ширина каждой из секций 6.1-6.8 и 7.1-7.8 может быть равной ширине одного из полюсов 1-4. Ширина каждого из полюсов 1 - 4 может быть равной половине полюсного деления статора.

К секциям 6.1-6.8 и 7.1-7.8 обмотки ротора подключены магниточувствительные элементы 8.1-8.8, 9.1-9.8, 10.1-10.8, 11.1-11.8 ротора, причем к каждой из секций 6.1-6.8 и 7.1-7.8 подключено по паре соответствующих магниточувствительных элементов (фиг.4). В соответствии с указанным к секции 6.1 подключены элементы 8.1 и 10.1 (фиг.1, 4), к секции 6.2,- эле-, менты 8.2и10.2ит.д.

Из фиг.4 можно видеть, что в каждой паре элементы могут соединяться параллельно друг другу. Магниточувствительные элементы устанавливаются со сдвигом по окружности ротора 5 относительно осей секций, с которыми они электрически соединены, причем элементы 8.1-8.8 и 9.1-9.8 сдвигаются в одну сторону от осей секций 6.1-6.8 и 7.1-7.8, с которыми они соединены, а элементы 10.1-10.8 и 11.1-11.8 сдвигаются в другую сторону. Угол -xL сдвига каждого из элементов 8.1-8.8 и 9.1-9.8 (фиг.5) относительно оси соответствующей из секций 6.1-6.8 и 7.1-7.8, с которой он электрически соединен,может быть равен половине шага J} секций 6.1-Ъ,8 или 7.1-7.8 (или четверти полюсного деления статора) соответственно, угол у сдвига

5

(в другую сторону) каждого из элементов 10.1-10.8 и 11.1-11.8 относительно оси соответствующей из секци 6.1-6.8 и 7.1-7.8, с которой данный элемент электрически соединен,по абсолютной величине может также быть равен половине шага Р секций 6.1-6. или 7.1-7.8 (фиг.5).

Помимо обмотки ротора в электродвигателе имеются однофазные обмотк 12 и 13 статора. Обмотка 12 расположена на полюсах 1 и 2, а однофазная обмотка 13 - на полюсах 3 и 4.

Полюсы 1 и 2 соединены магнито- проводом 14, а полюсы 3 и 4 - магни топроводом 15. Между полюсами I, 2 и 3, 4 разных электромагнитных систем статора могут быть расположены немагнитные прокладки или воздушные промежутки 16 и 17 (фиг.2). В частности, из фиг.2 видно, что полюс 3 смещен относительно полюса 2 на 90° между ними расположена немагнитная прокладка 16 (или воздушный промежуток) , а полюс 4 смещен на 90° относительно полюса 1 и между ними раположена немагнитная прокладка 17 (или воздушный промежуток).

Особенностью электродвигателя является то, что полюсы 3 и 4 смещены относительно полюсов 1 и 2 не только по окружности статора, но и направлению активной длины проводников обмотки ротора. Для конструкции по фиг.1-5 это означает, что полюсы 3 и 4 смещаются относительно полюсов 1 и 2 в радиальном направлении (фиг.2). В результате указанного смщения полюсов статора на роторе 5 образуются две кольцевые Зоны 18 и 19, одна из которых (18) проходит только под полюсами 1 и 2 статора, вторая кольцевая зона (19) - только под полюсами 3 и 4.

Указанные кольцевые зоны 18 и 19 предназначены для размещения магнито- чувствительных.элементов ротора, причем элементы 8.1-8.8 и 9.1-9.8 располагаются в кольцевой зоне 18, а элементы 10.1-10.8 и 11.1-11.8 - в кольцевой зоне 19. Кольцевые зоны 18 и 19 на фиг.1 выделены условными пре0

5

0

Секции 6.1-6.8 и 7.1-7.8 располагаются на плоскости диска 22 (фиг.1). Секции обмотки ротора можно выполнять в виде плоских многовитковых спиралей (фиг.5). Ротор 5 можно выполнять ферромагнитным или неферромагнитным.

При неферромагнитном роторе 5 секции 6.1-6,8 и 7.1-7.8 с соответствующими магниточувствительными элемента- тами (фиг.7, 9) могут располагаться на разных сторонах диска ротора. Под диском ротора 5 с противоположной стороны от полюсов 1, 2 и 3,4, можно располагать секторные магнитопроводы 23 и 23 (фиг.З) статора, экологичные магнитопроводам 14 и 15. На месте магнитопроводов 23 и 24 можно устанавливать и дополнительные полюса статора (с обмотками), аналогичные полюсам 1, 2 и 3, 4 (фиг.2, 3). Полюса 1, 2 и 3, 4 статора можно устанавливать в неферромагнитном корпу- 5 се 2.5.

Число полюсов статора можно увеличивать. На фиг.1-5 дана конструкция двигателя с четырьмя полюсами 1 - 4,

тора, равным 90

указанным шаг секций 6.1-6.8 или 7.1- 7.8 в каждой из групп может быть равен 45е, а углы W и Ј сдвига маг- ниточувствительных элементов от осей

0

и с полюсным давлением ста- В соответствии с

соответствующих секций по абсолютной величине могут быть равны 22,5° или близкими к этой величине. Дополнительно, сдвиг секций 7.1-7.8 относительно секций 6.7-6.8 может быть равен 22,5 , а ширину каждого из полюсов 1 - 4 и соответствующую ширину кон- тура каждой из секций 6.1 - 6.8 и 7.1 - 7.8 можно делать равной 45° (Фиг.1).

Магниточувствительные элементы можно выполнять на полупроводниковых магниточувствительных приборах ив / виде микросхем. Так, в частности, каждый из элементов 8.1-8.8, 9.1-9/.8, 10.1-10о8, 11.1-11.8 можно выполнить, например, на паре магнитодиодов, которые включаются параллельно и обратно друг другу и которые могут открываться при наличии магнитного поля че

Изобретение относится к электротехнике, а именно к репульсионным вентильным электродвигателям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей репульсионного вентильного электродвигателя путем придания ему свойств реверсивности. Электродвигатель содержит статор с полюсами, на магнитопроводе которых расположены однофазные обмотки, каждую из которых подключают к источнику однофазного переменного напряжения для создания вращающего момента того или иного знака в направлении активной длины проводников обмотки ротора 5. Обмотка ротора состоит из двух групп изолированных секций 6₁ - 6₈ и 7₁ - 7₈ каждой группы, замкнутых на магниточувствительные коммутирующие элементы, группы 8₁ - 8₈ и 9₁ - 9₈ которых расположены в зоне одной пары полюсов, а группы 10₁ - 10₈ и 11₁ - 11₈ - в зоне другой пары полюсов. При одном направлении вращения к источнику питания подключена одна обмотка, а обмотка ротора коммутируется элементами 8₁ - 8₈ и 9₁ - 9₈. При другом направлении вращения к источнику питания подключается другая обмотка, а обмотка ротора коммутируется элементами 10₁ - 10₈ и 11₁ - 11₈. Электродвигатель предназначен для использования в реверсивном микроэлектроприводе. 5 ил.

рывистыми линиями. Окружности, по ко- ,, рез них и закрываться при отсутствии торым расположены магниточувствитель- полей, или на составных магнитоуп- ные элементы 8.1-8.8, 9.1-9.9 и 10.1- 10.81 на фиг.2 обозначены соответстравляемых транзисторах.

Магниточувствительные элементы мож но экранировать, например, подложкавенно в виде окружностей 20 и 21

рез них и закрываться при отсутствии полей, или на составных магнитоуп-

равляемых транзисторах.

Магниточувствительные элементы можно экранировать, например, подложкаременное поле полюсов 3 и 4. Переменное магнитное поле полюсов 3 и 4 индуцирует ЭДС в части секций 6.1-6.8 7.1-7.8 Секции 6.1-6.8 и 7.177.8

1

21

и

можностью взаимодействия с магнитным полем только первых и вторых полюсов статора соответственно.

18 ц г п

..////

.,г5

Z

$/

т

ТТПТПТ1ЧТП1111ИЦ

. - .

-23

Щиг.З

Фиг.4

fir

Фиг.5