Моментный электрический двигатель Советский патент 1990 года по МПК H02K26/00 

Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно к мо- меитным электродвигателям постоянного тока с ограниченным углом поворота, и может быть использовано в системах стабилизации и управления, в приборостроении, машиностроении и и т.д„

Цель изобретения - .повышение надежности за счет увеличения устойчивости и расширение функциональных возможностей0

На фиг„1 изображен предлагаемый моментный электрический двигатель; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,10

Моментный электрический двигатель содержит обмотку 1 управления,

которая уложена в паз 2 кольцевого магнитопровода 3„ Кольцевой магнитопровод 3 внутренней поверхностью, ш занятой пазом 2f закрепляется, например, напрессовкой на индуктор 4, представляющий собой цилиндрический радиально намагниченный постоянный магнит, который крепится на полом валу 5, выполненном из магнитного материала, например, с помощью клея или пайки,

Между стенками магнитопровода 6 с выступом 7 и магнитопровода 8, стенками цилиндрического поплавка 9, выполненного из немагнитного материала и жестко закрепленного на полом i валу 5, и стенками полого вала 5 образована полость, заполненная вязкой магнитной жидкостью 100

Паз 2 кольцевого магнитопровода 3 может быть любой формы и обязательно выполнен со стороны выступа 7 и внутренней части магнитопровода 3, С двух других сторон выполнение паза не обязательно8 это зависят от условий насыщения магнитопровода 3 ч от внешних размеров двигателяс

Для создания градиента магнитного поля в аксиальном направлении на торцовых поверхностях магнитопрово- дов 6 и 8 со стороны полого вала 5 выполнены цилиндрические канавкис

Магнитопроводы 6 и 8, цилиндрический поплавок 9 с полым валом 5, магнитные потоки Фг и Ф-г и вязкая магнитная жидкость 10 образуют демпйер вязкого трения с магнитно-жидкостным уплотнением полого вала 5„

Принцип работы дригателя рассматривается в генераторном режиме при воздействии внешних механических возму- щений,

Магнитный поток, создаваемый индукторов 4f исходя из его внешней части, входит по всей длине окружности в кольцевой магнитопровод 3 причем (фиг„3) в теле магнитопровода 3 з точке 0 магнитный лоток равен нулю, т„е. это есть точка раздела всего потока, создаваемого индуктором, на два потока, направленных относитель- но точки 0 в разные стороны. Величина потока в теле магнитопровода 3 по мере приближения к выступу 7 магчито- провода 6 увеличивается, причем поток равномерно увеличивается до точек М,К выступа 7, В зоне выступа 7 поток выходит в воздушный зазор (,. В зоне воздушного зазора сО, в течке 0 он , равен нулю. Дальше по выступу 7 магнитопровода 6 ( #,) и магнитопроводу 8 ()„ зазору 19 заполненному магнитной жидкостью 10, и полому валу 5 магнитная разветвленная цепь замыкается0 Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия вязкой маг- нитной жидкости 10 с магнитными потоками ф, и зазоре , препятствует вытеканию магнитной жидкости 10 из зазора (между торцовыми поверхностями магнитопровода 6 и магнитопровода 8 и полого вала 5« Величина этой силы зависит от магнитных характеристик магнитной жидкости 10, магнитной индукции в зазоре Si и

$

5

пропорциональна градиенту магнитного поля в аксиальном направлении.

В конструкции двигателя активной частью витка является вся его длина. Поэтому если к обмотке 1 управления приложить постоянное напряжение, то магнитопровод 6 с выступом 7 и магнитопровод 8 приходят во вращение, и наоборот,, если оставить без движений магнитопроводы б и 8, тогда вращаются обмотка 1, магнитопровод 3, индуктор 4 и полый вал 5. Изменение направления вращения можно производить изменением полярности питания обмотки 1 управления.

При возникновении колебаний объ - екта в осевом и радиальном направлениях полый вал 5, магнитопровод 3 постоянный магнит 4, цилиндрический поплавок 9 связанные с объектом, совершают аналогичное колебательное движение. Поплавок 9, совершая колебательное движение в вязкой магнитной жидкости 10, за счет вязкости обеспечивает демпфирование в осевом и радиальном направлениях

При возникновении крутильных колебаний объекта цилиндрический поплавок 9, связанный с объектом, поворачивается в рабочей жидкости 10 относительно магнитопроводов 6 и 8, Вследствие возникновения диссипатив- ных сил в слоях вязкой магнит- ной жидкости 10 кинетическая энергия колебаний преобразуется в тепловую энергию, т„е, возникает эффект демпфирования крутильных колебаний о

Таким образом, предлагаемое уст-v ройство по сравнению с известным при незначительном усложнении конструкции дает возможность использовать магнитный поток, созданный цилиндрическим постоянным магнитом, не только для работы моментного электрического двигателя , но и для создания магнитно- жидкостного уплотнения вала, обеспечивающего работу демпфера вязкого трения В результате повышается надежность устройства, так как наличие в конструкции демпфера вязкого трения обеспечивает устойчивость моментного электрического двигателя по отноше нию к повышенным внешним механическим возмущениям. Кроме того, предлагаемое устройство можно использовать как моментный электрический двигатель, как демпфер вязкого трения,

как магнитно-жидкостный уплотнитель или в различных вариациях указанных функций в результате раеширяют-.ч ся функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Моментный электрический двигатель, содержащий кольцевой нагнитопровод с пазами, в которых размещена обмотка управления, охватывающая магнито™ провод, внутри которого размещен индуктор, выполненный из радиально намагниченного постоянного магнита, установленного на магнитопроводящам валу, и дополнительный магнитопровод

с выступами, выполненными со стороны, обращенной к кольцевому магнито- проводу, отличающиеся

тем, что, с целью повышения надежности за счет увеличения устойчивости и расширения функциональных возможностей, он снабжен выполненным из немагнитного материала цилиндрическим поплавком,, дополнительный магнитопровод составлен из двух жестко соединенных частей, на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены пазы, образующие полость,

заполненную вязкой магнитной жид-- костью, в которой установлен попла- зок, закрепленный на выполненном полым валу.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение надежности за счет увеличения устойчивости и расширение функциональных возможностей. Двигатель содержит обмотку управления, которая уложена в паз кольцевого магнитопровода. Магнитопровод внутренней своей поверхностью, не занятой пазом, закрепляется на индукторе, выполненном в виде цилиндрического радиально намагниченного постоянного магнита, который крепится на полом валу, выполненном из магнитного материала. Воздушный зазор образован между кольцевым магнитопроводом и выступом дополнительного магнитопровода, состоящего из двух магнитопроводов, жестко закрепленных между собой. Между стенками магнитопроводов, стенками поплавка, выполненного из немагнитного материала и жестко закрепленного на валу, и стенками полого вала, образована полость, заполненная вязкой магнитной жидкостью. 2 ил.

Фг

Ф9

Фиг.1

Редактор А.Огар

Составитель С.Шутова Техред М.Ходанич

Заказ 2094

Тираж 437

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 2

Корректор И.Myска

Подписное