Электродвигатель постоянного тока с дисковым якорем Советский патент 1990 года по МПК H02K23/54 

Изобретение относится к электротехнике и может быть реализовано в коллекторных электродвигателях постоянного тока с дисковым якорем и возбуждением от постоянных магнитов, предназначенных для использования в электропроводах в качестве силовых двигателей

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости изготовленияо

На фиго изображен электродвигатель, продольньй разрез; на фиг«2 - схема соединения элементов секций двухслойной обмотки дискового якоряо

Предлагаемый электродвигатель содержит аксиально намагниченные пос- .тоянные магниты 1, имеющие, например.

форму секторообразных призм, которые расположены в порядке чередования их полярности на двух кольцевых магнито- проводах 2, закрепленных в подшипниковых щитах 3 и 4, и установлены друг против друга одноименными полюсами Якорь содержит магнитопровод 5, изготовленный, например, из ленты тонколистовой электротехнической стали, закрепленной на цилиндрической втулке 6, выполненной из немагнитного материала, а также волновую обмотку 7, состоящую, например, из штампованных элементов секций,, Магнитопровод 5 с закрепленной на нем двухслойной обмоткой 7 смонтирован на валу 8 Подшипники 9 установлены в подшипникосо :о со

4;

вые щиты, в щите 4 закрешхены щетко- держатели 10 со щетками 11 о

Каждая секция обмотки 7 состоит из радиалышх участков 12(12), об- разующих ее активные зоны, а также необходимых для соединения активных лроводников прямолинейных 13(13) и 4- ИЗОгнутых по эвольвенте 14 (14 ) лобовых частейо10

Внутренний слой якорной обмотки, состоящий из элементов контура электрической цепи 14, 13 и 12, изготовленных методом штамповки из медной фольги и согнутых так, что образуют 15 половины секций, закреплен на соответствующих поверхностях магнитопро- вода 5, изолированного от него пленкой „

Внешний слой обмотки, образованный 20 аналогичными элементами 14, 13 и 12, изолирован от внутреннего слоя с обоих торцов диска якоря пленками, имею- щими форму колец, а со стороны цилинд- рической поверхности, соответствующей 5 внешнему диаметру, изоляция может , быть образована, например, заливаемьим компаундомо

Лобовые части 4(14)обоих слоев обмотки электрически соединяются меж- ЗО ду собой через отверстия 15 в плеиоч- ной изоляции, например, посредством контактной (точечной) еваркио

Магнитные потоки, создаваемые пос

тоянными магнитами 1, устаношхенными друг против друга одноименными северными полюсами, проходят через немаг- нцтные зазоры в аксиальном направлении до магнитопровода 5, в материапе которого делятся, разворачиваясь, и складываются, проходя через соответствующие его части, снова, делятся, разворачиваясь в противоположных аксиальных направлениях,и, складываясь, проходят через те же немагнитные зазоры до постоянных магнитов 1, установленных друг против друга одноименными южными полюсамио

Магнитная цепь замыкается через закрепленные в корпусе кольцевые маг- нитопроводы 2 между расколоженным-i на них магнитами чередующейся по лярностио

Напряжение на обмотку якоря подает- ся через электрощетки 11, установленные в щеткодержателях 10, закрепленных в подшипниковом щите 4

Направление тока в указанных секциях (фиго2) электродвигателя обеспечивает в рассмотренной магнитной системе создание вращающего момента от радиальных участков 12 (12). образующих активные зоны якорной обмотки 7о

Предлагаемь ш электродвигатель но сравнению с прототипом обеспечивает достижение более высокого коэффициента полезного действия за счет использования обмотки, состоящей из секций, у которых длина проводников лобовых частей по внешнему диаметру 13 (130 значительно меньше, чем у традиционных обмоток, благодаря чему меньше сопротивление самой обмоткИо При сравнении с традиционными штампованными обмотками разница в сопротивлении лобовых частей обмоток еще больше ввиду меньшего сечения ( ширины штампованных проводников в лобовой частИо Уменьшение сопротивления обмотки якоря приводит к уменьшению электрических потерь в ней, изменение значения которых значительно превосходит потери в стали магнитопровода якоря о Кроме TorOj отсутствие одного из щеточных узлов приводит к уменьше1 ию суммарных переходных и механических потерь на трениео

Увеличивается вращающий момент, создаваемый проводниками обмотки в результате повьш1ения эффективности использования поверхности диска якоря при увеличении длины радиальных участков 12(12) секций за счет уменьшения размеров лобовых частей со стороны внещнего диаметра, Тс,ео повышения значений потокосцепленияj а также в результате повышеш-ш маг- нитной индукции в немагнитных зазорах при уменьшении их величины за счет сокращения числа конструктивных зазоров (необходимые конструктивные зазоры между вращаюнщмися якорями и неподвижным магнитопроводом прототи- па превосходят толщину пленочной изоляции на соответствуюгдих поверхностях внутреннего магнитопровода) и возможности использования пленочной изоляции слоями обмотки, состо- яш,ей из элементов штампованных секций, а в случае использования проволочной обмотки, состоящей из секций аналогичной юрмы (намотанных на специальном приспособлении, зафиксированных на нем, после чего снятых и

соответствующим образом согнутых;, размещенных на якорном магнитопрово- де, за счет повышения коэффициента заполнения обмотки эмалированным проВОДОМо

Уменьшается трудоемкость изготовления в результате изменения технологических процессов изготовления соответствующих узлов и деталей, а также сборки электродвигателя за счет отсутствия закрепленного при помощи скоб в обоих ПОД11ШПНИКОВЫХ щитах кольцевого магнитопровода, являющегося элементом корпуса, сокращения числа конструктивных зазоров, отсутствия одного из щеточно-коллекторных узлов 1и сокращения числа электрических соединений в обмоткео

Формула изобретения

Электродвигатель постоянного тока с дисковым якорем, содержащий два зак репленных в корпусе кольцевых мап-ш10

15

20

25

топровода, на которых расположенг 1 аксиально намагниченные постоянные магниты, установленные друг против друга одноименными полюсами, подключенную к ко.ллекторз обмотку якоря, размещенную на замь кающем магнитопрово- де, выполненном в виде диска и установленном между кольцевыми магинтопро- водамИу отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости изготовления, обмотка якоря состоит из секций;, разделенных на полусекции, каждая полусекцня содержит две активные части, размещенные по раз- ные стороны замыкающего магнитопро- вода, две изогнутые в противоположные стороны лобовые части, а также лобовую часть, размещенную на наружной торцовой поверхности диска магнито- провода, полусекциир установленные во внутреннем слое обмоткиj соединены с полусекциям -, установленнь «1 в наружном слое 5 причем лобовые части по лусекций, соединенных между собой изогнуты навстречу друг другу„

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости изготовления. Электродвигатель содержит два закрепленных в корпусе кольцевых магнитопровода, на которых расположены аксиально намагниченные постоянные магниты, установленные друг против друга одноименными полюсами. Обмотка якоря установлена на замыкающем магнитопроводе, размещенном между кольцевыми магнитопроводами. Обмотка якоря состоит из секций, разделенных на полусекции, каждая полусекция содержит две активные части, размещенные по разные стороны замыкающего магнитопровода, две изогнутые в противоположные стороны лобовые части, а также лобовую часть, размещенную на поверхности диска магнитопровода. Полусекции, установленные во внутреннем слое обмотки, соединены с полусекциями, установленными в наружном слое, причем лобовые части полусекций, соединенных между собой, изогнуты навстречу друг другу. 2 ил.

15

15

%

12

11

lii

15

114

12

13

Щиг.г