Электромагнитное исполнительное устройство Советский патент 1993 года по МПК H01F7/14 

0 fffft /

&

fe

Изобретение otKdcHfCfl K области элекротехники и автоматики, а именно к электромагнитным исполнительным устройствам войного действия, используемым, например, в системах автоматического регулирования частоты вращения двигателей вигут еннёгс сгОрания..

Электромагнитные исполнительные устройства известны. Известнр, например, электромагнитное устройство.двойного действия, которое содержит общий цилиндрический статор с зубчатыми полюсами, ротор, включающий в; себя два цилиндрических магнитрп ривода, в средней части каждого из которых выполнена кольцевая проточка так, что образуются два торцевых элемента, две кольцевые обмотки управления, каждая из которых расположена в кольцевых проточках цилиндрических магнитопрйводов ротора между торцевыми элементами; и постоянный магнит, размещённый между указанными цилиндрическими МагнитОприводами, при этом по крайней м:ёрё Один из двух торцевых, элементов каждого Цилиндрического магнитопривода ротора выполнен зубчатым и установлен с зазором по

отношению к зубцам статора, а средняя часть каждого из цилиндрических магнитопрйводов ротора выполнена из немагнитного материала. Кроме того, второй торцовый элемент каждого цилиндрического магнитопривода и соответствующий ему участок статора выполнены так, что между ними образован равномерный кольцевой воздушный зазор.

Существенным недостатком такого устройства является то, что оно включает в себя большие вращающиеся массы (магнитопро- воды), закрепленные на валу, установлен ном на подшипниковых: опорах, и имеет недостаточную жесткость конструкции. Эти обстоятельства, в эксплуатационных условиях на объектах, создающих определён -:

ную вибрацию, например, на дизелях, приводят к ускоренному разрушению подшипников и, следовательно, к недостаточно Надежной работе устройства в целом.

Целью изобретения является повышение надежности.-- . :- Поставленная цель достигается тем, что из&естное электромагнитное исполнительное устройство/содержащее матнитопрово- дящий статор с полюсами статора, обмотки управления, вал, установленный на первой паре подшипниковых опор, ротор, связанный с двумя группами полюсов ротора, дополнительно содержит корпус, вторую пару подшипниковых опор, ось и спицу, причем статор выполнен в виде двух сходных стаканов, каждый из которых имеет центральный

полый сердечник, открытыми торцами направленных навстречу друг другу, и связанных между собой с внешней стороны - через корпус, а с внутренней - через ось, ось снабжена радиальными Отверстиями, через которые пропущена спица, а также осевой полостью, в которой размещен вал с первой парой подшипниковых опор, при этом ротор

выполнен из немагнитного материала, размещен между стака нами статора, установлен относительно оси на второй паре подшйпникОвых опор; и связан с валом при , помощи спицы... „,.. ,.,,,.. „ ,,.,...„...,,., .,.

В устройстве спица связана с ротором и

с валом через втулки из деформируемого материала, например, из резины, ось и/или корпус выполнены из немагнитного материала- . --. ..- : На чертеже представлена конструктивпая схеме предлагаёмЬгб ЭлекТромагнитно- го исполнительного устройства.

Устройство включает в себя магнито- проводящий статор, выполненный в виде двух конструктивно сходных стаканов 1 и 2,

каждый из которых имеет центральный полый сердечник соответственно 3 и 4, две группы полюсов статора 5 и 6. которые могут быть. выполнены, например, в виде выступов или накладок на стаканах 1 и 2, обмотки

управления 7 и 8. размещенные в стаканах 1 и 2 статора, полую цилиндрическую ось 9. связывающую стаканы 1 и 2 с внутренней стороны, причем внутри оси 9 размещен вал 10 с подшипниковыми опорами 11 и 12. Кроме того, устройство включает немагнитный

ротор 13, расположенный между открытыми торцами стаканов, 1 и 2 статора, и установленный в подшипниковых опорах 14 и 15,

две группы подвижных полюсов 16 и 17,

закрепленные на противоположных сторонах ротора 13 и размещенные в торцевых зазорах стаканов 1 и 2, корпус 18, связывающий стаканы 1 и 2 статора с внешней сто- РОНЫ, и спицу 19, связывающую ротор 13 с

валом 10. При этом спица 19 проходит через

радиальные отверстия в оси 9. Связь оси 9 с ритором 13 и валом 10 через втулки 20, 21, 22 из деформируемого материала, например, из резины, обеспечивает компенсацию

технологических неточностей взаимной относительной установки ротора 13 и вала 10, уменьшая при этом соответствующие нагрузки на подшипниковые опоры и способствуя снижению уровня ударных и

вибрационных нагрузок в подвижной системе при эксплуатации устройства, а изготовление оси 9 и корпуса 18 из немагнитного материала, например, алюминиевого сплава, обеспечивает снижение магнитного шунтирования рабочих зазоров в устройстве и позволяет таким образом уменьшить уровень необходимой электрической форси- ровки обмоток управления 7 и 8, в результате чего повышается общая эксплуатационная надежность устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Основная функция устройства состоит в приведении связанных с валом 10 внешних объектов, например, рейки топливного на- coca высокого давления дизеля, в заданное положение по сигналу внешнего блока управления в соответствии с выбранным зако- ном управления (блок управления и перемещаемый объект на фиг. 1 не показа- ны).

При необходимости изменения положения вала 10 внешний блок управления производит противофазное изменение токов в обмотках управления 7 и 8, увеличивая ток в одной из обмоток, и уменьшая другой. При этом соответственно меняются магнитные потоки, протекающие по стаканам 1 и 2 статора, соответствующим группам полюсов ротора 16 и 17, а также через воздушные зазоры, образованные указанными полюсами и соответствующими частями стаканов 1 и 2, образующими полюса статора 5 и 6, изменение магнитных потоков вызывает изменение электромагнитных крутящих мо- м,ентов, приложенных через группы полюсов 16 и 17 к ротору 13. Группы полюсов ротора (или группы полюсов статора) смещены друг относительно друга в угловом направлении, и крутящие моменты, деист- вующие на ротор 13 от разных групп полюсов 16 и 17, противоположны по направлению. В результате возникающего дисбаланса крутящих моментов ротор 13 поворачивается в подшипниковых опорах 14 и 15 в направлении большего крутящего момента, увлекая за собой в новое установившееся положение спицу 19 и вал 10, вращающийся в отдельных опорах 11 и 12. В

пределе, подача тока только в одну из обмоток управления 7 или 8 вызывает перемещение ротора 13 в одно из крайних положений, а при подаче тока только в другую обмотку ротор 13 перемещается в другое крайнее положение. Промежуточные положения ротора 13 получаются при установке промежуточных значений тока в обеих обмотках 16 и 17.

Формула изобретения

1. Электромагнитное, исполнительное устройство, содержащее магнитопроводя- щий статор с полюсами, обмотки управления, вал, установленный на паре подшипниковых опор, ротор с двумя группами полюсов, о г л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надёжности, оно дополнительно содержит корпус, Дополнительную пару подшипниковых опор, ось и спицу, статор включает в себя два идентичных стакана, каждый из которых имеет центральный полый сердечник, открытыми торцами направленных навстречу друг другу и прикрепленных к корпусу с внешней стороны, а с внутренней стороны - к оси, в оси выполнены радиальные отверстия, через которые пропущена спица, и осевая полость, в которой размещен вал; при этом ротор выполнен из немагнитного материала, размещен между стаканами статора, установлен относительно оси на дополнительной паре подшипниковых опор и связан с валом при помощи спицы.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щее- с я тем, что спица связана с ротором net валом через втулки из деформируемого материала, например резины.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что ось выполнена из немагнитного материала.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающее с я тем, что корпус выполнен из немагнитного материала.

Использование: в области электротехники и атоматики, в частности в системах автоматического регулирования частоты вращения двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: статор содержит два идентичных стакана 1 и 2 с полюсами 5 и 6, обмотки управления 7 и 8. полую цилиндрическую ось 9. Два стакана прикреплены к корпусу 18. Ротор выполнен из немагнитного материала с магнитопро- водящими полюсами 16 и17, установлен в подшипниках 14 и 15. связан с выходным валом 10 посредством спицы 19, пропущенной через отверстия в оси 9. Изобретение повышает надежность устройства. 3 З.п.ф- лы. 1 ил.