Микроэлектродвигатель Советский патент 1993 года по МПК H02K1/06 H02K5/00 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности,.к исполнительным электродвигателям систем автоматики.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения вращения ротора относительно трех осей.

На фиг.1 изображен предлагаемый микроэлектродвигатель; на фиг.2 - конструкция опоры электродвигателя; на фиг.З - вариант опоры электродвигателя.

Микроэлектродвигатель состоит из следующих основных элементов: ферромагнитного корпуса 1 из двух симметричных частей, скрепляемых посредством подшипниковых втулок 2. Одна из шести подшипниковых втулок имеет увеличенный фланец с дополнительными отверстиями для крепления электродвигателя в устройствах. На внутренних поверхностях корпуса 1 выполнены пазы для -размещения трех взаимно перпендикулярных обмоток 3 электродвигателя. Внутри корпуса 1 в шести опорах 4 установлен ротор 5 с тремя взаимно перпендикулярными и диаметрально расположенными кольцевыми канавками 6, На роторе 5 с обеих сторон кольцевых канавок 6 вклеены магниты, или при выполнении ротора из магнитного материала намагничены полюсы чередующейся полярности (на фиг.1 не показаны). Опоры 4 представляют собой ступенчатые валы, установленные в шести подшипниковых втулках 2. Положение опор 4, а следовательно., положение ротора регулируется с помощью крышек 7, имеющих резьбовые соединения со втулками 2. Опоры 4 состоят из трех частей (см.фиг.2):

00

Jt

о ю ел ю

I - входящая в канавку ротора и имеющая квадратное или круглое сечение, соответствующее ширине канавок;

II - круглого сечения с лыской;

III - круглого сечения, служит валом электродвигателя.

Каждая из опор 4 со стороны ротора оканчивается шариком 8, входящим в дорожку качения ротора. На части II каждой опоры 4 установлены направляющие 9, которые входят в соответствующие кольцевые канавки ротора и прижимаются пружинами 10. На направляющих 9 закреплены кольце вые магниты 11, которые под действием электромагнитов 12, установленных в корпусе 1, могут в зависимости от направления тока в электромагнитах 12 перемещать направляющие 9 вдоль опор до закрепления фиксатором 13 вне канавок 6 ротора или сниматься с фиксатора и возвращаться в исходное положение.

На фиг.З показан вариант- опоры, в которой для уменьшения момента сопротивления вращению ротора 5 установлен подшипник скольжения 1.4 сферической формы в вилке. 15, установленной в опоре 4 на подшипнике качения 16. Вместо подшипника скольжения 14 может быть установлен подшипник качения.

Принцип действия микроэлектродвигателя / см.фиг.2/ заключается в следующем. При подаче напряжения на одну из трех взаимно перпендикулярных обмоток 3 статора ротор 5 начинает вращаться в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле. При этом происходит качения ротора по двум парам взаимно перпендикулярных опор 4. Направляющие третьей пары.опор 4, захватываются боковыми гранями кольцевой канавки 6 ротора 5, и эта пара опор приводится во вращение. Исходное положение ротора 5 при изменении оси вращения - опоры 4 находятся на пересечениях канавок 6. Исходное положение направляющих:

- направляющие опоры Х- параллельно оси Z:

- направляющие опоры Y - параллельно оси X;

- направляющие опоры 2 - параллельно оси Y.

Их положение относительно канавок 6:

- при вращении относительно оси X на- правляющиеопорХи2-в канавках, Y- вне канавки;

- при вращении относительно оси Y направляющие опор X и Y.- в канавках, Z-вне канавки;

- при вращении относительно оси Z направляющие опор Y и Z - в канавках, X - вне канавки.

Так как для изменения оси вращения микроэлектродвигателя необходимо приводить ротор в исходное положение, микроэлектродвигатель может найти преимущественное применение в устройствах, которые имеют фиксированное конечное положение приводимых в движение

механизмов, соответствующее исходному положению ротора. Иначе неизбежно усложнение системы управления электродвигателем, связанное с уста.новкой датчиков положения ротора.

Формула изобретения

Микроэлектродвигатель, содержащий статор с двумя взаимно перпендикулярными обмотками, ротор, установленный в опорах внутри корпуса, жестко связанных с

валами, размещенными в корпусе посредством подшипников и входящими в две взаимно перпендикулярные и диаметрально расположенные кольцевые канавки ротора, отличающийся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей путем обеспечения вращения относительно трех осей ротора, на статоре размещена третья обмотка, перпендикулярная двум имеющимся, на роторе выполнена

третья диаметрально расположенная и перпендикулярная первым двум кольцевая канавка и установлены две дополнительные опоры, входящие в третью кольцевую канавку, а по меньшей мере три опоры, расположенныенатрех взаимно перпендикулярных осях, снабжены направляющими, установленными с возможностью осевого перемещения до выхода из упомянутых кольцевых канавок.

Риг./

5 М 15 4 1S

Использование: исполнительные двигатели систем автоматики. Сущность изобретения: на статоре микроэл ктродвигателя размещены две взаимно перпендикулярные обмотки. Ротор установлен внутри корпуса в жестко связанных с валами опорах. Валы входят в две вза имно перпендикулярные и диаметрально расположенные кольцевые канавки ротора. На статоре размещена перпендикулярно двум имеющимся третья обмотка. На роторе установлены две дополнительные опоры и выполнена третья кольцевая канавка. Дополнительные опоры входят в кольцевую канавку. По меньшей мере на трех взаимно перпендикулярных опорах установлены направляющие с возможностью осевого перемещения до выхода из кольцевых канавок. 3 ил.

РМ,3