Датчик положения ротра вентильного электродвигателя Советский патент 1978 года по МПК H02K11/00 H02K29/06 

Изобретение относится к области электрических машин и предназначено для применения в вентильных электродвигателях средней и большой мощности в качестве датчика положения рото ра. Известны датчики положения ротора выполненные в виде отдельных специальных микромашин, которые сочленяют ся с вентильным электродвигателем со стороны нерабочего конца вала посредством соединительной муфты ij ч Однако при этом возникают трудное ти в выполнении жесткого сочленениявала Датчика положения ротора с валом вентильного электродвигателя. Та кой датчик положения ротора, являющийся хвостовой машиной, увеличивает осевые габариты вентильного электродвигателя. При этом также возникает препятствие для установки тахогенератора, требующего, как известно, наличие свободного конца вала вентильного электродвигателя. Известен также датчик положения ротора вентильного электродвигателя .сочлененного с рабочим механизмом посредством муфты, содержащий ротор жестко связанный с ротором электродвиг.ателя, и статор, связанный с ко пусом электродвигателя элементом крепления 2J . Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче к изобретению. Недостатком датчика является изменение его воздушного рабочего зазора . при срабатывании опорных подшипников ротора вентильного электродвигателя и, как следствие, малая надежность и точность работы. Рабочий воздушный зазор вентильного электродвигателя средней и большой мощности в процессе эксплуа:тации может изменяться на величину около 1 мм, в то время как -рабочий воздушный зазор в датчике положения ротора обычно составляет около 0,3 мм. Вместе с этим рабочий воздушный зазор в .таком датчике положения ротора при использовании обычно распространенных чувствительных элементов датчика, критичных к изменению рабачего воздушного зазора, равного около О,1 мм (магнитопроводы, магнитосопротивления, элементы Холла, индукционные элементы), не должен практически изменяться в процессе длительной эксплуатации вентильного

электродвигателя при изменении его рабочего воздушного зазора, вследствие изнашивания опорных подшипников пвигателя.

Цель изобретения - увеличение надежности и. точности работы датчика.

Для достижения этой цели на муфте со стороны электродвигателя установлен шарикоподшипник, на внешнем кольце которого укреплен статор датчика, а его элемент крепления выполнен в виде рессорного кронштейна и фиксирующего винта.

На чертеже изображен датчик положения ротора в продольном разрезе.

Датчик положения ротора содержит статор с элёментонесущей шайбой 1, опорный шарикоподшипник 2, чувствительные элементы, выполненные на магнитодиодах 3, ротор с ферромагнитной тактовой шайбой 4, муфту 5, напрессованную на вал б вентильного электрдвигателя 1 Муфта 5 играет роль основания датчика положения ротора, на которой он собирается отдельно от электродвигателя и перед установкой предварительно отлаживается на точность работы. Элементонесущая шайба 1 удерживается от проворота после установки требуемого начального угла посредством фиксатора, выполненного в виде рессорного кронштейна 7 и фиксирующего винта с контргайкой 8- Посредством установки элементонесущей шайбы 1 в определенном положении отнсительно статора вентильного электродвигателя 9 устанавливается требуемы начальный угол зажигания вентилей электродвигателя. Для механической защиты и в целях экранирования от электромагнитных полей электродвигатля датчик положения ротора имеет механический кожух 10 толщиной 1-3 мм.

Датчик положения ротора может быт выполнен на любое число полюсов вентильного электродвигателя.

Датчик положения ротора работает следующим образом.

При вращении вала вентильного электродвигателя элементонесущая шайба датчика положения ротора остается неподвижной относительно статора эле тродвигателя. Вращающаяся с валом электродвигателя тактовая шайба 4 во буждает в чувствительных элементах 3

статора датчика положения ротора соответствующие электрические импульсы, подающиеся в блок управления вентилями электродвигател-я.

При возможном изменении рабочего воздушного зазора вентильного электродвигателя вследствие срабатывания опоных подшипников малый рабочий воздушный зазор в датчике положения ротора между чувствительными элементами 3 и тактовой шайбы 4 остается приктически неизменным. Это обусловливает надежность и точность работы датчика положения ротора при длительной эксплуатации вентильного электродвигателя. При этом датчик положения ротора не занимает свободного конца вала, необходимого для установки тахогенераторов и не увеличивает осевых и радиальных габаритов вентильного электродвигателя, располагаясь между подшипниковым щитом электродвигателя и фланцем полумуфты сочленения с рабочим механизмом. Доступ к датчику положения ротора свободный, поскольку он расположен не внутри двигателя. Датчик положения ротора прост по монтажу и демонтажу.

Формула изобретения

Датчик положения ротора вентильно электродвигателя, сочлененного с рабочим механизмом посредством муфты, содержащий ротор, жестко соединенный с ротором электродвигателя, и статор, связанный с корпусом.электродвигателя элементом крепления, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и точности работы датчика, на муфте со стороны электродвигателя установлен шарикоподглипник, на внешнем кольце которого укреплен статор датчика, а его элемент крепления выполнен в виде рессорного кронштейна и фиксирующего винта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 298996, кл. Н 02 К 29/02, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 313261, кл. Н 02 К 29/02, 1969.