Двигатель постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК H02K23/04 

Изобретение относится к электрическим машинам. Известно последовательное возбуждение в электрической машине с постоянными магнитами. В этих машинах на иолюса, представляющие собой постоянные магниты, надеваются катушки возбуждения, обтекаемые током якоря, что нейтрализует размагничиваюшее действие реакции якоря 1. В таких машинах с возбуждением от постоянных магнитов не представляется возможным осуществить регулирование магнитного потока электрическим путем, то есть использовать преимущества применения постоянных магнитов для выполнения двигателей смешанного возбуждения. Известны также двигатели постоянного тока комбинированного возбуждения (магнитоэлектрического и электромагнитного), содержащие полый якорь консольного исполнения, обмотку последовательного возбуждения, расположенную на полюсах, представляющих собой постоянные магниты, коль цевую обмотку последовательного .возбуждения, расположенную на внутреннем ярме и полюса из магнитомягкого материала, расположенные между магнитами 2. -В этом двигателе переход потока постоянных магнитов с аксиального в радиальное направление относительно внутреннего ярма происходит прн значительных величинах тока якоря (близких к номинальному), т. к. при малых токах якоря поток от кольцевой обмотки возбуждения не создает значите.1ьного магнитного сопротив.чения для потока постоянных магнитов ввиду возможности за.мыкания обоих потоков по разны.м участкам наружного ярма. Поток постоянных магнитов имеет наилучи1ее использование при протекании в радиальном направленпн относительно внутреннего ярма, т. к. при этом путь по магнптомягкому материалу минимален, т.е. в указанном двигателе при токах меньше номинального вращающий момент мал. Этот двигатель является наиболее близким к иредлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту. Целью изобретения является повышение вращающего момента при токах меньще номинального. Это достигается те.м, что наружное ярмо двигателя со стороны кольцевой об.мотки выполнено с прорезями, ширина которых равна длпне кольцевой обмотки, а длина- - расстоянию между полюсами из магнитомягкого материала. На чертеже приведена принципиальная схема устройства предлагаемого двигателя. Полюса , представляющие собой постоянные магниты, снабжены последовательной об.моткой 2 и крепятся вместе с полюсами из .магнитомягкого материала 3 к наружному яр.му 4, в котором сделаны прорези 5. Внутри полого цилиндрического якоря 6 расположено неподвижное внутреннее ярмо 7, на котором размещена кольцевая последовательная обмотка 8. Со стороны коллектора 9 подшипниковый щит 10 выполняется из немагнитного материала. При отсутствии тока якоря постоянными магнитами 1 создается поток, замыкающийся по двум цепям: 1-6-7-4-1 и 1-6-7- -6-3-4-1 ввиду соиз.мери.мости магнитных сопротивлений этих цепей из-за наличия прорезей. Поток постоянных магнитов 1 переходит на полное замыкание по цепи 1-6-7-6- -6-3-4-1 при токах якоря значительно меньще номинального ввиду эффективного вытеснения его потоком кольцевой обмотки, так как оба потока замыкаются по одному и тому же участку наружного ярма. Для создания больщого магнитного сопротивления потоку постоянных магнитов в аксиальном направлении относительно внутреннего ярма необходи.мо, чтобы длина про- резей равнялась расстоянию между полюсами из магнитомягкого материала. Ширина прорезей должна быть равна длине кольцевой обмотки из условия наилучщего охлаждения ее. W 3

С

п

э

IJ Суммирование магнитного потока постоянных магнитов и потока от кольцевой обмотки в рабочем зазоре под полюсами из магнитомягкого материала происходит при .малых токах якоря, что повыщает вращающий момент при токах якоря меньше номина.ьного. Таким образом, двигатель позволяет получить повыщение вращающего момента при токах, меньщих номинального, при сохранении высоких моментов при перегрузках. Формула изобретения Двигатель постоянного тока, содержащий постоянные магниты, снабженные обмоткой последовательного возбуждения и укрепленные на наружном ярме, полый якорь, внутри которого размещено неподвижное ярмо, с установленной на нем дополнительной кольцевой об.моткой и полюса из магнитомягкого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения вращающего .момента при токах меньще номинального, наружное яр.мо со стороны кольцевой обмотки выполнено с прорезями, ширина которых равна длине кольцевой обмотки, а длина - расстоянию между полюсами из магнитомягкого материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3566251, кл. 322-46, 1973. 2.Заявка № 2445010/24-07, 10.01.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.