Магнитный редуктор Советский патент 1979 года по МПК H02K49/04 

(54) МАГНИТНЫЙ РЕДУКТОР

I

Изобретение относится к приборостроению и машиностроению, а более конкретно к системам промышленной автоматики и автоматизированного привода для передачи вращения бесконтактным способом к исполнительному механизму, работающему в агрессивных токсичных средах, в вакууме, при повыщенных давлениях и температуре.

Известны устройства для передачи вращения, содержащие ведущий и ведомый элементы, выполненные из магннтомягкОго материала, и обмотку возбуждения или постоянный магнит. Такие устройства могут быть выполнены по конструктивным схемам механических редукторов I.

Нанболее простым в конструктивном от ношении является цилиндрический редуктор с внешним зацеплением, однако с точки зрения увеличения величины передаваемого момента, более удачной конструкцией является редуктор с внутронним зацеплением ведомого и ведущего элементов, что позволяет использовать почти всю величину магнитного потока для счпдпиия вращающего момента.

Однако, указанные устройства имеют ряд недостатков: отсутствие пускового момен.. та; влияние точности изготовления шестерни на плав ность хода; при срывах для синхронизации и дальнейшей работы устройства

необходима остановка привода и его повторный запуск.

Известен также магнит1 ый редуктор, содержащий ведуилий зубчатый ротор из магнитомягкого материала, ведомый ротор в виде стакана из гистерезисного материала, расположенный с радиальным зазором относительно ведущего ротора, неподвижный магнитопровод с системой возбуждения, например, в виде катушки возбуждения, и с кольцевым зубчатым элементом, установленным

5 концентрично относительно ведомйго ротора и эксцентрично относительно ведущего ротора 2.

Недостаток редуктора - малый диапазон регулирования передлваемого момента.

Цель изобретения - уполиченне диапазона регулирования перс-даваомого момента.

Для достижения указзтюй цели в известном редукторе 2 зубчатый элеме гг выполнен в вртде неподвижно связанных друг с другом секторов с зубцами, шаг и высота которых для каждого из секторов различны, и установлены с возможностью поворота, относительно неподвижного магнитопровода

На чертеже показан общий вид редуктора .

Устройство содержит неподвижный магнитопровод 1 с закрепленной на нем обмоткой возбуждения 2, создающей магнитный поток, или постоян|1ым магнитом. Эксцентрично оси неподвижного магнитопровода I установлен ведущий зубчатый ротор 3 в подшипниках 4. Соосно с магнитопроводом размещен ведомый ротор 5, вращающийся в корпусе 6 на подшипниках 7. На магнитопроводе 1 расположен зубчатый элемент 8, причем его зубцовая зона разбита на зубцовые секторы 9, 10, 1 с различной величиной зубцового шага и высоты зубцов. Секторы могут переме цаться вокруг оси при помощи винтов 12 и закрепляются ими на магнитопроводе в требуемом положении.

Устройство работает следующим образом,

Магнитный поток замыкается через магнитопровод 1, зубцы, ведомый 5 и ведущий 3 роторы. При вращении ведущего 3 ротора происходит пульсация магнитного потока между зубцами магнитопровода 1 и ведущего ротора 3. Одновременно с этим происходит периодическое изменение направления магнитного потока в гистерезисном слое ведомого ротора 5. Перемагничивание гистерезисного материала ведомого ротора 5 приводит к возникновению вращающего момента, который зависит от напряженности магнитного поля. Устанавливая зубчатый элемент 8 в соответствующее положение, можно регулировать индукцию поля, перемагничиваю|цего гистерезисный слой. Так как секторы 9, 10 и II имеют различный зубцовый шаг и высоту, это обеспечивает изменение индукции поля в зазоре в зависимости от их положения относительно участка с минимальным зазором. Вследствие этого имеется возможность регулировать величину передаваемого момента вращения за счет перестановки зубцовых секторов 9, 10, 11 с помощью винтов 12 и введением в рабочую зону секторов U, 10, II с измененной величиной зубцового шага.

Влияние шага зубцов и их высоты на величину индукции поля в зазоре обусловлено связью величины зазора, геометрии .зубцов и распределения поля в зазоре. При этом меньшему зазору соответствует меньший зубцовый шаг и высота зубцов. Вследствие этого зубцовый сектор 10, установленный в зоне минимального зазора, должен иметь меньший шаг и высоту зубцов, чем секторы 9 и II, установленные справа и слева от него. Смещение секторов 9, 10, 11 с изменением зазора между ними изменяет конфигурацию поля и приводит к изменению индукции в зазоре и передаваемого момента.

Изобретение благодаря выполнению зубцового слоя неподвижного магнитопровода I с переменным шагом позволяет увеличить диапазон регулирования передаваемого момента.

Формула изобретения

Магнитный редуктор, содержащий ведущий зубчатый ротор из магнитомягкого мариала, ведомый ротор в виде стакана из гистерезисного материала, расположенный с радиальным зазором относительно ведущего ротора, неподвижный магнитопровод с системой возбуждения, например, в виде катушки возбуждения, и с кольцевым зубчатым элементом, установленным концентрично относительно ведомого ротора и эксцентрично относительно ведущего ротора, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования передаваемого момента, зубчатый элемент выполнен в виде неподвижно связанных друг с другом секторов с зубцами. Шаг и высота которьт для каждого из секторов различны, и установлен с возможностью поворота относительно неподвижного магнитопровода.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Ганзбург Л. Б. и др. Гистерезисный магнитный редуктор. Л., «Труды СЗПИ, 1975, № 35, с. 94-101.