Моментный двигатель постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02K7/12 

Изобретение относнгся к эпектричесКИМ машинам и может найти применение в качестве исполнительного элемента в системах автоматики. Известны электрические машины постоянного тока, которые при определенных режимах работы с отключенной обмоткой якоря способны создавать на валу момен противодействующий повороту ротора относительно статора при воздействии на него внешнего момента в любом направлении li. Однако такие электрические машины конструктивно сложны, так как объединяют в себе собственно электрическую машину и фиксирующее устройство, состоящее из нескошзких узлов. Известны также моментные двигатели, применяемые в системах автоматики простые по конструкции и, следовательно более надежные благодаря тому, что они легко встраиваются в любое устройство и конструктивно выполнены в виде отдел ных узлов статора-индукто11а, состоящего из кольца, на котором .акренлены щетки и в котором установлены постоянные магниты, и ротора-якоря с обмоткой и коллектором 2., Однако эти момен -ные двигатели не имеют фиксирующего момента, т.е. не могут создавать противодействующий внешним воздействиям момент. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является моментньй двигатель постоянного тока, содержадций индуктор, якорь и два комплекта щеток, расположенных под углом один к другому ,3, Такая конструкция двигателя также не обес- печивает фиксации якоря шносительно индуктора. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей момент ного двигателя путем обеспечения фиксации якоря относительно индуктора. Это достигается тем, что пр длаглпмый моментньй двигатель, coAf p niimi индуктор, якорь с коллектором и основной комплект щеток, установлен 1ый ип индукторе по нейтрали, снабжен дополнительным з омтшектом щеток, установленным на и|щукторе со сдвигом относительно основного комплекта шеток на половину полюсного двлениЯ| а ширина щеток меньше ширины коллекторной пластины якоря. На фиг. 1 и 2 схематично показан спи сьюаемый моментный двигатель в двухполюсном исполнении, поперечньсй разрез. Статор-индуктор 1 двигателя состоит из кольца 2 и установленных в нем постоянных магнитов 3. Внутри статора размешен ротор-якорь 4 с обмоткой 5, концы секций которой соединены с пластина мя коллектора 6. Питание обмотки якрря осуществляется посредством основных шеток 7 (в двигательном режиме), установленных по нейтрали, и дополнительных щеток 8 (в режиме фиксации ротора). сдвинутых относительно основных щеток на 90 т.е. на половину полюсного деления. При подаче напряжения на щетки 7 ток в обмотке якоря распределяется как доказано на фиг. 1, т.е. как в обычном электрическом двигателе постоянного то ка, который развивает движущий момент на валу. При снятии напряжения с щеток 7 и по даче его на щетки 8 картина распределеНИИ тока соответствует фиг. 2. В этом случае в силу совпадения по направлению потоков постоянных магнитов и обмотки якоря при повороте ротора относительно статора возникает момент, протйводействующий внещнему моменту, причем противодействующий момент тем больще, Чем больще возможен поворот ротора относительно статора без перехода дополнительной щетки с одной коллекторной пластины на другую, что обеспечивается ширины дополнительньЕК щс ГОК до Вс, 1НЫ, меньшей ширины коллекторной пластины якоря. Дополнительные щетки выполняют функции подвижного электрического контакта. Таким образом, предлагаемый моментный двигатель без существенного усложнения конструкции и практически без увеличения веса и габаритов, а только за счет установки дополнительных щеток уменьшенной щирины приобретает навое свойство создавать фиксирующий момент, способный удерживать ротор относительно статора при воздействии на ротор внешнего момента. Фо.рмула изобретения МомвЕггный двигатель постоянного тоKQi содержащий индуктор, якорь, основной комплект щеток, установленный на ивдукторе по нейтрали, и дополнительный комплект щеток, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей двигателя путем обеспечения фиксации якорр относительно индуктора, дополнительный комплект щеток установлен на индукторе со сдвигом относительно основного комплекта щеток на половину полюсного деления, а ширина щеток меньше ширины коллекторной пластины якоря. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 332544, кл. Н О2 К 7/12, 1972, 2,Патент США № 323О779, кл. 31О-77, 1966. 3,Авторское свидетельство СССР № 31492, кл. Н 02 К 23/20, 1931,