Магнитоэлектрический двигатель Советский патент 1980 года по МПК H02K21/08 

Изобретение относится к электрически машинам, а именно к микродвигателям с nocTosiHHbnvi магнитом. По основнсшу авт. св. № 6О73И известен магнитоэлектрический двигатель содержащий концентрично установленные катушки и два ротора с постоянными маг нитами. Недостатками известнсягч двигателя являются постоянная частота врашения и отсутствие реверса, что сужает функциональные возможности двигателя. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей двигателя путем обеспечения возможности регулирования частоты вращения и реверса. Указанная цель достигается тей, что магнит одного из роторов выполнен с числом пар полюсов вдвое большим, чем магнит другого ротора. На фиг. 1 преяставлет продольный разрез двигателя; на фиг. - поперечный разрез. В магнитоэлектрическом двигателе между коаксиа льными катушками 1, 2 охотки управления размешены валы 3.4 роторов 5|6 с кольцевыми постоянш ми магнитами 7,8, расположенными с одного торца катушек 1,2, причем в данном случае магнит 7 ротора 5 выполнен с одной парой разноименных полюсов, а магнит 8 ротсфа 6 - с двумя парами разно-, именных полюсов. С другого торца катушек I, 2 расположён магнитопровод 9 со специальными . вырезами Ю. Ocir полюсов у магнитов 7,8 параллельны. Роторы соединены с обтям выходным валом 11 при помогай зубчатых колес 12, 13, 14. Работа магнитоэлектрического двигателя осуществляется следующим образом. При обесточенных катушках 1,2 роторы 5 и 6 с кольцевыми постоянныгми магнитами 7, 8 занимают рпре аеленное положение благодаря специальным вырезам 10 в магнитопроводе 9. В описываемам случае оЬи полюсов обоих роторов

5,6 наклонены под одинаковым углом od к отрезку прямой, соединяют ей проекции осей роторов 5, 6 на плоскости магнитчэпровода 9 (предпочтительно, чтобы для случая, приведенного на фиг. 2, угол наклона осей полюсов 0 составлял /8).

При согласном включении катушек 1 и 2 с поступлением в них тока создается магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком постоянного магнита 7 ротора 5. В зависимости от полярности тока в катушках; 1 и 2 результирующий магнитный поток при этом усиливается или ослабляется. Ротор 5 с магнитом 7 стремятся занять такое положение, при котором магнитный поток магнита 7 и потоки, создаваемые катушками 1, 2, совпадают по направлению. При этом ротор поворачивается более чем на полшага, т.е. более чем на а /2.

При отсутствии тока под действием реактивного Момента, обусловленного специальными вырезами 10 магнитопроводов 9 (см. фиг. l), ротор 5 поворачивается до нового устойчивого положения, т.е. до шага равного и, .

Ротор 6 с магнитом 8, имеющим две пары полюсов, в процессе передачи момента на выходной вал 11 практически не участвует, поскольку моменты, воздействующие на магнит 8 ротора от взаимодействия с его магнйтНьтм потоком потоков двух катушек, включенных согласно, направленынавстречу друг другу и взаимно компенсируются. Далее процес повторяется.

При встречном включений катуигек I, 2 ротор 5 с двухполюсном магнитом 7 практически не участвует в создании вращающего момента, так кик при STOV моменты, воздействующие на магнит 7 ротора 5 от взаимодействия с ним потоков двух катушек 1, 2, включенных встречно, направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются. Тогда вращающий момент на выходной вал 11 передается от ротора 6 с четырёхполюсным магнитом 8. Магнитный поток, создаваемый катушками 1, 2 при прохождении тока, взаимодействует с потоком постоянного магнита 8 ротора 6. Ротор 6 при этом поворачивается в положение, когда результирующий поток достигает максимума, т.е.более чем на полшага четырехполюсного ротора (более чем на Ik /4).

При отсутствии тока в катушках 1,2 под действием реактивного момента, обусловленного вырезами 10 в магнитопроводе 9, ротор 6 с магнитом 8 поворачивается до нового положения равновесия. Шаг в этом случае составляет К /2. С изменением направления тока ротор 6 .

отрабатывает таким же образом следующий щаг.

Для случая, представленнето на фшЧ.2 поворот ротора 6 происходит в том же направлеНЕЯ, что и пов фотротора 5i

если углы (s наклона осей полюсов обоих имеют один и тот же знак. Если же упсм янутые углы имеют противоположные знаки, то с изменением eaatiMкого направления тока в двух катуШ;квх 1, 2 одноврем 1Но изменится как скорость, так н направление вращения.

Таким образом, прещивгавмое техническое руление обеспечивает язмененйе скорости вращения, а также реверсиро-

ваняе, т.е. расширяет функциональные возможности магннтоэлектричес&ого дви -атепя. .

формула изобретения

35

Магнитоэлектрический двигатель по авт. св. № 6О73И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путетл обеспечения возможности регулирования частоты вршцення и реверса, магнит одного вз роторов вьшолнен с числом пар полюсов вдвое большим, чем магнит другого ротора.

Источники информации, ,

11ршштые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 607311, кл. Н.О2 К 21/08, 1977.

П

,1

п

8

иг.2