Однофазный синхронный микродвигательС пОСТОяННыМи МАгНиТАМи Советский патент 1981 года по МПК H02K21/16 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности, к однофазным самоэапускающимся синхронным микродвигателям с постоянными магнитами. Известен однофазный синхронный микродвигатель, состоящий из двух многополюсных синхронных машин с пос тоянными магнитс1ми расположенными на одном валу. Взаимным смещением ро торов и когтеобразкГЙх статоров друг относительно друга добиваются деформации результирующей кривой момента двигателя за счет соответствующего сложения его. активных и реактивных составляющих, при которой имеет место преимущественное вращение двигателя в одну сторону l. Однако при неблагоприятном включе нии двигателя в сеть при больших моментах нагрузки ротор может вращаться и в противоположную сторону. Для обеспечения однонаправленного запуска такой двигатель необходимо снабжать устройством для блокировки обратного хода, что является существенным недостатком такого двигателя. При этом двигатель обладает значительной неравномерностью частоты вра щения, что также препятствует применению его в целом ряде приводов. Известны также однофазные синхронные микродвигатели с постоянными маг1 нитами, содержасцие статор с двумя кольцевыми магнитопроводами с когтеобразнымш полюсами, смещенными относительно., друг друга в разных магнитопроводах, полюса в одном из магнитепроводов экранированы, кольцевые обмотки., размещенные внутри магнитопроводов, и ротор с кольцевым постоянным магнитом с чередующимися полюсами на внешней поверхности .121. Нед9статкрм указанного электродвигателя является также отсутствие надежного однонаправленного вращения при пуске. Круговое вращающееся поле в однофазном двигателе с двумя обмотками на статоре имеет место при обеспечении следующих условий р+о(.180|д -г соответственно нгшагнигде Рд,Ра чивающие силы (н.с.) обмоток;сИ - соответственно пространственный и временной углы сдвига н.с. обмоток в электрических градусах.

Известно также, что за счет экранирования удается дсютичь значений временных углов сдвига между н.с. экраннрованных и неэкранированных полюсов в пределах 30-60.. эл.град.

Следовательно, при пространственном сдвиге ма -нитных систем на угол 90 эл. град, и временнсад угле сдвига ptOO эл, град., даже при равенстве н.с. полюсных систем, поле в машине имеет эллиптический характер и за счет обратновращающегося поля при небольших нагрузках на валу ротор может при пуске начать вращаться в сторону, противоположную конструктивно заданной.

Недостатком электродвигателя является также необходимость выполнения обмотки экранированной полюсной системы с большим числом витков для компенсации демпфирующего действия короткозамкнутого кольца, что при равенстве диаметров обмоточных проводов обеих катушек, приводит к недоиспользованию объема свободного для размещения обмотки неэкранированной полюсной системы. При выполнении обмотки экранированной полюсной системы из обмоточного провода с меньшим диаметром провода и последовательном ее соединением с обмоткой неэкранированной системы имеет место большой нагрев обмотки и становится затруднительным получение больших значений временного угла сдвига 6i.

, Цель изобретения - повьиаение надежности однонаправленного пуска и равномерности вращения.

Указанная цель достигается тем, что угол смещения полюсов двух магнитопроводов }% 120-150 эл.град., длина экранированных полюсов по оси двигателя выполнена в I/sin (f) раз больше длины неэкранированных полюсов на части длины ротора, размещенной под экранированными полюсами статора, намагниченные полюса выполнены со скосом по отношению к оси.ротора.

Обмотка одного из магнитопроводов . может быть размещена в каркасе из электропроводного немагнитного мате- риёша.

На фиг, 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка полюсов магнитопроводов; на фиг, 3 - развертка полюсов ротора.

Статор двигателя содержит катушеч ные кольцевые обмотки 1 и 2, охваченные магнитопроводами 3 и 4 с когтеобразными полюсными выступам 5 и 6, и ротор 7 из кольцевого постоянного магнита 8. Каркас 9 катушки 1 выполнен из пластмассы, каркас 10 катушки 2 - из алюминия. Намагниченные

полюса 11 ротора 7 выполнены со скосом на части длины.

При включении двигателя, за счет смещения полюсов 5 и 6 магнитопроводов. 3 и 4 и экранирования одного из них, обеспечивается сдвиг фаз в пространстве и во времени двух потоков и организации момент при пуске.

Введение, скоса 11 полюсов на части ротора 7, находящейся под экранированньали полюсами статора, обеспечивает взаимную компенсацию реактивных составляющих моментов двух полюсных систем и тем самым надежный однонаправленный запуск и равномерное вращение. Последнее обстоятельство особенно важно при работе в аппаратах звуко- и видеозаписывающей и воспроизводящей аппаратуры и в ряде других , приводов. Равномерное вращение ротора благоприятно сказывается на рабо0 понижающих механических редукторов, в комплекте с которыми наиболее часто эти двигатели находят применение из-за отсутствия ударной передачи момента парами шестерен.

Формула изобретения

1. ОднофазнБв) синхронньай микродвигатель с постоянными магнитами, содержащий статор с двумя кольцевыми магнитопроводами с когтеобразными полюсами, смещенными относительно друг друга в разных магнитопроводах, полюса в одком. из магннтопроводов экранированы, кольцевые обмотки,размещенные внутри магнитопроводов, и ротор с кольцевым постоянным магнитом с чередующимися полюсами на внешней поверхности, отличающий

0 с я тем, что, с целью повышения надежности однонаправленного пуска и равномерности вращения угол смещения полюсов двух магнитопроводов f3 l20fi50 эл.град., длина экранированных полюсов по оси двигателя выполнена в 1/sln (ir-j) раз больше длины неэкранированных полюсов, на части длины ротора, размещенной под экранированными полосами статора, tfliMarg ниченные полюса выполнены со скосом по отношению к оси ротора.

2, Микродвигатель по п. 1, о т личающийся тем, что обмотка одного из магнитопроводов размещена в каркасе из электропроводного

немагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент, ФРГ 2234011, кл, 21 d2,i6, 1972. 60 2, Патент Англии 9 1377361, кл. Н 2 А , 1970.