Электродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K5/00 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть примене но в маховичньос электродвигателях на транспорте и в навигационных уст ройствах. Известен маховичный электродвига тель, в котором с целью увеличения срока службы и улучшения энергетических показателей осуществляется магнитный подвес вращающегося ротор Ротор-маховик подвешивается в рабоче поле двигателя по системе авторегули рования, Поле подвеса создается полю сами электродвигателя, расположенныь на ободе маховика. Регулирование центрирующей силы осуществляется путем изменения токов в обмотках статора двигателя с помощью следящей системы автоматического регулирования . Недостатки такой конструкции сложность магнитного подвеса по системе авторегулирования, увеличение потребления энергии и наличие двух статорных обмоток. Известен также электродвигатель с магнитным подвесом цилиндрического ротора по оси вращения в рабочем поле, содержащий статор, ротор и стабилизирующее устройство на постоянных кольцеобразных магнитах,установленных на роторе и на статоре.Стабилизирующее устройство,основанное на эффекте отталкивания одноименных полюсов, выполнено в виде отдельного магнитного подщипника, расположенного на валу двигателя. В такой конструкции двигатель не потребляет дополнителы ной энергии для компенсации силы тяжести ротора Z . Недостатком этой конструкции является увеличение габаритов двигателя из-за необходимости выполнения отдельного магнитного подшипника. Кроме того, выполнение двигателя двухпакетным, увеличивает массу и усложняет конструкцию двигателя в целом. Цель изобретения-- уменьшение массы и габаритов двигателя и упрощение его конструкции. Для достижения этой цели в извес ном электродвигателе установленные на роторе постоянные магниты стабилизирующего устройства размещены на его ободе. При такой конструкции двигателя масса постоянных магнитов стабилизи рующего устройства становится полез ной, так как входит-в состав массы обода ротора-Маховика5 участвуя в создании требуемого кинети еского момента. Таким образом, магнитная компенсация силы тяжести, ротора про исходит без увеличения его общей мае гы. На чертеже -изображен -маховичный электродвигатель-5 общий вид.. Электродвигатель содержит статор ; 1 С обмоткой 2 переменного тока, в которую включено регулирующее устройство 3 магниторезонансного подвеса. Пакет статора 1 - гщлиндрическо го типа расположен на неподвижном валу 4, укрепленном в корпусе 5. Ро тор электродвигателя представляет собой маховик 6, по внутренней поверхности ступицы которого закреплен короткозамкнутый пакет 7, По то цам обода маховика 6 проточены кольцеобразные канавки, в которых установлены постояннь е магниты 8 и 9.Напротив постоянных магнитов 8 и 9, с другой стороны воздушных зазор в корпусе 5, установлена -вторая пар кольцеобразных постоянных магнитов 0 и 11, Магниты ориентированы таким образом, чтобы полярность их по отношению;к воздушному зазору была одинаковой. Кольцеобразные мапситы 8-11 состоят из отдельных сегмен тов. Ширина кольцевых постоянных магнитов 10 и 11 больше ширины маг1 тов 8 и 9 на величину трех зазоров между магнитами. На статоре установ лены кольца 12 и 13 из антифрикционного материала, вьтолняющие роль опор в моменты пуска и остановки двигателя ; и в аварийных режимах работы. При установке магнитов ста лизирующего устройства на ободе ро ра-маховика диаметрально противоле жащие элеме нты магнитного кольца оказываются разнесенными друг о друга на значительное расстояни 9 В результате стабилизирующее устройство воспринимает возмущаю цие моменты,компенсация которых в известном устройстве осуществлялась с помощью двух статоров. Магнитные кольца могут составляться из отдельных сегментов, что позволяет получать кольцо большого диаметра с высокими магнит1а1ми характеристиками. Для уменьшения дестабилизирующих сил от постоянных магнитов, возникающих при смещении ротора относительно статора-в ради;шьном направлении, один из каждой пары противолежащих постоянных магнитов выполнен -шире, чем другой постоянный магнит этой же пары.С 1щлью улучшения работы магнитов стабилизирующего-устройства при воздействии на них центробежных сил при вращении ротора в ободе маховика выполнен кольцеобразный паз , в который устанавливаются ати магниты. В состоянии покоя ротор касается ;поверхности колец 12 и 13. При подаче питания .в обмотки статора, ротор под действием центрирующих сил рабочего поля двигателя поднимается над поверхностью статора 1 и вращается не касаясь его. Магнитный подвес в рабочем поле осуществляется по резонансной схеме. Стабилизация ротора в осевом направлении и при перекосах с помощью кольцевых постоянных магнитов 8-11 основана на принципе отталкивания одноименных полюсов. Под действием силы тяжести маховик смещается вниз. Сила отталкивания магнитов 8 и 10 становится больше силы отталкивания магнитов 9 и 11. Их разность создает центрирующую силу, направленную вверх, которая уравновешивает силу тяжести ротора. Применение настоящего изобретения позволяет уменьшить общую массу и осевые габариты двигателя.При этом упрощается конструкция электродвигателя. Формула изобретения Электродвигатель, преимущественно маковичного типа, с магнитным подвесом цилиндрического ротора по оси вращения в рабочем поле, содержащий статор, ротор и стабилизирующее устг ройство на постоянных кольцеобразных магю1тах, установленных на роторе 585 и на статоре, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов двигателя и упрощения его конструкции установленные на роторе постоянные магниты стабилизирующего устройства размещены на его ободе. 5869Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 2210995, 5 кл. Н 02 К 29/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 454635, кл. Н 02 К 5/00, 1972.