Электрический двигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K41/00 

I

Изобретение относится к электрома- . шиностроению и может быть использова- V но в приводах , требующих совмещения перемещения подвижного элемента в аксиальном направлении с его вращением вокруг продольной оси двигателя при необ- ходимости получения плавного регулирования скорости винтового движения в широком диапазоне и осуществления возможности точного останова рабочего ор, гана.

Известен электрический двигатель с винтообразным статфом 1.

Недостатком этого двигателя является невозможность плавного регулирования скорости в значительных диапазонах.

Известен также электрический двигатель, содержащий статор, включающий винтообразный магнитопровод, на концах которого в пазах размещена якорная обмотка, а в центре - обмотка возбуждення, и ротор, с расположенными друг относительно друга на расстоянии винтообразными выступами длиной равной С2Х

Недостаток этого двигателя - одностороннее магнитное притяжение ротора.

Цель изобретения - компенсация усилия одностороннего магнитного прнтяжения ротора.

Цель достигается тем, -. что статор снабжен дополнительным винтообразным магнитопроводом, причем оба винтообразных магиитопровода размещены на сле10дующих друг за другом заходах двухза ходной винтовой линии и продольные оси пазов для размещения якорной обмотки обоих магнитопроводов совпадают, а выступы на роторе расположены на двух-

ts заходной винтовой линии.

На фиг. 1 схематически изображены магнитопр оводы статора двигателя с пазами для укладки обмоток возбужде.ния и якоря, на фиг. 2 - схематическое

20 расположение участтсов магнитопроводов статора в двигателе |Сеид с торца двигателя), на фиг. 3 - магнитопровод ротора двигателя., на фиг. 4 - cxewa укладки общей обмопси йгсоря на магнитопроводах статора.

Статор двигателя состоит из двух ферромагни-тых винтообразных магнитопроводов 1 и 2, размещенных на следую щих друг за другом заходах двухзах.од-ной винтовой линии. В средней части магнитопровоДа 1 выполнявтся большой паз 5 для размещения обмотки возбуждения. Соответственно в средней части магнитопровоДа 2 вьтолняется с этой же целью большой паз 4, По обе cTopcvны от больших пазов 3 и 4 вдоль хода винта располагаются участки равной длины для укладки обмотки якоря. Для этого служат пазы 5 магнитопровоДа 1 и пазы. 6 магнитопровоДа 2 причем продольные оси пазов для размещения якорной обмотки обоих магнитопроводов совпадают, благодаря чему в предлагаемом Двигателе можно применить обмотку якоря, выполненную из общих секций для обоих магнитопроводов якоря, -ЧТО Позволяет сократить расход обмоточной меди на лобовые части обмотжи якоря в раза по сравнению с отдельными для каждого магнитэпровода якорнымк обмоттсамн.

Если обозначить через -t; полюсное деление Двигателя замеренное хода винта, то каждый из двух учас-псов- каждого магнитопровоДа статора, служащий для размещения обмотки якоря двигателя, имеет длину в .два. полюсных деления. Такую же длину имеет участок каждого .йз двух магнитопроводов статора, на котором размещается обмотка возбуждения. Таким образом, вдеть винтовой линии кандый магнитопровод статора имеет длину, составляющую шесть полюсных делений Для устранения силы одностороннего магнитного притяжения магнитопр оводы 1 И 2 статора выполняются длиной вдоль винтовой пинии, равной 3/4 подлого витка, то есть 27О (в градусных мерах) по ходу винта, и размещаются на следую ш;йх друг За другом заходах двухзах одной винтовой резьбы (фиг. 2). Ротор Дви гатвл1 выполняется из ферромагнитлиого материала (фиг. 3) и представляет собой цилиндр 7, на котором размещены по двухзаходной винтовой резьбе с шагом, равным шагу винта магнитопроводов ста, тора, винтовые выступы 8 и 9. Выступы первого захода винта 8 находятся в расточке магнитопровоДа ,1 статора, а вьвступы второго захода - в расточке маг нитопровоДа 2 статора. Длина каждого выступа вдоль винтовой лйнии равна полюсному делению С , а длина промежутка между выступами также вдоль винтовой линии равна полюсному делению Т . Для обеспечения минимальных значений потоков рассеяния высота винтовьк выступов составляет 10-15 б , где б - односторонний воздушный зазор двигателя. Работа предлагаемого двигателя может быть объяснена на основании раосмотрения фиг. 4,где схематически представлены магнитопр оводы 1 и 2 статора с обмоткой ..якоря, подсоединенной к пластинам электромеханического коллектора. Заштрихованы площадки поверхностей, со5 соответствующие расположению под ними винтовых выступов вютора. Если по провоДЕ1Икам 13, 14, и 15, (19, 20, и 21) якорной обмотки при показанном на фиг. 4 положении щеток на коллекторе ток

0 протекает влево, а по проводникам 16, 17, и 18 10, 11 и 12 - вправо, а обмотки возбуждения магнятопроводов 1 и 2 включены так, что в зоне проводников 13, 14 и 15 обоих магнитопроводов статора по5 ток возбуждения направлен от нас. , в зоне проводнюсов 16, 17 и 18 соответственно к нам, то на винтовые выступы ротора, находящиеся в зоне проводников 13, 14 и 15 в соответствии . с законом

Q Био-Савара-Лапласа действует электромагнитное усилие, направленное против часовой стрелки . Против часовой стрелки направлено и усилие, действующее на винтовые выступы, находящиеся в зоне проводников статора 16, 17 и 18, Под действием sTtix. усртий возншсает вращательный момент двигателя, перемеишющий ротор Двигателя. При начавшемся под действием этого усилия винтовом вращении ротора коллектор коммутирует секции якорной обмотки таким образом, чтобы направление вращающего момента все время сохранялось.

Регулирование скорости предлагаемого двигателя . осуществляется, как и в обычных машинах постоянного тока, нзменени. - ем величины напряжения питающей .сети, изменением тока возбуждения или I включением Добавочного активного сопротивления в цепь якорной обмотки, Для осуществления реверса уОвигатепя

необходимо изменить полярность питания обмотки якоря либо обмотки возбуждения.

Формула изобретения

Электрический двигатель, содержащий статор, включающий винтообразный магнитогфовод, на концах которого в пазах размещена якорная обмотка, а в центре обмотка возбуждения, н ротор, с располоц. женными друг относительно друга-на раостоянин винторбразными выступами длиной равной ,. отличающийся тем, что, с целью компенсации усилия одностороннего магнитного притяжения ротора, статор снабжен допопнительньш винтообразным магнитопроводом, гфичем оба винтообразных магнитопровода размещены на оледу ющих друг за другом заходах

двухзаходной винтовой линии в -продоту ные оси пазов для размещения якорной обмотки обоих магнитопр оводов совпадают, а выступы на роторе расположены на двухза одной винтовой линии. Источнике информации, принятые во внимание прв экспертвзо

1.Авторское свидетельство СССР № 64142. кл. Н 02 К 17/02,1939. .

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2575355,

кл. Н 02 К 41/00, 2.02.78.

fp..

Я