Электродвигатель постоянного тока совмещенный с датчиком частоты вращения

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение осевых размеров при одновременном повышении КПД электродвигателя. На удлиненной поверхности магнитов 1 выполнены сквозные прямоугольные пазы, в которых неподвижно установлен магнитопроводящий цилиндр 6 магнитопровода датчика. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна расстоянию между соседними удлиненными магнитами. При подаче напряжения питания в обмотку 5 якорь электродвигателя вместе с магнитопроводящим кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-за наличия зубцов на вращающемся кольце 8 и неподвижном 7 магнитная проводимость рабочего воздушного зазора датчика циклически изменяется. Магнитный поток, проходящий через тело неподвижного магнитопроводящего цилиндра 6, вращающееся кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии с изменением проводимости рабочего воздушного зазора. В обмотке 10 датчика, охватываемой пульсирующим магнитным потоком, наводится электродвижущая сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращения якоря. Это позволяет полностью использовать удлиненную часть магнитов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 Н 02. К 11/00

3ЖИЮЗМ3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР,(21) 4305645/24-07 (22) 10.07.87 (46) 07.04.89. Бюл. N 13 (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики (72) В.Н.Веселовский и N.Á.Èäèí (53) 621.313.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 396788, кл. Н 02 К 11/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 544058, кл. Н 02 К 21/26, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1111230 ° кл. Н 02 К 11/00, 1984. (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТО.

КА1 СОВМЕЩЕННЫЙ С ДАТЧИКОМ ЧАСТОТЫ

ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— уменьшение осевых размеров при одновременном повышении КПД электродвигателя, На удлиненной поверхности магнитов 1 выполнены сквозные прямоугольные. пазы, в которых неподвижно установлен магнитопроводящий цилиндр

„„SU„„1471252 А1

6 магнитопровода датчика. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна расстоянию между соседними удлиненными магнитами. При подаче напряжения питания в обмотку 5 якорь электродвигателя вместе с магнитопроводящим кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-.за наличия зубцов на вращающемся кольце 8 и неподвижном 7 магнитная проводимость рабочего воздушного зазора датчика циклически изменяется. Магнитный поток, проходящий через тело неподвижного магнитопроводящего цилиндра 6, вращающееся кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии сизменением проводимости рабочего воздушного зазбра. В обмотке

10 датчика, охватываемой пульсирующим магнитным потоком, наводится, электродвижущая сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращения якоря. Это позволяет полностью использовать удлиненную часть магнитов. 2 ил.

1471252

Изобретение относится к электродвигателям постоянного тока, предназначенным для лентопротяжных и других устройств, для которых важным параметром является равномерность вращения роторов.

Цель изобретения — уменьшение осевых размеров при одновременном повы шении КПД электродвигателя. 10

На фиг,1 схематически показан предлагаемый многополюсный электродвигатель постоянного тока, совмещенный с датчиком частоты вращения," на фиг.2 — магнитопроводящий цилиндр. 15

Система возбуждения. двигателя состоит из удлиненных 1 и неудлиненных

2 постоянных магнитов, чередующихся между собой вдоль по окружности воздушного зазора двигателя и закреплен- 20 ных в магнитопроводящем корпусе 3.

Осевая длина постоянных магнитов 1 больше длины пакета якоря 4. Обмотка

5 якоря уложена на беспазовый пакет якоря 4. На удлиненной части магнитов 25 над лобовыми частями обмотки 5 якоря выполнены сквозные прямоугольные пазы ° в которые неподвижно укреплен магнитопроводящий цилиндр 6. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквоз- 30 ные радиальные прорези, препятствующие замыканию магнитного потока между разноименными постоянными магнитами через тело цилиндра 6.

Таким образом, вся удлиненная поверхность магнитов используется для отвода магнитного потока в цепь датчика частоты вращения. Рабочий воздушный зазор датчика образуется двумя магнитопроводящими кольцами, рас 40 положенными перпендикулярно оси вращения якоря, причем кольцо 7 закреплено на корпусе 3, а кольцо 8 укреплено на немагнитной втулке 9. На обращенных одна к другой цилиндрических поверхностях колец 7 и 8 нарезано одинаковое число зубцов. Кольцевая обмотка 10 датчика закреплена на корпусе 3. Нерабочий воздушный зазор образуется гладкими поверхностями неподвижного магнитопроводящего цилинд-50 ра 6 и вращающегося магнитопроводящего кольца 8. Магнитное поле в нерабочем зазоре является униполярным, равномерно распределенным, что исключает дополнительно потери при враще- .55 нии кольца 8 °

Выступы, образованные на одной из торцовых частей магнитопроводящего цилиндра, укрепляются в пазы на удлиненных магнитах одной полярности. Неудлиненные магниты противоположной полярности размещаются напротив прорезей, ширина которых равна расстоянию между соседними удлиненными магнитами. Это увеличивает воздушный зазор, препятствующий замыканию магнитно—

ro потока рассеяния между разноименными постоянными магнитами через тело цилиндра 6. На противоположной торцовой стороне магнитопроводящего цилиндра в нерабочем зазоре с гладкими поверхностями образуется равномерно распределенное магнитное поле одной полярности (униполярное), которое проходит ,через рабочий зазор с зубчатыми поверхностями и охватывает обмотку 10 датчика.

Электродвигатель работает следующим образом

При подаче напряжения питания в обмотку 5 якорь электродвигателя вместе с магнитопроводящим кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-за наличия зубцов на вращающемся кольце

8 и неподвижном кольце 7 магнитная проводимость рабочего воздушного зазора датчика циклически изменяется.

Магнитный поток, проходящий через тело неподвижного магнитопроводящего цилиндра 6, вращающееся кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии с изменением проводимости рабочего воздушного зазора. В обмотке 10 датчика, охватываемой пульсирующим магнитным потоком, наводится электродвижущая сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращения якоря.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет полностью использовать поверхность удлиненной части магнитов для отвода магнитного потока в цепь, датчика частоты враще.— ния. При этом, по сравнению с известным электродвигателем, осевые размеры удлиненных магнитов уменьшаются на 10-25Х без снижения величины выходного сигнала датчика. Соответственно этому уменьшаются и осевые размеры электродвигателя. Одновременно применение неподвижного магнитопроводящего цилиндра предлагаемой конструкции позволяет исключить дополнительные электромагнитные потери при вращении якоря, что повышает КПД

1471252 электродвигателя. В большей мере этот эффект может быть получен в электродвигателях малой мощности.

Фиг. 2

Составитель С.Шутова

Техред Л.Сердюкова Корректор М ° Самборская

Редактор Н.Тупица

Заказ 1614/53 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/3

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Формула изобретения

Электродвигатель постоянного тока, совмещенный с датчиком частоты вращения, содержащий систему возбуждения двигателя, выполненную на постоянных магнитах чередующейся полярности, закрепленных в магнитопроводящем корпусе, причем магниты одноименной полярности выполнены удлинен- 15 ными в осевом направлении, якорь с обмоткой, установленный на немагнитной втулке, неподвижный и вращающийся магнитопроводы датчика с зубцами, выполненными на обращенных друг к 2р другу цилиндрических поверхностях, магнитопроводящий цилиндр и выходную кольцеообразную обмотку датчика, установленную соосно с цилиндром между системой возбуждения электродвигателя и магнитопроводами датчика, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения осевых размеров при одновременном повышении КПД электродвигателя, на удлиненной поверхности магнитов над лобовой частью обмотки якоря выполнены сквозные прямоугольные пазы, в которых неподвижно укреплен магнитопроводящий цилиндр, причем в торцовой части цилиндра напротив неудлиненных магнитов выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна расстоянию между соседними магнитами.