Магнитоэлектрическая опора центрирования

 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к прецизионным приборам. Цель изобретения - повышение точности центрирования за счет уменьшения вредных моментов. Магнитоэлектрическая опора центрирования состоит из подвижной части ротора, на которой расположены постоянные магниты 1, выполненные в виде кольцевых секторов, намагниченные в тангенциальном направлении, укрепленные на немагнитной ступице 2. Соседние одноименные полюса магнитов 1 соединены магнитопроводами 3, 4. Опора имеет неподвижную часть, состоящую из обмоток осевого, радиального и углового центрирования. Активные части обмоток радиального (осевого) центрирования находятся в радиальных зазорах и могут быть расположены как параллельно (перпендикулярно), так и под углом к оси центрирования. Размещение проводников активных частей 6, 7 обмоток 8 радиального и обмоток 9 осевого центрирования под углом к оси центрирования приводит к упрощению конструкции, технологии изготовления и сборки опоры. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1581898 А (51)5 F 16 С 32 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4435509/31-27 (22) 02.06.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Московский энергетический институт (72) В. П. Ларин, В. А. Трегубов, И. В. Мосягин, В. С. Родин, В. Ф. Шашурин, К. Б. Яковлев и Н. Н. Малышкин (53) 621.313.392(088.8) (56) Патент США № 3845995, кл. F 16 С 39/06, 1974. (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОПОРА

ЦЕНТРИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к прецизионным приборам. Цель изобретения — повышение точности центрирования за счет уменьшения вредных моментов. Магнитоэлектрическая опора центрирования состоит из подвижной части ротора, на которой расположены постоянные магниты 1, выполненные в виде кольцевых секторов, намагниченных в тангенциальном направлении, укрепленные на немагнитной ступице 2. Соседние одноименные полюса магнитов 1 соединены магнитопроводами 3 и 4. Опора имеет неподвижную часть, состоящую из обмоток осевого, радиального и углового центрирования. Активные части обмоток радиального (осевого) центрирования находятся в радиальных зазорах и могут быть расположены как параллельно (перпендикулярно), так и под углом к оси центрирования. Размещение проводников активных частей 6 и 7 обмоток 8 радиального и обмоток 9 осевого центрирования под углом к оси центрирования приводит к упрощению конструкции, технологии изготовления и сборки опоры. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1581898

Изобретение относится к приборостроению, а именно к прецизионным приборам.

Цель изобретения — увеличение точности центрирования за счет уменьшения вредных моментов.

На фиг. 1 представлена опора, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 и 5 — примеры конструктивного выполнения немагнитной ступицы для крепления постоянных магнитов и секторных магнитопроводов; на фиг. 6 — магнитоэлектрическая опора центрирования при расположении проводников активных ! частей обмоток осевого и радиального центрирования под углом, продольный раз рез.

Магнитоэлектрическая опора центрирования содержит постоянные магниты 1, которые выполнены в виде кольцевых секторов, намагничены в тангенциальном направлении и укреплены попарно на немагнитной ступице 2. Каждая пара магнитов 1, укрепленная на ступице 2, намагничена встречно. Соседние одноименные полюса магнитов l соединены магнитопроводами 3 и 4, выполненными также в виде кольцевых секторов, укрепленных на ступице 2. Между соседними парами магнитов выполнены радиальные зазоры 5, в которых расположены проводники активных частей 6 и 7 обмоток 8 радиального и обмоток 9 осевого центрирования. Поверхности полюсов магнитов 1 соседних пар, сбращенных к радиальным зазорам 5, имеют разную полярность и расположены в плоскостях, проходящих через ось центрирования. Секторные магнитопроводы 3 и 4 замкнуты между собой внешним кольцевым магнитопроводом 10 через кольцевой воздушный зазор 11, в котором расположены проводники активных частей 12 обмотки 13 углового центрирования в плоскостях, проходящих через ось центрирования. Проводники активных частей 6 обмоток 8 могут быть расположены параллельно, проводники активных частей 7 обмоток 9 — перпендикулярно оси центрирования, а проводники лобовых частей 14, 15 и 16 обмоток 8, 9 и 13 выполне ны в виде частей окружностей, соосных с осью центрирования. Подвижная часть магнитоэлектрической опоры центрирования, состоящая из постоянных магнитов 1, магнитопроводов 3, 4 и 10 и немагнитной ступицы 2, крепится к ротору 17, а неподвижная часть, состоящая из обмоток 8, 9 и 13 радиального, осевого и углового центрирования, устанавливается на статоре

18 прибора.

На фиг. 5 проводники активных частей 6 (7) обмоток 8 (9) осевого и радиального центрирования расположены под углом, при этом обмотки 8 (9) осевого и радиального центрирования имеют одинаковую конфи гура ци ю.

Опора содержит также датчики радиального, осевого или углового центрирования, блок питания и блок управления.

Магнитоэлектрическая опора центрирования работает следующим образом.

В зависимости от направления смещения ротора 17 под действием возмущающих сил датчики радиального, осевого или углового центрирования создают соответствующие сигналы и блок управления подключает обмотки 8 осевого, обмотки 9 радиального или обмотки 13 углового центрирования к источнику питания, пропуская в каждой из них ток в том или ином направлении в соответствии с направлением возмущающей. силы, таким образом, чтобы возникающие силы возвращали ротор 17 в исходное положение по определенному закону управления, заложенному в структуру блока управления.

При прохождении тока по проводникам активных частей обмоток 8 радиального центрирования и по проводникам активных частей 7 обмоток 9 осевого центрирования, находящихся в тангенциальном поле постоянных магнитов 1 в радиальных зазорах 5, создаются соответственно радиальная и осевая силы, а при прохождении тока по проводникам активных частей 12 обмоток 13 углового центрирования, находящихся в радиальном поле постоянных магнитов 1 в кольцевом воздушном зазоре ll, создается тангенциальная сила и момент управления.

Величина сил определяется следующим выражением:

F= В ° w Х, где 3, ю, l — длина витка активной части, количество витков и величина силы тока в обмотках центрирования;

 — величина индукции в радиальных опорах.

Размещение проводников активных частей 6 и 7 обмоток 8 радиального и обмоток 9 осевого центрирования в радиальных воздушных зазорах 5, где секторными постоянными магнитами 1 создается тангенциальное поле, и удаление замыкающих магнитопроводов 3, 4 и 10 от проводников активных частей 6 и 7 обмоток 8 и 9 обеспечивает центрирующую силу радиального и осевого направления без тангенциальной составляющей; которая является причиной возникновения вредных моментов. Благодаря этому уменьшается общий вредный момент магнитоэлектрической опоры центрирования, что увеличивает точность центрирования.

Размещение проводников активных частей 6 и 7 обмоток 8 радиального и обмоток 9 осевого центрирования под углом к оси центрирования приводит к упрощению конструкции, технологии изготовления

1581898

Формула изобретения

А-A

10 12

17

1В

Фиг.2 и сборки магнитоэлектрической опоры центрирования.

Предлагаемая опора центрирования уменьшает вредные моменты и тем самым повышает точность центрирования.

l. Магнитоэлектрическая опора центрирования, содержащая подвижную часть в виде расположенных по окружности секторных постоянных магнитов и охватывающего их наружного магнитопровода, и неподвижную часть, включающую обмотки осевого, радиального и углового центрирования и датчики осевого, радиального и углового положений подвижной части, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности центрирования путем уменьшения вредных моментов, постоянные магниты намагничены тангенциально и сгруппированы попарно в четное число пар, большее или равное четырем, в каждой паре магниты намагничены встречно и соединены расположенным между ними секторным магнитопроводом, секторы установлены с зазором относительно наружного магнитопровода, в котором расположены проводники активных частей обмоток углового центрирования, соседние пары магнитов установлены с радиальными зазорами для размещения проводников активных частей обмоток радиального и осевого центрирования, полярность полюсов магнитов соседних пар противоположна, а их поверхности расположены в плоскостях, проходящих через ось центрирования.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что проводники активных частей обмо15 ток осевого центрирования расположены перпендикулярно оси центрирования, проводники активных частей обмоток радиального центрирования расположены параллельно оси центрирования.

3. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что проводники активных частей обмоток радиального и осевого центрирования расположены под углом к оси центрирования.

1581898 я(ч) б(7Ф(15

77

Составитель Г. Елисеева

Редактор M. Петрова Техред A. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 2075 Тираж 532 Подписное

В!!ИИПИ Государственного комитета Но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбина «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!