Однофазный вентильный торцовый двигатель

 

Использование: вентильные двигатели, предназначенные для использования в бытовой технике. Сущность изобретения: двигатель снабжен электромагнитом 8 с якорем 7 в виде секторной пластины, размещенной в вырезе магнитопровода 5 статора и повторяющей по контуру геометрию выреза. При включении двигателя электромагнит притягивает якорь, образуя вырез и создавая таким образом асимметрию магнитопровода для создания пускового момента.-После пуска якорь встает на место выреза и асимметрия исчезает. Благодаря этому уменьшается пульсация момента 1 з.п ф-лы, 6 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 02 К 29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВЛР99 Z

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф. )

О

Ql

К) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826175/07 (22) 02;04.90 (46) 23.06.92. Бюл. ¹ 23 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) С.Н. Ковалев, Н.B. Петропольский и Н.И.

Трифонов (53) 621.313.13 (088,8) (56) Патент США ¹ 4588912, кл. 310/68, 1986.

Патент США N 4733119 кл, 310/268, 1988. (54) ОДНОФАЗНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ТОРЦОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобрет:"ние относится к электротехнике, а именно к вентильным микродвигателям, предназначенным преимущественно для бытовых устройств.

Известен однофазный вентильный торцовый двигатель, содержащий ротор. состоящий из кольцевого многополюсного постоянного магнита и ярма, статор с обмоткой и ферромагнитными штырями, направленными к постоянному магниту ротора. и датчик положения ротора, Ферромагнитные штыри устанавливают постоянный магнит ротора в определенное положение для обеспечения пускового момента при включении двигателя. Далее датчик положения ротора осуществляет коммутацию тока в обмотке статора, обеспечивая непрерывное вращение ротора.

Недостатком известного двигателя является высокий уровень шума и вибрации при вращении ротора по причина наличия штырей на статоре.

„„ 4 „„1742952 А1 (57) Использование; вентильные двигатели, предназначенные для использования в бытовой технике. Сущность изобретения: двигатель снабжен электромагнитом 8 с якорем

7 в виде секторной пластины. размещенной в вырезе магнитопровода 5 статора и повторяющей по контуру геометрию выреза. При включении двигателя электромагнит притягивает якорь, образуя вырез и создавая таким образом асимметрию магнитопровоца для создания пускового момента..После пуска якорь встает на место выреза и асимметрия исчезает. Благодаря этомууменьшается пульсация момента. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

Известен также однофазный вентильный торцовый двигатель, содержащий статор с обмоткой, размещенной на плоском магнитопроводе с секторным вырезом, ротор, состоящий из кольцевого многополюсного постоянного магнита и ярма, и датчик положения ротора.

Секторный вырез в магнитопроводе статора устанавливает постоянный магнит ротора в определенное положение для обеспечения пускового момента при включении двигателя, К недостаткам известного двигателя следует отнести высокий уровень шума и вибрации вследствие наличия выреза в магнитопроводе и, как следствие, использование двигателей в основном в вентиляторах.

Целью изобретения является снижение уровня шума и вибрации и расширение эксплуатационных возможностей путем уменьшения пульсации момента, На фиг, 1 показан однофазный вентильный торцовый двигатель: на фиг, 2 — то же, 1742952

55 вид на плату статора; на фиг. 3 — кольцевой магнит ротора; на фиг. 4 — то же, разрез; на фиг. 5 — упрощенная схема управления вентильного двигателя; на фиг, 6 — диаграмма, поясняющая образование вращающегося 5 момента на валу двигателя.

Однофазный вентильный торцовый двигатель содержит статор с обмоткой 1, закрепленной на плоском магнитопроводе

2, имеющем секторный вырез, Магнитопро- 10 вод 2 закреплен на основании 3, имеющем втулку под подшипники. На основании 3, например, с помощью скобы 4 закреплен электромагнит 5 с подпружиненным якорем

6 в форме секторной пластины, размещен- 15 ной в вырезе магнитопровода 2 статора, причем поверхности магнитопровода 2 статора и якоря 6 электромагнита со стороны воздушного зазора размещены в одной плоскости, В магнитопроводе 2 статора закреп- 20 лен датчик 7 положения ротора (датчик

Холла). Ротор состоит из кольцевого многополюсного постоянного магнита 8, закрепленного на ярме 9, Поверхность полюсов постоянного магнита 8 может быть выпол- 25 нена вогнутой относительно поверхности магнитопровода 2 статора для получения распределения индукции в зазоре на полюсном делении, близком к трапеции.

Схема управления (фиг. 5) содержит дат- 30 чик Холла 10, выход которого подключен к логическому коммутатору 11, открывающему транзисторы VT1 и VT2 или VT3 и VT4 в зависимости от полярности выходного сигнала с датчика Холла 10, при этом ток в 35 обмотке 1 статора изменяет направление.

Двигатель работает следующим образом.

В обесточенном состоянии постоянный магнит 8 ротора находится в произвольном 40 положении относительно обмотки 1 статора и датчика Холла 7. При включении двигателя на обмотку электромагнита 5 подается импульс заданной длительности (1 — 2 с) и якорь

6 притягивается, освобождая вырез в маг- 45 нитопроводе 2. При этом если магнит 8 остановился в положении, при котором датчик

Холла 7 находится под границей полюсов (r.е. вне действия магнитного поля), под действием сил тяжести вследствие наличия 50 выреза магнит 8 повернется, датчик Холла 7 окажется в магнитном поле, и по обмотке 1 начинает протекать.ток. После разгона ротора (1-2 с) для двигателя с внешним диаметром магнита 40 мм) обмотка электромагнита 5 обесточивается и якорь 6 занимает место в вырезе, образуя гладкий магнитопровод. Благодаря этому исчезает пульсирующая составляющая в моменте на валу двигателя, Образование момента на валу схематично показано на диаграмме (фиг. 6). Разделение индукции в зазоре (Вб) имеет вид, близкий к трапеции (а), что достигается выбором значений воздушного зазора (1,5 — 2,0 мм) или выполнением при больших зазорах поверхности полюсов вогнутой, После разгона ротора и отключения электромагнита 5 при обесточивании обмотки 1 статора в момент нахождения датчика Холла 7 под границей полюсов благодаря инерции ротор с постоянным магнитом 8 перемещается и обмотка 1 подключается, Наличие гладкого магнито ровода якоря уменьшает пульсацию момента (б), снижает шум и вибрацию.

Кроме того, при наличии датчика частоты вращения данный двигатель можно использовать в звукозаписывающей технике.

Формула изобретения

1. Однофазный вентильный торцовый двигатель, содержащий статор с обмоткой, размещенной на плоском магнитопроводе с секторным вырезом, ротор, состоящий из кольцевого многополюсного постоянного магнита и ярма, и датчик положения ротора, отличающийся тем. что. с целью снижения уровня шума и вибрации и расширения эксплуатационных возможностей путем уменьшения пульсации момента, двигатель снабжен электромагнитом с подпружиненным якорем в форме секторной пластины, размещенной в вырезе магнитопровода статора, при этом поверхности магнитопровода статора и секторной пластины со стороны воздушного зазора размещены в одной плоскости, 2, Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что поверхность полюсов постоянного магнита ротора выполнена вогнутой относительно поверхности магнитопровода статора, 1742952

1742952

М 3 ! нг, б

Составитель Н,Трифонов

Редактор О.Хрипта Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И,Муска

Заказ 2293 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК -:,Т СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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