Электрический микродвигатель постоянного тока для работы в экологически чистых средах

 

(19) RU (1 1) (51) 5 Н02 К 13 14

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам г- . 4

-с 1 . с, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь,,,„,",""

К ПАТЕНТУ (21) 5009725/07 (22) 18.11.91 (46) 15.10.93 Бюл Йя 37-38 (76) Василенко Николай Васильевич; Ивашов

Евгений Николаевич; Оринчев Сергей Михайлович;

Степанчиков Сергей Валентинович (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ РАБОТЫ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ Ч ИСТЫХ СРЕДАХ (57) Иаюльзование: электротехника, конструкция электрических машин Сущность изобретения: микродвигатель содержит индуктор в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками из магнитомягкой стали в форме кольцевых сегментов, дисковый якорь с обмоткой, щетки, коллектор. Дисковый якорь выполнен в виде набора биморфоа Каждый биморф представляет собой пьезоэлектрическую пластину с электродом, жестко соединенную с пластиной из диэлектрического материала. На последней размещена обмотка Биморфы закреплены на основании якоря и растюложены радиально, оси их больших поперечных сечений рааюпожены вдоль оси микродвигателл Число биморфов равно числу коллекторных пластин коллектора, а обмотка якоря через коллекторные пластины связана с электродами. 3 ил.

2001488

Изобретение относится к электрическим машинам, более конкретно к микродвигателям постоянного тока, предназначенным для работы в экологически чистых средах.

Известен электрический микродвигатель постоянйого тока, содержащий внешний и внутренний статоры, полный якорь, щетки и коллектор.

Недостатком аналога является невозможность получения постоянной скорости при изменении выходной нагрузки, т.е. жесткой характеристики.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция электрического микродвигателя постоянного тока, содержащая постоянные магниты с полюсными наконечниками из магнитомягкой стали в форме кольцевых сегментов,.дисковый якорь, щетки и коллектор в виде набора коллекторных пластин (1).

Недостатком прототипа также является невозможность получения постоянной скорости при изменении выходной нагрузки, т.е. жесткой характеристики.

Цель изобретения — получение постоянной скорости при изменении выходной нагрузки.

Достигается это тем, что дисковый якорь выполнен в виде набора биморфов— пьезоэлектрических пластин с электродами, жестко соединенных с диэлектрическими с нанесенными обмотками, электрически связанных с электродами посредством коллекторных пластин, биморфы закреплены на основании якоря в радиальном направления таким образом, что большие оси их поперечных сечений расположены в осевом направлении, а число биморфов равно числу коллекторных пластин.

Введение в электрический микродвигатель постоянного тока для работы в экологически чистых средах дискового якоря в виде набора биморфов обеспечивает увеличение тока в цепи обмоток эа счет деформации (изгиба) биморфов (пьезоэлектрических пластин) в результате повышения выходной нагрузки, что позволяет достичь получения постоянной скорости при изменении выходной нагрузки.

Минимальное количество узлов внешнего трения, отсутствие замкнутых (трудноочищвемых) полостей в обмотках и простота конструкции сводит к минимуму вероятность образования и скапливания загрязняющих микрочастиц износа, что позволяет рекомендовать микродвигатель для работы в экологически чистых средах, На фиг. 1 показан общий вид электрического микродвигателя постоянного тока для

Таким образом, предложен электрический микродвигэтель постоянного тока для работы в экологически чистых средах, в котором увеличение выходной нагрузки при одновременном уменьшении скорости приводит к созданию дополнительного электрического тока в обмотках и стабилизации скорости вращения вала

15.

Применение предлагаемого устройства позволяет получать постоянную скорость при изменении (увеличении) выходной нагрузки. работы в экологически чистых средах; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — биморф, поперечное сечение.

Электрический микродвигатель постоянного тока для работы в экологически чистых средах (фиг. 1) содержит постоянные магниты 1 с полюсными наконечниками 2 из магнитомягкой стали в форме кольцевых сегментов 3, дисковый якорь 4, щетки 5, и

10 коллектор 6 в виде набора коллекторных пластин 7. Дисковый якорь 4 выполнен в виде набора биморфов 8 — пьезоэлектрических пластин 9 (фиг. 2) с электродами 10, жестко соединенных с диэлектрическими

15 пластинами 11, на которые нанесены обмотки 12, электрически связанные с электродами 10 посредством коллекторных пластин 7.

Биморфы 8 закреплены на основании 13 якоря 4 в радиальном направлении таким

20 образом, что большие оси 14 их поперечных сечений (фиг. 3) расположены в осевом направлении, а число биморфов 8 равно числу коллекторных пластин 7. Дисковый якорь 4 и коллектор 6 установлены на валу 15 в опорах 16, установленных в корпусе 17.

Электрический микродвигатель постоянного тока для работы в экологически чистых средах работает следующим образом, При подаче напряжения на щетки 5 че30 рез коллекторные пластины 7 в обмотках 12 возникает электрический ток. Магнитное поле, созданное электрическим током в обмотках 12, взаимодействует с магнитным полем постоянных магнитов 1. В результате

35 чего дисковый якорь 4 начинает вращаться вместе с коллектором 6 на валу 15 в опорах

16.

При изменении выходной нагрузки, например ее увеличении, происходит изгиб

40 биморфов 8, в результате чего на пьезоэлектрических пластинах 9 возникает дополнительный электрический потенциал, что приводит к увеличению тока в обмотках 12, а следовательно, к стабилизации скорости

45 вращения вала 15.

2001188 ф

46

Устройство целесообразно использовать для работы в экологически чистых средах.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МИКРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ РАБОТЫ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСтыхсРедАх, содержащий индуктор в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками из магнитомягкой стали, имеющими форму кольцевых сегментов,, дисковый якорь с обмоткой, щетки и коллектор в виде набора коллекторных пластин, отличающийся тем, что дисковый якорь выполнен в виде набора биморфов, состоящих иэ пьезоэлектрических пластин (56) Е.R.Àðìåíñêèé, Г.Б.Фальк. Электрические микромашины. М.: 8ысшая школа, 1985. с. 23. рис. 22, с электродами, жестко соединенных с пластинами из диэлектрического материала, 10 на которых размещена обмотка. биморфы закреплены на основании якоря и расположены радиально, оси их больших поперечных сечений расположены вдоль оси микродвигателя, при этом число биморфов

15 равно числу коллекторных пластин, а обмотка через коллекторные пластины связана электрически с электродами.

2001488

&ca A

9 8

Уиг. Г

Составитель H. Василенко

Редактор Е. Полионова Техред М.Моргентэл Корректор M. Демчик

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3131

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