Бесконтактный электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских (ll) 547005

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.09.72 (21) 1830519/07 с присоединением заявки № (51) М. Кл. - Н 02К 29!04

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубл|икования описания 28.03.77 (53) УДК 621.313.292 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. Н. Ратайко (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ГосУдарственный комитет (23) При ри ет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к области электролвигателей с бесщеточными коммутаторами.

Известны электродвигатели, питаемые от однофазной сети переменного тока, у которых имеется две системы полюсов на статоре, одна — постоянного, другая — переменного тока, а на роторе установлена обмотка и диоды, причем секции обмотки замкнуты через диоды (1).

Недостатком этих электродвигателей является сложность конструкции из-за наличия двух систем полюсов.

Известны также электродвигатели с бесщеточным коммутатором, содержащие явнополюсный безобмоточный ротор-индуктор и якорную оомотку на статоре, секции которой подключены через вентили к секциям обмотки трансформаторного датчика поло>кения, возбу>кдаемого от неподвижной кольцевой обмотки, имеющего безоомоточный явнополюсный ротор (2) .

Недостатками таких электродвигателей являются их конструктивная сложность и низкая н а д еж н ость.

Для упрощения конструкции и повышения надежности в предлагаемом электродвигателе секции якорной обмотки расположены относительно подключенных к ним секций трансформаторного датчика со сдвигом на 90 эл. град., а магнитопроводы роторов датчика и двигателя совмешены.

Обмотка возбуждения двигателя выполнена кольцевой и установлена с той же торцовой

5 стороны, что и обмотка возбуждения датчика на общем магнитопроводе и подключена к источнику через вентиль. В цепь обмотки возбуждения постоянного тока может быть включен регулируемый резистор. На статоре может

1п быть установлена одна обмотка возбуждения, подключенная к источнику пульсирующего тока.

На фиг. 1 изображен описываемый электродвигатель, продольный разрез; на фпг. 2 — то

15 же, поперечный разрез; на фпг. 3 — вариант выполнения электродвигателя с односторонним расположением обмоток возбуждения, продольный разрез; на фиг. 4 — то же, вариант с обмоткой постоянного тока, замкнутой через резистор; на фиг. 5 — то же, вариант с общей обмоткой возбуждения.

На статоре 1 размещены в пазах секции 2, 3, 4 трансформаторного датчика, имеющего первичную обмотку 5 в виде аксиально располо>кенной катушки.

С чередованием по пазам в том же статоре уложены секции 6, 7, 8 якорной обмотки, сдвинутые относительно соответствующих секций 2, 3, 4 на 90 эл. град. и соединенные с

547005

15 последними через выпрямители 9, 10, 11. К статору примыкают два акспально ламелпровапных пакета 12 и 13, образующие с тороидамп 14 и 15 и ротором 16 магнитную цепь.

Ротор 16 выполнен в виде аксиально ламелированного пакета и проводит одновременно поток обмотки 5 трансформаторного датчика и поток обмотки возбуждения 17, питаемой постоянным током. Это питание может быть осуществлено, например, через выпрямители от сети переменного тока, к которой подключен электродвигатель.

Положению ротора, показанному на фиг. 2, соответствует максимальное потокосцепление с секцией 2, при котором в секции 6 будет протекать максимальный выпрямленныи ток. Ротор 16, возбу>кдаемый обмоткой 17, в этом положении является двухполюсным электромагнитом, один полюс которого соответствует выступу, а другой — впадине, аналогично тому, как это имеет место в индукторной машине однопменнополюсного типа. На ротор действует электромагнитный момент, приводя его во вращение.

Затем вступает в действие следующая секция 3 и т. д.

На чертеже представлен ротор с одним

«зубцом». Однако можно выполнить его с двумя и более зубцами; якорная обмотка при этом будет иметь число пар полюсов, равное числу зубцов.

Таким образом, соблюдается закономерность, согласно которой число пар полюсов обмотки двигателя равно всегда числу модуляции параметров датчика за один оборот.

Так, например, двухзубцовому ротору соответствует четырехполюсная якорная обмотка.

Ротор 16 может состоять пз двух раздельных частей: явнополюсного магнитопроводящего ротора датчика и явнополюсного ротора-индуктора, например, постоянного магнита или электромагнита.

На фиг. 3 показано выполнение двигателя с односторонним расположением обмоток 17 возбуждения постоянного тока и обмоткой 5 возбуждения датчика, дающее возможность сократить аксиальную длину статора.

При этом для исключения трансформаторной э.д. с. обмотку 17 следует включить через вентиль 18 к регулируемому источнику постоянного тока.

Как показано на фпг. 4, за счет трансфор. маторной связи с обмоткой 5 обмотку 17 можно питать, замкнув ее через вентиль а регулируемый резистор, что так>ке дает возможность регулирования скорости электродвигателя.

Наконец, как показано на фиг. 5, электродвигатель можно выполнить и с одной общей обмоткой 19 возбуждения, которую необходимо питать пульсирующим током, создающим пульсирующий поток, проходящий через общий пакет ротора 16. Переменная составляющая потока этой обмотки будет наводить э.д. с. в трансформаторных секциях, а постоянная — — взаимодействовать с якорными секциями, обтекаемыми выпрямленным током, образуя вращающий момент.

Формула изобретения

l. Бесконтактный электродвигатель с явнополюсным ротором и якорной обмоткой на статоре, секции которой подключены через вентили к секциям обмотки трансформаторного датчика положения с безобмоточным ротором и кольцевой обмоткой возбуждения, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, секции якорной обмотки расположены относительно подключенных к ним секций трансформаторного датчика со сдвигом на 90 эл. град., а магнитопроводы роторов датчика и двигателя совмещены.

2. Электродвигатель по п. 1, о т л и ч а ющийся тем, что на общем с обмоткой возбуждения датчика магнитопроводе установлена кольцевая обмотка возбу>кдения двигателя постоянного тока, в цепь которой последовательно включен вентиль.

3. Электродвигатель по пп. 1, 2, о тл и ч а юшийся тем, что, в цепь обмотки возбуждения постоянного тока включен регулируемый резистор.

4. Электродвигатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он выполнен с одной обмоткой возбуждения, подключаемой к источнику пульсирующего тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент ФРГ Хо 1268262, кл. 21dР 18/01, 1968.

2. Лвторское свидетельство СССР No 405158, М. Кл. - Н 02К 29/04, 1971.

547005 Рг г.3 фиг.Ф фиг, 5

Составитель В. Комаров

Текред T. Гревцова

Редактор И, Шейкии

Корректор Л. Котова

ТннограФия, вр. Сапунова, 2

Заказ 361,8 Изд, № 194 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Л!инистров СССР по делам изобретений ii откргятпй

113035, Москва, )K-33, Ра шская lian., д, 1:;>