Реверсивний вентильний електродвигун

Вентильний двигун, що містить здвоєну магнітну систему з постійними магнітами, що утворюють робочий зазор з різнойменною намагніченістю, магнітну систему з аксіально намагніченими постійними магнітами, при цьому активні поверхні постійних магнітів магнітних систем повернені одна до одної, і електронний комутатор, керуючі ланцюги якого зв'язані з виходом датчика положення магнітних систем, а вихід підключений до обмоток керування, який відрізняється тим, що у здвоєній магнітній системі постійні магніти забезпечені полюсними наконечниками з магнітом'якого матеріалу, встановлені у фланцеві кришки на кільцеві магнітопроводи на відстані полюсної поділки з утворенням магнітних систем з 2p=2.2n пар полюсів (де n - ціле число, n=1,2,3,…n) і встановлені на вал зі збігом однойменної намагніченості полюсів U 2 (19) 1 3 14532 4 зв'язані з виходом датчика положення магнітних менної намагніченості полюсів по осі, кожен тосистем, а вихід підключений до обмоток керуванрець магнітної системи з аксіально намагніченими ня. постійними магнітами забезпечений полюсними Недоліками відомого пристрою є низький коенаконечниками з магнітом'якого матеріалу, встафіцієнт використання постійних магнітів, нерівноновленими в пази циліндра з немагнітного матерімірність обертаючого моменту в межах одного алу, число яких визначають утворенням магнітних оберту і неможливість реверсування магнітної сисистем з 2р=3.2n пар полюсів на кожному торці, стеми без перемагнічування постійних магнітів. при цьому полюсні наконечники магнітних систем В основу корисної моделі поставлено завданвиконані трохи довшими за постійні магніти у радіня забезпечення сталості обертаючого моменту з альному напрямку, крім того, у магнітній системі з високим коефіцієнтом використання постійних мааксіально намагніченими постійними магнітами по гнітів і реверсування магнітної системи, що має внутрішньому діаметру концентрично зовнішній можливість обертання, без перемагнічування посповерхні циліндра з немагнітного матеріалу встатійних магнітів. новлений статор з обмотками в пазах, наприклад, Поставлене завдання здійснюється тим, що у вентильно-індукторного двигуна, число яких доріввентильному двигуні, що містить здвоєну магнітну 3 2n систему з постійними магнітами, що утворюють нює Zc , і без обмотувальний ротор з чис2 робочий зазор з різнойменною намагніченістю, магнітну систему з аксіально намагніченими пос2 2n лом пазів, що дорівнює Zp , і тримачами з тійними магнітами, при цьому активні поверхні 2 постійних магнітів магнітних систем повернені однемагнітного матеріалу, по зовнішньому діаметру на до одної, і електронний комутатор, керуючі лаяких встановлені магнітом'які шунти, що обертанцюги якого зв'язані з виходом датчика положення ються разом з ротором уздовж розточки полюсних магнітних систем, а вихід підключений до обмоток наконечників, вирішується задача забезпечення керування, відповідно до корисної моделі, у здвоєсталості обертаючого моменту з високим коефіціній магнітній системі постійні магніти забезпечені єнтом використання постійних магнітів і реверсуполюсними наконечниками з магнітом'якого матевання магнітної системи, що має можливість оберріалу, встановлені у фланцеві кришки на кільцеві тання, без перемагнічування постійних магнітів. магнітопроводи на відстані полюсної поділки з На Фіг.1 показаний загальний вид двигуна. утворенням магнітних систем з 2р=2.2n пар полюНа Фіг.2 - розріз по А-А. сів (де n - ціле число, n=1, 2, 3...n) і встановлені на Реверсивний вентильний двигун (Фіг.1) містить вал зі збігом однойменної намагніченості полюсів три основні частини - статор, здвоєний ротор і вепо осі, кожен торець магнітної системи з аксіально нтильно-індукторний привід. Статор 1 містить цинамагніченими постійними магнітами забезпечеліндр із немагнітного матеріалу з пазами 2, у які ний полюсними наконечниками з магнітом'якого встановлені по окружності на відстані полюсної матеріалу, встановленими в пази циліндра з немаподілки постійні магніти 3 з полюсними наконечнигнітного матеріалу, число яких визначають утвоками 4. Статор 1 встановлений у немагнітний кор. n ренням магнітних систем з 2р=3 2 пар полюсів на пус 5 і забезпечений фланцевими кришками 6 з кожному торці, при цьому полюсні наконечники підшипниками 7. По внутрішньому діаметру статомагнітних систем виконані трохи довшими за посра 1 встановлений статор 8 із зосередженими обтійні магніти у радіальному напрямку, крім того, у мотками 9, наприклад, вентильне - індукторного магнітній системі з аксіально намагніченими посдвигуна. Безобмотувальний ротор 10 виконаний з тійними магнітами по внутрішньому діаметру конможливістю обертання на окремих підшипниках і центрично зовнішній поверхні циліндра з немагнітзабезпечений з обох торців тримачами 11 з немагного матеріалу встановлений статор з обмотками нітного матеріалу у вигляді фланцевих кришок з в пазах, наприклад, вентильно-індукторного двигусекторними вирізами. По зовнішньому діаметру 3 2n тримачів встановлені шунти 12 з магнітом'якого на, число яких дорівнює Zc , і безобмотуматеріалу, що перекривають три полюсні наконеч2 ника 4 статора 1 і пару полюсних наконечників вальний ротор з числом пазів, що дорівнює здвоєної магнітної системи. Обмотки 9 статора 8 n 2 2 підключені на вихід електронного комутатора, вхід , і тримачами з немагнітного матеріалу, Zp 2 якого зв'язаний з виходом датчика положення магпо зовнішньому діаметру яких встановлені магнінітних систем. Ротор 13 містить фланцеві кришки з том'які шунти, що обертаються разом з ротором встановленими кільцевими магнітопроводами 14, уздовж розточки полюсних наконечників. на які на відстані полюсної поділки встановлені Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю постійні магніти 15 з полюсними наконечниками ознак корисної моделі і технічним результатом 16, і являє собою здвоєну магнітну систему з полягає в такому. 2р=2.2n пар полюсів, що охоплює статор 1 з торців. Завдяки тому, що в здвоєній магнітній системі Ротор 13 має можливість обертання щодо осі постійні магніти забезпечені полюсними наконечстатора 1, при цьому зазори між активними поверниками з магнітом'якого матеріалу, встановлені у хнями магнітних систем ротора 13 і активними фланцеві кришки на кільцеві магнітопроводи на поверхнями магнітних систем статора 1 вибиравідстані полюсної поділки з утворенням магнітних ють з умови максимального використання постійсистем з 2р=2.2n пар полюсів (де n - ціле число, них магнітів, оскільки енергія (ВН)max/2 є найбільш n=1,2,3...n) і встановлені на вал зі збігом однойважливою характеристикою постійних магнітів. 5 14532 6 Число пазів статора 8 і ротора 10 вибирають з магнітом'якими шунтами трьох полюсних наконечумови переміщення магнітом'яких шунтів 12 на ників постійних магнітів статора, із включенням полюсну поділку магнітної системи з 2р=3.2n пар співпадаючих по різнойменній намагніченості з полюсів. Датчик положення магнітних систем 16 ротором, і пари полюсних наконечників постійних може бути будь-якого типу, наприклад, трансформагнітів ротора, включенням співпадаючих по різматорний, дросельний, індуктивний. Холу і т.і. Однойменній намагніченості зі статором, протилежно нак перевагу необхідно віддати фотоелектричним заданому обертанню ротора, утворюють пасивні й датчикам. активні магнітні ланцюги. В утворених активних Вентильний електродвигун працює в такий магнітних ланцюгах переважають сили магнітного спосіб. відштовхування/притягання, і ротор переміщується Спочатку розглянемо варіант здвоєної магнітв положення зі збігом полюсів по різнойменній ної системи з 2p=2.2n=8 (при n=2) полюсів, статор з намагніченості. У пасивних магнітних ланцюгах 2p=3.2n=12 полюсів різнойменно намагнічених маротор переміщується в положення зі збігом полюгнітів на кожнім торці і вентильно-індукторний двисів по різнойменній намагніченості. Оскільки перегун із шістьма пазами на статорі і чотирма пазами міщення полюсів ротора здійснюється в зашунтона безобмотувальному роторі, при цьому противаному вигляді, останні не створюють лежні магніти в магнітних системах ротора встанообертаючого моменту. Подальшим переміщенням влені зі збігом однойменної намагніченості по осях шунтів на полюсний розподіл магнітної системи з полюсів. Оскільки магнітні системи з 2р=2.2n і 2р=3.2n у напрямку, протилежному руху ротора, . n 2p=3 2 пар полюсів при збиранні займають довістворюють нові положення для переміщення льне положення одна відносно другої, доцільно останнього, а зміною напрямку переміщення магрозглянути положення, при якому чотири однойнітом'яких шунтів змінюють напрямок руху ротора. менно намагнічених магніти статора на торцях Переміщення магнітом'яких шунтів роблять по збігаються по осі з однойменно намагніченими приходу сигналу датчика положення магнітних полюсами протилежних систем ротора. У цьому систем на вхід електронного комутатора, вихідний випадку на полюси ротора, що збігаються по різімпульс якого включає відповідну обмотку 9 веннойменній намагніченості з полюсами статора, тильно-індукторного двигуна і переміщує безобмодіють сили взаємного притягання, і на полюс рототувальний ротор 10 на половину полюсної поділки. ра, праворуч і ліворуч від співпадаючого, діють Оскільки статор має 6 пазів, а ротор - 4 пази, то сили взаємного притягання/відштовхування двох тримачі з магнітом'якими шунтами переміщуються полюсів, що примикають до співпадаючого по різна кут у 30°, що відповідає полюсній поділці статонойменній намагніченості полюсу статора. У той ра 1. Таким чином, переміщуючи магнітом'які шунже час на полюс ротора, що збігається по однойти на полюсну поділку статора 1 і шунтуючи посменній намагніченості з полюсами статора, діють тійні магніти за допомогою полюсних наконечників, сили взаємного відштовхування, і на полюси, праздійснюють безперервне повторення зазначених воруч і ліворуч від співпадаючого, діють сили взапроцесів, диктуємих електронним комутатором по ємного відштовхування/притягання двох полюсів, сигналах датчика положення магнітних систем. що примикають до співпадаючого по однойменній В альтернативному варіанті вентильний двинамагніченості полюсу статора. У магнітних сисгун може працювати при виконанні магнітних системах з 2р=2.2n пар полюсів ротора і 2р=3.2n пар тем ротора з 2р=3.2n і статора з 2р=2.2n пар полюполюсів статора в кожний момент кількість співпасів, при цьому кожна з них може бути нерухомою даючих по однойменній і різнойменній намагнічечи обертовою. Шунтування полюсних наконечників ності полюсів визначається числом пар полюсів можна робити електромагнітами, встановленими магнітної системи з 2р=2.2n. При прийнятому числі на нейтралі постійних магнітів статора. Розміщенпар полюсів на кожнім торці статора виявиться ня обмоток у робочому зазорі магнітних систем два полюси, що збігаються по однойменній намагротора і статора дозволяє використовувати енерніченості, і два полюси - по різнойменній намагнігію магнітного поля дня одержання додаткових джерел живлення. ченості, що зміщені між собою на 180 і на 90 щодо протилежного торця статора. Замиканням 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 14532 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601