Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2476977

(19)

RU

(11)

2476977

(13)

C1

(51) МПК H02K21/12 (2006.01)

H01H36/00 (2006.01)

H02K1/27 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011128192/07, 07.07.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

07.07.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 07.07.2011

(45) Опубликовано: 27.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2252476 С2, 20.05.2005. RU 94388 U1, 20.05.2010. SU 741333 А, 15.06.1980. RU 72798 U1, 27.04.2008. GB 1263386 A, 09.021972. US 3344378 A, 26.09.1967. US 2980873 A, 18.04.1961.

Адрес для переписки:

607188, Нижегородская обл., г. Саров, пр. Мира, 37, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", начальнику ОПИНТИ

(72) Автор(ы):

Колесников Сергей Васильевич (RU),

Собянин Виталий Григорьевич (RU),

Кузьмичев Вячеслав Николаевич (RU),

Клопов Александр Алексеевич (RU),

Иваненко Игорь Васильевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU),

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") (RU)

(54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях. Электродвигатель содержит явнополюсный статор с обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора. Между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора. Технический результат: повышение эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличение его удельного момента и быстродействия. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях.

Известен "Электродвигатель" (Россия, патент 2252476 C2, H02K 21/00, Н01H 36/00, опубл. 20.05.2005, бюл. 14), содержащий явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора.

Недостатком данного устройства является то, что при заданных намагничивающей силе обмотки и электромагнитном моменте в минимальных габаритах электродвигателя максимальный поперечный размер ротора ограничен снизу достижением величины индукции в материале магнитопровода ротора значения индукции насыщения при пропускании через магнитопровод ротора необходимого для создания заданного электромагнитного момента потока ротора от намагничивающей силы его постоянных магнитов. Указанное устройство выбрано в качестве прототипа.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании электродвигателя с максимально возможным удельным электромагнитным моментом.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении эффективности работы магнитной системы электродвигателя и, как следствие, увеличении его удельного момента и быстродействия.

Это достигается тем, что в электродвигателе, содержащем явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, новым является то, что между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора.

Введение между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, дополнительных магнитов, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора, позволяет при одинаковых с прототипом потоке и габаритах ротора, обусловленных достижением величины индукции в материале магнитопровода ротора значения индукции насыщения, повысить магнитный поток полюса ротора, направленный вдоль направления векторной суммы потоков полюса ротора от торцевых и боковых магнитов, что приводит при заданных намагничивающей силе обмотки и габаритах устройства к увеличению электромагнитного момента и повышению эффективности работы магнитной системы электродвигателя. Из этого следует, что можно создать электродвигатель с заданными электромагнитным моментом и намагничивающей силой обмотки при меньшем по сравнению с прототипом потоке ротора и, как следствие, меньшем максимальном поперечном размере ротора, а значит, и габаритах всей конструкции, то есть с максимально возможным удельным электромагнитным моментом. Уменьшение максимального поперечного размера ротора снижает его инерционность, а значит, повышает быстродействие электродвигателя.

На фигуре изображен заявляемый электродвигатель в исходном состоянии.

Электродвигатель содержит явнополюсный статор и ротор.

Явнополюсный статор содержит магнитопровод 1 и обмотку управления 2.

Ротор имеет магнитопровод 3 и полюса, каждый из которых образован постоянными магнитами 4 и 5. Магниты 4 находятся на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода 3. Магниты 5 расположены между соседними магнитами 4 полюса ротора, размещенными на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода 3.

Электродвигатель работает следующим образом. При отсутствии напряжения на управляющей обмотке 2 полюсá ротора из постоянных магнитов 4 и 5, притягиваясь к полюсам магнитопровода 1, удерживают ротор у фиксатора (на фигуре не показан) на некотором углу от оси симметрии полюсов статора. При подаче на управляющую обмотку 2 напряжения определенной величины и направления намагничивающая сила обмотки 2 формирует поток статора, который, взаимодействуя с потоком ротора, создает тяговый момент, стремящийся повернуть ротор к противоположным полюсам статора.

Проведенные исследования на трехмерной конечно-элементной модели показали, что при постоянной намагничивающей силе обмотки статора в заданных габаритах электродвигателя удельный электромагнитный момент на всем рабочем углу поворота ротора увеличивается в 2 раза по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Электродвигатель, содержащий явнополюсный статор, по крайней мере, с одной обмоткой управления и ротор с полюсами из постоянных магнитов, расположенных на торцах и прилегающих к ним частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, отличающийся тем, что между соседними магнитами полюса ротора, расположенными на торце и прилегающих к нему частях боковых поверхностей магнитопровода ротора, введены дополнительные магниты, полярность которых совпадает с полярностью полюса ротора.

РИСУНКИ