Электродвигатель с постоянными магнитами

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Электродвигатель с постоянными магнитами, содержащий два ротора, между которыми установлен магнитопроводящий статор с обмоткой управления, выполненной в виде секций, отличающийся тем, что роторы выполнены в виде магнитопроводящих ступенчатых колец с расположенными на них постоянными магнитами и соединены друг с другом, статор выполнен в виде гладкого кольца, при этом секции обмотки управления статора расположены вплотную друг к другу. Полезная модель относится к электрическим машинам, в частности к моментным электродвигателям с ограниченным угловым перемещением ротора. Наиболее близким по технической сущности является электродвигатель 1, который содержит два ротора в виде кольцевых многополюсных постоянных магнитов и статор с обмотками управления постоянного тока. Статор выполнен в виде кольца с пазами, в которых расположены секции обмоток управления. Недостатками такой конструкции являются наличие больших потоков рассеивания вне рабочей зоны, что приводит к уменьшению магнитного потока в рабочей зоне и созданию паразитных магнитных потоков вне зоны (внешние помехи), т.е. низкий КПД и соответственно развиваемый момент выполнение статора в виде кольца с пазами ограничивает рабочий угол поворота на величину межпазовых промежутков и вносит дополнительные магнитные тяжения на краях рабочего угла из-за разной магнитной проводимости в рабочей зоне и в межпазовом промежутке. Задачей полезной модели является повышение КПД за счет уменьшения потоков рассеяния и увеличения магнитного потока в рабочей зоне и увеличение рабочего угла. 232 Электродвигатель с постоянными магнитами, содержащий два ротора, между которыми установлен магнитопроводящий статор с обмоткой управления, выполненной в виде секций, в отличие от прототипа, роторы выполнены в виде магнитопроводящих ступенчатых колец с расположенными на них постоянными магнитами и соединены друг с другом, статор выполнен в виде гладкого кольца, при этом секции обмотки управления статора расположены вплотную друг к другу. Выполнение роторов в виде магнитопроводящих ступенчатых колец с расположенными на них постоянными магнитами и замыкание магнитопроводящих ступенчатых колец между собой устраняет рассеивание магнитного потока на вал ротора, приводит к концентрации магнитного потока в рабочей зоне, ликвидирует паразитные потоки рассеивания, что повышает КПД и соответственно развиваемый момент. Выполнение статора в виде гладкого кольца с обмоткой управления, выполненной в виде секций, расположенных вплотную друг к другу, ликвидирует пульсацию момента на краях рабочей зоны и увеличивает рабочий угол поворота. На фигуре представлена конструкция электродвигателя с постоянными магнитами. Электродвигатель с постоянными магнитами содержит два ротора, каждый из которых состоит из магнитопроводящего ступенчатого кольца 1 с расположенными на нем постоянными магнитами 2 и статор 3, находящийся между роторами. Магнитопроводящие ступенчатые кольца 1 ротора соединены друг с другом. Постоянные магниты 2 ротора с чередующейся полярностью, расположены на магнитопроводящем ступенчатом кольце 1 ротора. Магнитная система ротора может иметь любое четное количество полюсов. Полюса могут образовываться как отдельно взятыми постоянными магнитами, так и на одном многополюсном постоянном магните, выполненном в виде кольца. Статор 3 выполнен в виде гладкого магнитопроводящего кольца с обмоткой управления 4, выполненной в виде секций. Секции обмотки управления 4 расположены вплотную друг к другу. Соединение секций обмотки управления, а соответственно и направление тока в них,определяется из условия суммирования сил от каждой секции обмотки. Количество секций обмоток управления соответствует количеству магнитов. Устройство работает следующим образом. Постоянные магниты 2 роторов, равномерно и с чередующейся полярностью расположенные на магнитопроводящих ступенчатых кольцах 1, создают постоянный по величине и чередующийся в пространстве магнитный поток. При питании постоянным током секций обмотки управления статора, находящихся в магнитном поле постоянных магнитов, возникает сила, направление которой определяется правилом левой руки. Величина силы определяется по формуле. 1,где В - магнитная индукция, - величина тока, - число витков,1 - длина проводника в магнитном поле. Направление тока в секциях обмотки должно быть таким, чтобы в соответствии с правилом левой руки силы от каждой секции обмотки суммировались. Это достигается либо соответствующим подключением начала и конца секций обмоток, либо выбором направлений намотки секций. Таким образом, предлагаемая конструкция электродвигателя обеспечивает перераспределение магнитного потока, приводит к увеличению магнитной индукции и соответственно силы и момента, что повышает КПД двигателя и увеличивает рабочий угол. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.