SU1471252A1 - Dc motor combined with transducer of rotation frequency - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электромашиностроению. Цель изобретени  - уменьшение осевых размеров при одновременном повышении КПД электродвигател . На удлиненной поверхности магнитов 1 выполнены сквозные пр моугольные пазы, в которых неподвижно установлен магнитопровод щий цилиндр 6 магнитопровода датчика. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна рассто нию между соседними удлиненными магнитами. При подаче напр жени  питани  в обмотку 5  корь электродвигател  вместе с магнитопровод щим кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-за наличи  зубцов на вращающемс  кольце 8 и неподвижном 7 магнитна  проводимость рабочего воздушного зазора датчика циклически измен етс . Магнитный поток, проход щий через тело неподвижного магнитопровод щего цилиндра 6, вращающеес  кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии с изменением проводимости рабочего воздушного зазора. В обмотке 10 датчика, охватываемой пульсирующим магнитным потоком, наводитс  электродвижуща  сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращени   кор . Это позвол ет полностью использовать удлиненную часть магнитов. 2 ил.The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to reduce the axial size while increasing the efficiency of the electric motor. On the elongated surface of the magnets 1 there are made through rectangular grooves in which the magnetically conductive cylinder 6 of the sensor magnet is fixedly mounted. In the end part of the cylinder 6 there are made through radial slots, the width of which is equal to the distance between adjacent elongated magnets. When the supply voltage is applied to the winding 5, the measles of the electric motor together with the magnetic conductor ring 8 comes into rotation. In this case, due to the presence of teeth on the rotating ring 8 and the fixed 7, the magnetic conductivity of the working air gap of the sensor changes cyclically. The magnetic flux passing through the body of the stationary magnetically conductive cylinder 6, the rotating ring 8 and the stationary ring 7 and the sensor winding 10 begins to pulsate in accordance with the change in the conductivity of the working air gap. An electromotive force is induced in the sensor coil 10 covered by a pulsating magnetic flux at a frequency proportional to the number of teeth and the frequency of rotation of the core. This allows full use of the elongated part of the magnets. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к электродвигател м посто нного тока, предназначенным дл  лентопрот жных и других устройств, дл  которых важным пара- метром  вл етс  равномерность вращени  роторов.The invention relates to direct current motors for tape and other devices for which the uniformity of rotation of rotors is an important parameter.

Цель изобретени  - уменьшение осевых размеров при одновременном повы- шении КПД электродвигател . ... The purpose of the invention is to reduce the axial dimensions while increasing the efficiency of the electric motor. ...

На фиг,1 схематически показан предлагаемый многополюсный электродвигатель посто нного тока, совмещенный с датчиком частоты вра,щени { на фиг,2 - магнитопровод щий цилиндр. Fig. 1 shows schematically a proposed multi-pole DC motor combined with a clockwise frequency sensor {fig. 2 - a magnetically conducting cylinder.

Система возбуждени .двигател  состоит из удлиненных 1 и неудлиненных 2 посто нных магнитов, чередующихс  медду собой вдоль по окружности воздушного зазора двигател  и закрепленных в магнитопровод щем корпусе Зо Осева  длина посто нных магнитов 1 больше длины пакета  кор  4. Обмотка 5  кор  уложена на беспазовый пакет  кор  4. На удлиненной части магнитов над лобовыми част ми обмотки 5  кор  выполнены сквозные пр моугольные пазы , в которые неподвижно укреплен магнитопровод щий цилиндр 6. В торцовой части цилиндра 6 выполнены сквозные радиальные прорези, преп тствующие замыканию магнитного потока между разноименными посто нными магнитами через тело цилиндра 6.The motor excitation system consists of an elongated 1 and an unstretched 2 permanent magnets alternating each other along the circumference of the air gap of the engine and fixed in a magnetically conductive housing Zo Osev the length of the permanent magnets 1 is greater than the length of the core package 4. Winding 5 core is laid on an unbalanced package core 4. On the elongated part of the magnets above the frontal parts of the winding 5 core there are made through rectangular grooves into which the magnetically conducting cylinder 6 is fixedly fixed. In the end part of the cylinder 6 there are made through holes dially slits prevents circuit favoring the magnetic flux between the permanent magnets oppositely through the cylinder body 6.

Таким образом, вс  удлиненна  по- верхность магнитов используетс  дл  отвода магнитного потока в цепь датчика частоты вращени . Рабочий воздушный зазор датчика образуетс  двум  магнитопровод щими кольцами, рас- положенными перпендикул рно оси вращени   кор , причем кольцо 7 закреплено на корпусе 3, а кольцо 8 укреплено на немагнитной втулке 9. На об- ращенньк одна к другой цилиндрически поверхност х колец 7 и 8 нарезано одинаковое число зубцов-. Кольцева  обмотка 10 датчика закреплена на корпусе 3. Нерабочий воздушный зазор образуетс  гладкими поверхност ми « подвижного магнитопровод щего цилиндра 6 и вращающегос  магнитопровод щего кольца 8 о Магнитное поле в нерабочем зазоре  вл етс  унипол рным, равномерно распределенным, что исключает дополнительно потери при вращеНИИ кольца В.Thus, the fully extended surface of the magnets is used to divert the magnetic flux into the circuit of the rotational speed sensor. The working air gap of the sensor is formed by two magnetically conductive rings arranged perpendicular to the axis of rotation of the core, with ring 7 fixed to housing 3, and ring 8 fixed to a nonmagnetic sleeve 9. On the opposite side of the rings 7 and 8 cut the same number of teeth-. The annular winding 10 of the sensor is fixed to the housing 3. The non-working air gap is formed by the smooth surfaces of the movable magnetic conductive cylinder 6 and the rotating magnetic conductive ring 8 o The magnetic field in the non-operating gap is uniform, uniformly distributed, which eliminates additionally the loss of rotation of the ring B .

Выступы, образованные на одной из торцовых частей магнитопровод щегоThe protrusions formed on one of the end parts of the magnetic conductive

цилиндра, укрепл ютс  в пазы на удлиненных магнитах одной пол рности. Неудлиненные магниты противоположной пол рности размещаютс  напротив прорезей , ширина которых равна рассто нию между соседними удлиненными магнитами . Это увеличивает воздушный зазор , преп тствующий замыканию магнитно го потока рассе ни  между разноименными по сто нными магнитами через тело цилиндра 6 На противоположной торцовой стороне магнитопровод щего цилирздра в нерабочем зазоре с гладкими поверхност ми образуетс  равномерно распределенное магнитное поле одной пол рности (унипол рное), которое проходит .через рабочий зазор с зубчатыми поверхност ми и охватывает обмотку 10 датчика.cylinders are fixed in grooves on elongated magnets of the same polarity. The non-extended magnets of opposite polarity are placed opposite the slots, the width of which is equal to the distance between adjacent elongated magnets. This increases the air gap, which prevents the magnetic flux from being blocked by scattering between opposite magnets through the cylinder 6 body. On the opposite end side of the magnetic conductor cylinder, a uniformly distributed magnetic field of one polarity (unipolar) forms in the non-working gap with smooth surfaces. which passes through the working gap with toothed surfaces and covers the winding 10 of the sensor.

Электродвигатель работает следующим образом.The motor works as follows.

При подаче напр жени  питани  в обмотку 5  корь электродвигател  вместе с магнитопровод пщм кольцом 8 приходит во вращение. При этом из-за наличи  зубцов на вращаюп1емс  кольце 8 и неподвижном кольце 7 магнитна  проводимость рабочего воздушного зазора .датчика циклически измен етс . Магнитный поток, проход щий через тело неподвижного магнитопровод щего цилиндра 6, вращающеес  кольцо 8 и неподвижное кольцо 7 и охватывающий обмотку 10 датчика, начинает пульсировать в соответствии с изменением проводимости рабочего воздушного зазора . В обмотке 10 датчика, охватываемой пульсирующим- магнитным потоком , наводитс  электродвижуща  сила с частотой, пропорциональной числу зубцов и частоте вращени   кор .When the supply voltage is applied to the winding 5, the measles of the electric motor together with the magnetic conductor ring 8 comes into rotation. In this case, due to the presence of teeth on the rotating ring 8 and the fixed ring 7, the magnetic conductivity of the working air gap of the sensor changes cyclically. The magnetic flux passing through the body of the stationary magnetically conductive cylinder 6, the rotating ring 8 and the stationary ring 7 and the sensor winding 10 begins to pulsate in accordance with the change in the conductivity of the working air gap. An electromotive force is induced in the sensor coil 10 covered by a pulsating magnetic flux at a frequency proportional to the number of teeth and the frequency of rotation of the core.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет полностью использовать поверхность удлиненной части магнитов дл  отвода магнитного потока в цепь-датчика частоты вращени . При этом, по сравнению с известным электродвигателем, осевые размеры удлиненных магнитов уменьшаютс  на 10-25% без снижени  величины выходного сигнала датчика. Соответственно этому уменьшаютс  и осевые размеры электродвигател . Одновременно применение неподвижного магнитопровод щего цилиндра предлагаемой конструкции позвол ет исключить дополнительные электромагнитные потери при вращении  кор , что повьш1ает КПДThus, the proposed technical solution allows to fully use the surface of the elongated part of the magnets to divert the magnetic flux into the circuit of the rotational speed sensor. In this case, in comparison with the known electric motor, the axial dimensions of the elongated magnets are reduced by 10-25% without reducing the value of the sensor output signal. Accordingly, the axial dimensions of the electric motor are reduced. At the same time, the use of a fixed magnetic-conductive cylinder of the proposed design makes it possible to eliminate additional electromagnetic losses during rotation of the core, which increases the efficiency

1471252 1471252

двигател . В большей мере этот может быть получен в электрол х малой мощности.engine To a greater extent, this can be obtained in electrolytes of low power.

д м к т с л л л од м   нd m to t with l l l od m n

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Электродвигатель посто нного тока , совмещенньй с датчиком частоты вращени , содержа1 ий систему возбуж- ю дени  двигател , выполненную на по- сто нных магнитах чередующейс  пол рности , закрепленных в магнитопрово- д щем корпусе, причем магниты одноименной пол рности выполнены удлинен-15 лен магнитопровод щий цилиндр, при- ными в осевом направлении,  корь с обмоткой, установленный на немагнитной втулке, неподвижный и вращающийс - магнитопроводы датчика с зубцами, вьшолненньми на обращенных друг к 20A direct current motor, combined with a rotational speed sensor, containing an engine excitation system made on permanent magnets of alternating polarity fixed in a magnetically conductive housing, and the magnets of the same polarity are elongated. axial direction, measles with a winding, mounted on a non-magnetic sleeve, stationary and rotating - magnetic cores of the sensor with teeth, which are full on facing each other другу тщлиндрических поверхност х, магнитопровод щий цилиндр и выходную кольцеообразную обмотку датчика, установленную соосно с цилиндром между системой возбуждени  электродвигател  и магнитопроводами датчика, о т- личающийс  тем, что, с целью уменьшени  осевых размеров при одновременном повьшении КПД электродвигател , на удлиненной поверхности магнитов над лобовой частью обмотки  кор  выполнены сквозные пр моугольные пазы, в которых неподвижно укрепa friend of well-circumferential surfaces, a magnetically conductive cylinder and an output ring-shaped sensor winding installed coaxially with the cylinder between the excitation system of the electric motor and the magnetic conductors of the sensor, which, in order to reduce the axial dimensions while simultaneously decreasing the efficiency of the electric motor, The frontal winding of the core is made through rectangular grooves, in which the fixed чем в торцовой части цилиндра напротив неудлиненных магнитов выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна рассто нию между сосед ними магнитами.than in the front part of the cylinder opposite to the non-elongated magnets, through radial slots are made, whose width is equal to the distance between the neighboring magnets. лен магнитопровод щий цилиндр, при- flax conductive cylinder, другу тщлиндрических поверхност х, магнитопровод щий цилиндр и выходную кольцеообразную обмотку датчика, установленную соосно с цилиндром между системой возбуждени  электродвигател  и магнитопроводами датчика, о т- личающийс  тем, что, с целью уменьшени  осевых размеров при одновременном повьшении КПД электродвигател , на удлиненной поверхности магнитов над лобовой частью обмотки  кор  выполнены сквозные пр моугольные пазы, в которых неподвижно укреплен магнитопровод щий цилиндр, при- a friend of well-circumferential surfaces, a magnetically conductive cylinder and an output ring-shaped sensor winding installed coaxially with the cylinder between the excitation system of the electric motor and the magnetic conductors of the sensor, which, in order to reduce the axial dimensions while simultaneously decreasing the efficiency of the electric motor, The frontal part of the winding of the core is made through rectangular grooves in which the magnetically conducting cylinder is fixedly fixed, чем в торцовой части цилиндра напротив неудлиненных магнитов выполнены сквозные радиальные прорези, ширина которых равна рассто нию между соседними магнитами.than in the front part of the cylinder opposite to the non-elongated magnets, through radial slots are made, the width of which is equal to the distance between adjacent magnets. Фиъ. 2Fi. 2