БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С МАГНИТОМЯГКИМ РОТОРОМ

Изобретение относится к оптико-механической промышленности и может быть использовано в системах автоматического управления с высокой динамикой исполнительных органов.
Известен поворотный электродвигатель колебательного движения, патент SU 1647790 А1, дата публикации 07.05.91, содержащий двигатель с магнитомягким ротором, статор, выполненный по мостовой магнитной схеме. Обмотка и магниты расположены на статоре.
Однако указанная конструкция двигателя принципиально не позволяет ротору совершать полный оборот, что в приложениях, на которые ориентировано изобретение, является неприемлемым.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является двигатель с однополярным ротором, патент ЕР 1716627 А1, дата публикации 29.09.05., содержащий зубчатый ротор из магнитомягкого материала, статор с магнитом возбуждения и обмоткой управления. Магнитное поле возбуждения на ротор замыкается непосредственно через тело магнита статора.
Недостатком ближайшего аналога являются пониженные динамические характеристики двигателя из-за сравнительно большого диаметра ротора.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание высокодинамичного электродвигателя с быстрым разгоном и остановом сканирующей головки и компенсатора разворота оптического прибора.
Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении быстродействия привода на основе бесконтактного электродвигателя, а также улучшение технологичности электродвигателя.
Заявленный технический результат достигается тем, что в бесконтактном электродвигателе с магнитомягким ротором, содержащем статор с магнитом, якорь с обмоткой управления, зубчатый ротор, шарнирно установленный на статоре,
- между магнитом статора и ротором установлен магнитопровод,
- магнитопровод выполнен из магнитномягкого материала с высокой индукцией насыщения.
В бесконтактном электродвигателе с магнитомягким ротором новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют существенно уменьшить диаметр ротора, сохранив величину магнитного поля; обеспечить высокую динамику движения привода, уменьшив момент инерции ротора.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид электродвигателя с изображением силовых линий магнитного поля,
и
на фиг.2 изображено сечение по якорю и ротору на фиг.1.
Бесконтактный электродвигатель содержит статор 1 и ротор 2, выполненный из магнитомягкого материала и установленный на подшипниковых опорах 3 в статоре 1.
Статор 1 состоит из магнита 4, магнитопроводов 5 и 6, якоря 7 из шихтованного сердечника с обмоткой управления 8.
Ротор 2 выполнен зубчатым.
и
Магнит 4 служит для создания магнитного поля Ф. Магнитное поле Ф привода замкнуто на ротор 2 через, установленные на статоре 1, магнитопроводы 5 и 6 из магнитомягкого материала с высокой индукцией насыщения.
Магнитная система возбуждения и управления электродвигателя располагаются на статоре 1. Диаметр ротора 2 выполнен меньше (по сравнению с прототипом), за счет чего он становится малоинерционным. Требуется меньше времени на разгон и останов электродвигателя.
Работает устройство следующим образом. Постоянный магнит 4 создает магнитный поток возбуждения Ф, который замыкается, проходя через магнитопровод 6 статора 1,
!
якорь 7, ротор 2 и магнитопровод 5. Обмотка управления 7 изготовлена таким образом, что при последовательной коммутации фаз обмотки создает вращающееся магнитное поле. Благодаря наличию зубцов на роторе 2, вращающееся поле создает реактивный момент вращения, приложенный к ротору 2. Под действием момента ротор 2 начинает вращаться синхронно вращению магнитного поля.
Использование изобретения позволит создавать электроприводы большого быстродействия.
Пример конкретного выполнения.
В настоящее время изготовлены опытные образцы, которые прошли стационарные испытания.