ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при создании электрических машин постоянного тока с высокими техническими показателями.
Из уровня техники известен электродвигатель постоянного тока с полым якорем, содержащий корпус, внутри которого расположены полый якорь, на валу которого установлены коллектор и подшипники, закрепленные в переднем и заднем подшипниковых щитах, индуктор, включающий закрепленные на магнитопроводе суппорт со щетками, закрепленный на заднем подшипниковом щите. Свидетельство №10019, Н 02 К 23/38, «Электродвигатель постоянного тока» 1998 г. РФ.
К недостаткам такого электродвигателя можно отнести относительно низкую надежность к климатико-механическим воздействиям, особенно к воздействию осевых нагрузок. Расположение суппорта на корпусе усложняет установку щеток на геометрическую нейтраль, что приводит к повышенному износу щеток и сокращению ресурса работы. Использование скобообразных магнитов повышает трудоемкость изготовления магнитов.
Целью создания полезной модели является повышение удельной мощности, пускового момента, быстродействия электродвигателя и надежности его работы при воздействии повышенных климатико-механических факторов.
Поставленная цель достигается тем, что электродвигатель постоянного тока содержит корпус, внутри которого расположены полый якорь, включающий обмотку, вал, на котором установлены коллектор, на поверхность которого нанесено гальваническое покрытие, обеспечивающее стабильное значение переходного сопротивления и защиту от коррозии, и два подшипника, закрепленные в переднем и заднем подшипниковых щитах, индуктор, включающий попостоянные
магниты закрепленные на магнитопроводе, суппорт со щетками, закреплен на заднем подшипниковом щите.
Магнитный экран закреплен на переднем подшипниковом щите, на наружной поверхности экрана закреплен индуктор, магниты которого имеют форму параллелепипеда и изготовлены из высокоэнергетического сплава.
На поверхности коллектора выполнен рельеф. Крепление переднего подшипникового щита к корпусу осуществляется завальцовкой корпуса. Количество щеток и магнитов может быть два или четыре в зависимости от мощности электродвигателя. Обмотка якоря может быть простая петлевая или волновая с прямоугольной формой витка.
На фигуре показан общий вид электродвигателя постоянного тока. Электродвигатель содержит корпус 1, внутри которого расположены полый якорь 2, на валу 3 которого установлены подшипники 4,закрепленные в переднем 5 и заднем б подшипниковых щитах и коллектор 7, индуктор 8, включающий магниты 9, изготовленные из сплава редкоземельных элементов Nd-Fe-B. Магниты закреплены на магнитопроводе 10. Суппорт 11 со щетками 12 закреплен на заднем подшипниковом щите 6. Число магнитов и число щеток может быть два или четыре в зависимости от мощности электродвигателя. При использовании двух магнитов обмотка якоря 2 простая петлевая, а при использовании четырех магнитов обмотка якоря простая волновая. Магнитный экран 13 закреплен на переднем подшипниковом щите 5. На наружной поверхности магнитного экрана 13 закреплен индуктор 8. На коллекторе 7 выполнен рельеф и нанесено покрытие, обеспечивающие стабильное переходное сопротивление и защиту от коррозии.
Сборку электродвигателя осуществляют следующим образом. На валу 3 полого якоря 2 крепят коллектор 7 и устанавливают подшипники 4. На заднем подшипниковом щите 6 крепят суппорт 11. Индуктор 8 с магнитами 9 крепят на магнитном экране 13. В передний и задний подшипниковые щиты 5 и 6 устанавливают подшипники 4, после чего они крепятся к корпусу, причем, крепление переднего подшипникового щита осуществляют завальцовкой корпуса.
В собранном виде проводят намагничевание магнитов индуктора и установку щеток на геометрическую нейтраль.
Использование магнитного экрана позволило сократить потери магнитного потока и тем самым снизить общие потери.
Крепление суппорта со щетками к заднему подшипниковому щиту внутри корпуса позволило регулировать установку щеток строго на геометрическую нейтраль, исключить и тем самым облегчить работу щеточно-коллекторного узла.
Крепление переднего подшипникового щита с индуктором к корпусу позволило повысить надежность работы электродвигателя при воздействии механических, особенно осевых нагрузок.
Применение микрорельефа на поверхности коллектора позволило повысить контакт между щеткой и коллектором и тем самым существенно улучшить условия коммутации, что привело к увеличению наработки, и срока сохраняемости. Применение магнитов в виде параллелепипеда позволило снизить трудоемкость изготовления магнитов.
Использование высокоэнергитических постоянных магнитов позволило в два раза повысить удельную мощность электродвигателя и в 1,5 раза повысить его быстродействие и пусковой момент при тех же габаритах в сравнении с существующими электродвигателями аналогичной конструкции.