ВЕНТИЛЬНО-РЕАКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, конкретно к вентильно-реактивному электрическому двигателю сепаратора, например, марки «СЦМ-80» производства АО «Мотор-Сич».
Наиболее близким, из известных заявителям, есть универсальный коллекторный электродвигатель типа ДС-0,02 производства ЗАО «Днепропетровский агрегатный завод» (www.aodaz.com.ua).
Указанный двигатель содержит корпус, передний и задний подшипниковые узлы, ротор, жестко закрепленный на валу, статор, встроенный в корпус. На задней части вала закреплен коллектор, по которому перемещаются щетки, зафиксированные в щеткодержателе.
Передний и задний подшипниковые узлы содержат соответственно передний подшипниковый щит и подшипник, а также задний подшипниковый щит и подшипник.
Данный электродвигатель выбран прототипом заявляемой полезной модели.
Прототип и заявляемая полезная модель, имеют следующие общие признаки:
- корпус;
- передний подшипниковый узел;
- задний подшипниковый узел;
- статор;
- вал;
- ротор, жестко закрепленный на валу;
- датчик положения ротора (у прототипа это коллектор с щеточным узлом).
Коллекторным электродвигателям типа ДС-0,02 присущи следующие недостатки:
- наличие щеточно-коллекторного узла, который ухудшает надежность работы и требует специального технического обслуживания;
- двигатель не обеспечивает плавный пуск и разгон ротора сепаратора.
В основу полезной модели поставлена задача создать конструкцию вентильно-реактивного электрического двигателя, в котором путем иного выполнения датчика положения ротора, обеспечить упрощение конструкции электродвигателя и повысить эффективность работы за счет осуществления плавного пуска с постоянным ускорением без рывков, стабилизированной частоты вращения при работе двигателя в случае изменения напряжения питающей сети в пределах 180-240 В и возможности эксплуатации при других значениях напряжения и частоты сети питания, например, 110 В, 60 Гц
Поставленная задача решена конструкцией вентильно-реактивного электрического двигателя, содержащего корпус, внутри которого расположены передний и задний подшипниковые узлы, статор, ротор, жестко закрепленный на валу, а также датчик положения ротора, тем, что датчик положения рот эра выполнен в виде оптопрерывателя, закрепленного на валу и платы управления, размещенной под задней крышкой.
Вентильно-реактивный электродвигатель показан на чертеже, где:
фиг.1 - вид сбоку в разрезе;
фиг.2 - вид спереди, сечение Д-Д.
Вентильно-реактивный электрический двигатель содержит корпус 1, внутри, которого закреплен ферромагнитный статор 2, на котором расположена катушечная обмотка 3 и постоянные (парковочные) магниты 4.
Внутри ферромагнитного статора 2 расположен ротор 5, жестко закрепленный на валу 6. Ротор 5 имеет явнополюсную структуру с полюсными выступами 7.
Воздушный зазор между ферромагнитным статором 2 и ротором 5 обеспечивается передним подшипниковым узлом 8 с подшипником 9 и задним подшипниковым узлом 10 с подшипником 11.
На валу 6, за задним подшипниковым узлом 10, закреплен оптопрерыватель 12. Под задней крышкой 13 корпуса 1 расположена встроенная плата управления 14. Кроме того, на валу 6, за передним подшипниковым узлом 8, закреплен вентилятор 15.
Питание подается на выводы 16 электрического двигателя.
Принцип работы электрического двигателя основан на свойстве ферромагнитных материалов ориентироваться во внешнем магнитном поле таким образом, чтобы пронизывающий магнитный поток принимал максимальное значение. Что соответствует согласованному положению полюсных выступов 7 ротора 5 и статора 2 электрического двигателя.
Работает вентильно-реактивный электрический двигатель таким образом.
В начальный момент времени одна из пар полюсных выступов ротора 5, например, 7 находится напротив постоянных магнитов 4, тем самым обеспечивая исходное положение ротора 5 относительно статора 2.
В следующий момент времени, при подаче питания на катушечную обмотку 3 через транзисторный коммутатор, находящийся на плате управления 14, полюсные выступы 7 ротора 5 под действием сил магнитного притяжения стремятся занять согласованное положение с полюсными выступами статора 2. При этом создается тангенциальная сила Ft, что приводит ротор 5 во вращение против часовой стрелки.
При подходе полюсных выступов 7 ротора 5 до согласованного положения происходит отключение напряжения питания с помощью транзисторного комутатора катушечных обмоток 3, при этом ротор 5 продолжит движение по инерции в ту же сторону. Далее, как только следующая пара полюсных выступов 7 ротора 5 займет несогласованное положение по отношению к полюсным выступам статора 2, опять происходит подача питания с транзисторного коммутатора на катушечную обмотку 3 и эта пара полюсов ротора 5 под действием сил магнитного притяжения стремится занять согласованное положение с полюсными выступами статора 2, продолжая движение ротора 5 против часовой стрелки под действием тангенциальной силы Ft и т.д.
Последовательность подачи, питания и его отключения на катушечную обмотку 3 определяется датчиком положения ротора 5 за оптопрерывателем 12 оптического канала, обеспечивая при этом однонаправленное вращение ротора 5 электрического двигателя (против часовой стрелки). При отключении сигнала на движение прекращается подача питания на катушечную обмотку 3 и ротор 5 останавливается.