Индивидуальное задание кт в пэк. Индвидуально задание. Молчанов_7425493a65f0b7929c5f44648841519c.. Бесконтактный двигатель постоянного тока
 Скачать 3.98 Mb.
|
1 2  Бесконтактный двигатель постоянного тока Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения бесконтактных электрических машин, в частности бесконтактных двигателей постоянного тока. Предложен бесконтактный двигатель постоянного тока, содержащий статор и ротор, разделенные между собой воздушными зазорами, в котором статор состоит из двух диаметрально противоположно расположенных друг к другу катушек, образованных из внутренних обмоток, присоединенных к внешнему источнику постоянного напряжения, и из внешних, соединенных с обмоткой якоря источника управляющего тока обмоток, через которые свободно могут проходить два диаметрально противоположно расположенные друг к другу между внешним немагнитным и внутренним ферромагнитным кольцами ротора вогнутые плоские постоянные магниты, северные полюсы которых плотно прижаты первым кольцом, а южные плотно приклеены к поверхности второго кольца ротора, которое свободно может двигаться по кругу на четырех роликах и которое связано через два фрикционных редуктора с центральным немагнитным колесом, на оси которого установлен крестообразный, образованный из четырех постоянных магнитов и ферромагнитного цилиндра индуктор источника управляющего тока. Технический результат - упрощение конструкции бесконтактного двигателя постоянного тока, повышение его надежности и ресурса работы, а также снижение себестоимости. .  Изобретение относится к области электротехники, конкретно к бесконтактным машинам постоянного тока. Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому двигателю относится бесконтактная машина постоянного тока, в качестве ротора которой служит постоянный магнит. Названный аналог по физической природе является фактически машиной переменного тока. Наличие в ней полупроводниковых приборов не только существенно снижает надежность и ресурс ее работы, но и повышает себестоимость изготовления. Технический результат заявленного изобретения состоит в том, что оно позволяет существенно повысить надежность, ресурс его работы и снизит себестоимость. Технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции бесконтактного двигателя постоянного тока отсутствуют всякие полупроводниковые преобразователи, в том числе выпрямители и инверторы. Предложенный бесконтактный двигатель постоянного тока, содержащий статор и ротор, разделенные между собой воздушными зазорами, отличается тем, что статор состоит из двух диаметрально противоположно расположенных друг к другу катушек, образованных из внутренних, соединенных с внешним источником постоянного напряжения обмоток и из внешних, соединенных с обмоткой якоря источника управляющего тока обмоток, через которые свободно могут проходить два диаметрально противоположно расположенные друг к другу между внешним немагнитым и внутренним ферромагнитным кольцами ротора вогнутые плоские постоянные магниты, северные полюсы которых плотно прижаты первым кольцом, а южные плотно приклеены к поверхности второго кольца ротора, которое свободно может двигаться по кругу на четырех роликах и которое связано через два фрикционных редуктора с центральным немагнитым колесом, на оси которого установлен также крестообразный, образованный из четырех постоянных магнитов и ферромагнитного цилиндра индуктор источника управляющего тока . На фиг.1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 - вогнутый плоский постоянный магнит 2 - внешняя обмотка статора - внутренняя обмотка статора - внешнее немагнитное кольцо ротора - внутреннее ферромагнитное кольцо ротора 6 - центральное немагнитное колесо - корпус двигателя - ролик ферромагнитного кольца ротора 9 - фрикционный редуктор 10 - внешний магнитопровод источника управляющего тока 11 - обмотка якоря источника управляющего тока – постоянный стержневой магнит индуктора - источника управляющего тока - центральный магнитопровод источника управляющего тока. Необходимо отметить, что предложенный БД состоит из двух частей. Непосредственно с самого двигателя (фиг.1) и источника управляющего тока (фиг.2) БД работает следующим образом. При подаче на внутренние обмотки статора 3 постоянного напряжения = U вогнутые плоские постоянные магниты 1 начинают втягиваться в катушки статора, так как в этот момент их северные полюса находятся в области южных полюсов первых. Тогда через фрикционный редуктор 9 получает движение центральное немагнитное колесо 6, которое, в свою очередь, передает движение индуктору источника управляющего тока, состоящего из центрального магнитопровода 13 и поставленных крест-накрест на последнего стержневых постоянных магнитов 12, так как они установлены на один общий вал с осью О÷О. При этом с обмотки якоря 11 источника управляющего тока начинает поступать ток на внешнюю обмотку статора 2 БД такого направления, что результирующая магнитная индукция катушки статора резко возрастет, что существенно увеличит втягивающую силу статора БД. Через 1/8 часть оборота все полюса постоянных магнитов 12 индуктора источника управляющего тока окажутся вне зон его обмоток, а вогнутые плоские постоянные магниты 1 ротора БД - в серединах его катушек. В это время на внешних обмотках 2 катушек статора ток упадет до нуля. При этом вся движущая часть машины продолжает двигаться по инерции. Через 1/8 часть оборота этот ток увеличится до максимума, но противоположного направления. Тогда величины результирующих магнитных индукций катушек статора упадут почти до нуля, что позволяет легко преодолевать вогнутым плоским постоянным магнитам 1 ротора БД доведенные до минимума при этом электромагнитные барьеры. Через 1/8 часть оборота основные части вогнутых плоских магнитов будут вне катушек статора, а управляющий ток на внешних их обмотках 2 спадает до нуля. Через 1/8 часть оборота, то есть фактически через пол-оборота ротора после начала движения, процессы начинают повторяться. При вхождении постоянных магнитов 1 ротора в катушки статора управляющие токи на внешних обмотках 2 начинают резко возрастать, но уже со знаком плюс, и соответственно - результирующие величины магнитных индукций вторых, что, в свою очередь, способствует резкому возрастанию их втягивающих сил. Дальше процессы начинают повторяться, и ротор двигателя начинает вращаться. В генераторном режиме БД работает следующим образом. При вращении общего вала посторонним двигателем постоянные магниты 1 ротора будут постоянно двигаться своими северными полюсами постоянно в одном направлении по отношению к внешним сторонам витков внутренних обмоток 3 статора. При этом в последних наводится ЭДС одного знака и направления. А южные полюса, как видно из фиг.1, заэкранированы общим ферромагнитным кольцом 5, и они в обмотках статора не могут наводить обратную ЭДС. Внешние обмотки статора 2 при этом должны быть отключены от обмоток источника управляющего тока 11. Тогда результирующее выходное напряжение машины будет с постоянным знаком, а величина его будет зависеть от скорости вращения ротора. Формула изобретения Бесконтактный двигатель постоянного тока, содержащий статор и ротор, разделенные между собой воздушными зазорами, отличающийся тем, что статор состоит из двух диаметрально противоположно расположенных друг к другу катушек, образованных из внутренних, соединенных к внешнему источнику постоянного напряжения, обмоток и из внешних, соединенных к обмотке якоря источника управляющего тока, обмоток, через которые свободно могут проходить два диаметрально противоположно расположенные друг к другу между внешним немагнитным и внутренним ферромагнитным кольцами ротора вогнутые плоские постоянные магниты, северные полюса которых плотно прижаты первым кольцом, а южные плотно приклеены к поверхности второго кольца ротора, которое свободно может двигаться по кругу на четырех роликах и которое связано через два фрикционных редуктора с центральным немагнитным колесом, на оси которого установлен также крестообразный, образованный из четырех постоянных магнитов и ферромагнитного цилиндра, индуктор источника управляющего тока. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Бесконтактные электродвигатели постоянного тока типа БК-1, БК-2, ДБ предназначены для применения в составе научной и служебной аппаратуры космических аппаратов, других технических средств с высокой надежностью и длительным сроком службы без регламентного обслуживания. Основными узлами двигателей являются ротор с постоянными магнитами, статор с обмотками и датчиками положения ротора на эффекте Холла, полупроводниковый коммутатор (встроенный для двигателей БК-1 и БК-2, либо выполненный в виде отдельного конструктива для двигателей типа ДБ). Ротор двигателей БК-2 и ДБ отделен от статора герметичной гильзой, что обеспечивает надежную изоляцию внутренней полости двигателей с вращающимся ротором от окружающей среды, дает возможность простыми средствами встроить электродвигатель, например, в насос гидросистемы, не заботясь об установке на вал двигателя каких-либо уплотнителей. Бесконтактные электродвигатели типа БК-1, БК-2, ДБ различных модификаций успешно применяются в приводах вентиляторов и насосов систем жизнеобеспечения и терморегулирования космических аппаратов, пилотируемых кораблей, скафандров космонавтов. Они используются для перекачки горячей щелочи в насосах электрохимических источников тока, обеспечивают функционирование компрессоров микрокриогенных установок, ряда приборов и систем, в том числе автоматизированных технологических комплексов. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Бесконтактный двигатель постоянного тока – Режим доступа: https://bonusio.ru/beskontaktnyy-dvigatel-ustroystvo-i-printsip-deystviya Бесконтактные двигатели постоянного тока – Режим доступа: https://leg.co.ua/info/elektricheskie-mashiny/beskontaktnye-elektrodvigateli- postoyannogo-toka.html Бесколлекторный двигатель постоянного тока: принцип работы, варианты конструкций – Режим доступа: https://innodrive.ru/articles/beskollektornyi_dvigatel_postoyannogo_toka/ Бесконтактный двигатель устройство и принцип действия – Режим доступа: https://bonusio.ru/beskontaktnyy-dvigatel-ustroystvo-i-printsip-deystviya/ Федеральный институт промышленной собственности – Режим доступа: https://www1.fips.ru/iiss/document.xhtml?faces- redirect=true&id=97da395371a5e964e5c44507d9da8902 Федеральный институт промышленной собственности – Режим доступа: https://www1.fips.ru/iiss/document.xhtml?faces- redirect=true&id=266f289141eff6844b93e7a12600dd27 Калашников, Сергей Григорьевич. Электричество : [Учеб. пособие для физ. спец. вузов] / С. Г. Калашников. - 5-е изд., испр. и доп. - М. : Наука, 1985. - 576 с.; 22 см. - (Общ. курс физики).; ISBN Сливинская l\.. Г. С 47 Электромагниты и постоянные магниты. Учебное пособие для студентов вузов. М., «Энергия», 1972. 248 с. с ил Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В 2-х т. Том 1: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство МЭИ, 2004. — 656 с., ил. ISBN 5-7046-0912-0 (т. 1) ISBN 5-7046-0914-7 Специальные электрические машины : Источники и преобразователи энергии. [Учеб. пособие для электротехн. и электроэнерг. спец. вузов / А. И. Бертинов, Д. А. Бут, С. Р. Мизюрин и др.]; Под ред. А. И. Бертинова. - М. : Энергоиздат, 1982. - 552 с. : ил.; 22 см.; ISBN В пер. (В пер.) : .11 Бут, Дмитрий Александрович.Бесконтактные электрические машины : [Учеб. пособие для электромех. и электроэнерг. спец. втузов] / Д. А. Бут. - М. : Высш. шк., 1985. - 255 с. : ил.; 22 см.; ISBN В пер. (В пер.) : 1 2 |