RU2299509C2

RU2299509C2 - Permanent-magnet excited motor

Info

Publication number: RU2299509C2
Application number: RU2005101715/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Кузьмич Скребенков (RU); Владимир Кузьмич Скребенков
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2007-05-20
Also published as: RU2005101715A

Abstract

FIELD: electrical engineering;, permanent-magnet excited disk-rotor commutator motors.

SUBSTANCE: proposed electric motor has stator and disk rotor. Stator has frame in the form of barrel, permanent-magnet alignment unit, as well as brush yoke with brush holders and brushes. Permanent-magnet alignment unit is usually made in the form of disk. Each permanent magnet is disposed in alignment unit seat assembled of two magnetically permeable plates mounted one on top of other and rigidly fixed together. First plate facing the rotor has through notches, each accommodating permanent magnet secured on second plate. Size of each notch in first plate corresponds to that of permanent magnet disposed therein. Brush yoke is made of insulating material and preferably mounted on second plate of alignment unit.

EFFECT: simplified mechanical design.

8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродвигателям, и может быть использовано в конструкции коллекторного электродвигателя с дисковым ротором и с возбуждением от постоянных магнитов.The invention relates to electrical engineering, in particular to electric motors, and can be used in the construction of a collector electric motor with a disk rotor and with excitation from permanent magnets.

Известна конструкция коллекторного электродвигателя с дисковым ротором, описанная в заявке ЕПВ №0311395 А1 (публ. 12.04.1989 г.). Статор электродвигателя образован ступенчатым корпусом и крышкой с центральной подштамповкой для установки подшипника. Кроме того, крышка содержит круговую подштамповку, обращенную в полость статора. На круговой подштамповке расположен кольцевой магнит, формирующий структуру магнитного поля возбуждения.A known design of a collector electric motor with a disk rotor, described in the application EPO No. 0311395 A1 (publ. 12.04.1989). The stator of the electric motor is formed by a stepped housing and a cover with a central punch for mounting the bearing. In addition, the lid contains a circular punching facing the stator cavity. An annular magnet is located on the circular stamping, which forms the structure of the magnetic field of the excitation.

В рассмотренной конструкции электродвигателя использование материала кольцевого магнита недостаточно эффективно при формировании многополюсной структуры возбуждения, поскольку практически не используются зоны между полюсами.In the considered design of the electric motor, the use of a ring magnet material is not sufficiently effective in the formation of a multipolar excitation structure, since the zones between the poles are practically not used.

Из заявки Японии №8-65981 А (публ. 08.03.1996 г.) известен электродвигатель с дисковым ротором, статор которого образован двумя тарельчатыми частями. В одном из вариантов исполнения магниты полюсов возбуждения выполнены в виде секторов, состыкованных в кольцо и установленных в одной из тарельчатых частей статора.From Japanese application No. 8-65981 A (publ. 08.03.1996), an electric motor with a disk rotor is known, the stator of which is formed by two disk parts. In one embodiment, the magnets of the excitation poles are made in the form of sectors docked in a ring and installed in one of the disk parts of the stator.

Как правило, выполнение установки магнитов многополюсного электродвигателя требует достаточно высокой точности их позиционирования, от которого зависят характеристики электродвигателя.As a rule, the installation of magnets of a multi-pole electric motor requires a sufficiently high accuracy of their positioning, on which the characteristics of the electric motor depend.

За прототип принят электродвигатель, известный из заявки Японии №56-74073 А (публ. 19.06.1981 г.). Известный электродвигатель содержит дисковый ротор и статор, состоящий из корпуса в виде стакана малой высоты и крышки с полюсами возбуждения. Крышка соединена с корпусом, образуя полость, в которой расположены диск ротора, щеточно-коллекторный узел и полюса возбуждения. Полюса образованы двумя постоянными магнитами, выполненными в виде цилиндров с основанием в форме сегмента круга. Магниты расположены в гнездах установочного узла, включающего в себя крышку с бортами и промежуточную вставку, разделяющую магниты.For the prototype adopted electric motor, known from the application of Japan No. 56-74073 A (publ. 06/19/1981). Known electric motor contains a disk rotor and a stator, consisting of a housing in the form of a glass of small height and a cover with excitation poles. The cover is connected to the housing, forming a cavity in which the rotor disk, brush-collector assembly and excitation poles are located. The poles are formed by two permanent magnets made in the form of cylinders with a base in the form of a circle segment. The magnets are located in the sockets of the installation site, which includes a cover with sides and an intermediate insert that separates the magnets.

В описанной конструкции электродвигателя магниты надежно закреплены в крышке, однако при этом значительно усложнена конструкция установочного узла.In the described design of the electric motor, the magnets are securely fixed in the lid, however, the design of the installation unit is significantly complicated.

Задачей изобретения является упрощение конструкции электродвигателя.The objective of the invention is to simplify the design of the electric motor.

Указанная задача в электродвигателе с возбуждением от постоянных магнитов, содержащем статор, включающий корпус в виде стакана, установочный узел постоянных магнитов возбуждения, а также щеточную траверсу со щеткодержателями и щетками, и ротор с обмотками и коллектором, причем каждый постоянный магнит расположен в гнезде установочного узла, решается тем, что установочный узел выполнен составленным из двух магнитопроводящих пластин, наложенных друг на друга и жестко соединенных между собой, при этом первая пластина, обращенная к ротору, снабжена сквозными вырезами, в каждом из которых расположен постоянный магнит, закрепленный на второй пластине.The indicated task is in a permanent magnet excitation electric motor containing a stator including a cup-shaped housing, an installation unit of permanent excitation magnets, as well as a brush beam with brush holders and brushes, and a rotor with windings and a collector, each permanent magnet being located in the socket of the installation unit , it is decided that the installation site is made up of two magnetically conductive plates superimposed on each other and rigidly interconnected, with the first plate facing the rotor, equipped with through cutouts, in each of which there is a permanent magnet mounted on the second plate.

Установочный узел выполнен преимущественно дискообразным.The installation node is made mostly disk-shaped.

Корпус может быть выполнен двухступенчатым по диаметру, при этом установочный узел расположен на поверхности перехода ступеней.The housing can be made two-stage in diameter, while the mounting unit is located on the transition surface of the steps.

Размер каждого выреза первой пластины выполнен, как правило, соответствующим размеру расположенного в нем постоянного магнита.The size of each cut-out of the first plate is usually made corresponding to the size of the permanent magnet located therein.

В частном случае на установочном узле расположены четыре цилиндрических постоянных магнита.In a particular case, four cylindrical permanent magnets are located on the installation unit.

Первая и вторая пластины установочного узла соединены между собой предпочтительно сваркой.The first and second plates of the mounting unit are interconnected, preferably by welding.

Ротор электродвигателя выполнен преимущественно дисковым.The rotor of the electric motor is made predominantly disk.

Щеточная траверса может быть выполнена из электроизоляционного материала и размещена на второй пластине установочного узла.The brush beam can be made of electrical insulating material and placed on the second plate of the installation site.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому заявляемое техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".The above set of features in comparison with the prior art allows us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of "novelty." At the same time, a set of distinctive features, leading to the solution of the problem, does not explicitly follow from the prior art, therefore, the claimed technical solution meets the condition of "inventive step".

Изобретение поясняется следующими чертежами. На фиг.1 представлен вид электродвигателя в продольном разрезе; на фиг.2 изображен установочный узел статора в осевом разрезе; на фиг.3 показан установочный узел статора, вид со стороны ротора.The invention is illustrated by the following drawings. Figure 1 presents a view of a motor in longitudinal section; figure 2 shows the mounting unit of the stator in axial section; figure 3 shows the mounting unit of the stator, a view from the side of the rotor.

Электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов содержит статор 1 и ротор 2, в частности дисковый, с обмотками 3 и коллектором 4. Статор 1 включает в себя корпус 5 в виде стакана, установочный узел 6 постоянных магнитов 7 возбуждения, а также щеточную траверсу 8 со щеткодержателями 9 и щетками 10. Установочный узел 6 постоянных магнитов 7 выполнен преимущественно дискообразным. Корпус 5 может быть выполнен двухступенчатым по диаметру, при этом установочный узел 6 расположен на поверхности 11 перехода ступеней. Каждый постоянный магнит 7 расположен в гнезде 12 установочного узла 6, который выполнен составленным из двух магнитопроводящих пластин 13, 14, наложенных друг на друга и жестко соединенных между собой, например сваркой. Первая пластина 13, обращенная к ротору 2, снабжена сквозными вырезами 15, в каждом из которых расположен постоянный магнит 7, закрепленный на второй пластине 14. Магнит 7 может быть приклеен ко второй пластине 14, при этом в зоне прилегания магнита 7 во второй пластине 14 образовано технологическое отверстие 16 для отвода излишков клея. Размер каждого выреза 15 первой пластины 13 выполнен, как правило, соответствующим размеру расположенного в нем постоянного магнита 7. В частном случае, как показано на фиг.3, на установочном узле 6 расположены четыре цилиндрических постоянных магнита 7. Щеточная траверса 8 выполнена из электроизоляционного материала и установлена предпочтительно на второй пластине 14 установочного узла 6.The permanent magnet excitation motor comprises a stator 1 and a rotor 2, in particular a disk rotor, with windings 3 and a collector 4. The stator 1 includes a cup 5, a mounting unit 6 of permanent excitation magnets 7, and a brush beam 8 with brush holders 9 and brushes 10. The mounting unit 6 of the permanent magnets 7 is made predominantly disk-shaped. The housing 5 can be made two-stage in diameter, while the mounting unit 6 is located on the surface 11 of the transition steps. Each permanent magnet 7 is located in the socket 12 of the mounting unit 6, which is made up of two magnetically conductive plates 13, 14 superimposed on each other and rigidly interconnected, for example by welding. The first plate 13, facing the rotor 2, is provided with through cutouts 15, each of which has a permanent magnet 7 mounted on the second plate 14. The magnet 7 can be glued to the second plate 14, while in the contact zone of the magnet 7 in the second plate 14 formed technological hole 16 for removal of excess glue. The size of each cutout 15 of the first plate 13 is made, as a rule, corresponding to the size of the permanent magnet 7 located in it. In the particular case, as shown in Fig. 3, four cylindrical permanent magnets 7 are located on the mounting unit 6. The brush beam 8 is made of electrical insulating material and is preferably mounted on the second plate 14 of the mounting unit 6.

Статор 1, как правило, содержит ось 17, выполненную в виде металлического стержня, закрепленного одним концом в днище корпуса 5 статора 1, например, приваренного к днищу или запрессованного в отверстие днища.The stator 1, as a rule, contains an axis 17 made in the form of a metal rod fixed at one end in the bottom of the housing 5 of the stator 1, for example, welded to the bottom or pressed into the bottom hole.

Ротор 2 электродвигателя снабжен коллекторной втулкой 18, расположенной, в частном случае, на опорной втулке 19 ротора 2, посредством которой ротор 2 установлен на оси 17 статора 1. На поверхности коллекторной втулки 18 размещены коллекторные пластины 20, на которых закреплен диэлектрический диск 21 ротора 2 с обмотками 3. Обмотки 3 ротора 2 установлены в отверстиях диска 21, каждая из обмоток 3 выполнена предпочтительно в виде цилиндрической бухты, состоящей из кольцевых витков провода соответствующего сечения.The rotor 2 of the electric motor is equipped with a collector sleeve 18, located, in a particular case, on the support sleeve 19 of the rotor 2, by means of which the rotor 2 is mounted on the axis 17 of the stator 1. On the surface of the collector sleeve 18 there are collector plates 20 on which the dielectric disk 21 of the rotor 2 is mounted with windings 3. The windings 3 of the rotor 2 are installed in the holes of the disk 21, each of the windings 3 is preferably made in the form of a cylindrical bay, consisting of circular turns of wire of the corresponding section.

Намагниченные постоянные магниты 7 создают магнитный поток, силовые линии которого замыкаются через магнитопроводящий корпус 5 и магнитопроводящие пластины 13, 14 установочного узла 6. Ротор 2 приводится во вращение при подаче электропитания через щетки 10 и коллектор 4 на обмотки 3 ротора 2, расположенные в зазоре между каждым магнитом 7 и днищем корпуса 5.Magnetized permanent magnets 7 create a magnetic flux, the lines of force of which are closed through the magnetically conducting body 5 and the magnetically conducting plates 13, 14 of the mounting unit 6. The rotor 2 is rotated when power is supplied through the brushes 10 and the collector 4 to the windings 3 of the rotor 2 located in the gap between each magnet 7 and the bottom of the housing 5.

Таким образом, за счет упрощения установочного узла постоянных магнитов возбуждения получена достаточно простая конструкция электродвигателя.Thus, due to the simplification of the installation site of the permanent excitation magnets, a rather simple motor design has been obtained.

Claims

1. An electric motor with excitation from permanent magnets, comprising a stator including a cup-shaped housing, a mounting unit of permanent field magnets, and a brush beam with brush holders and brushes and a rotor with windings and a collector, each permanent magnet being located in the socket of the mounting unit, characterized the fact that the installation site is made up of two magnetically conductive plates superimposed on each other and rigidly interconnected, while the first plate facing the rotor is equipped with a squaw GOVERNMENTAL notches, each of which is disposed a permanent magnet mounted on the second plate.

2. The electric motor according to claim 1, characterized in that the installation node is made disk-shaped.

3. The electric motor according to claim 1, characterized in that the housing is made two-stage in diameter, while the mounting unit is located on the transition surface of the steps.

4. The electric motor according to claim 1, characterized in that the size of each cutout of the first plate is made corresponding to the size of the permanent magnet located therein.

5. The electric motor according to claim 4, characterized in that four cylindrical permanent magnets are located on the installation unit.

6. The electric motor according to claim 1, characterized in that the first and second plates of the mounting unit are connected by welding.

7. The electric motor according to claim 1, characterized in that the rotor is made disk.

8. The electric motor according to claim 1, characterized in that the brush beam is made of electrical insulation material and is installed on the second plate of the installation site.