Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами

Авторы патента:

Юдинцев Алексей Леонидович (RU)

Бояринцев Сергей Алексеевич (RU)

 

Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и может быть использован для привода систем автотракторной техники.

Техническая задача — снижение уровня шума и вибрации, упрощение конструкции за счет исключения механических элементов создания преднатяга подшипников.

Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, содержащий якорь с обмоткой и коллектором 1 и цилиндрический магнитопроводящий корпус 2, в котором постоянные магниты 3 расположены со смешением относительно пакета активного железа якоря 4.

Уменьшение уровня шума и вибрации достигается, за счет смещения L постоянных магнитов 3 в осевом направлении относительно пакета железа якоря 4, что создает электромагнитное тяжение якоря 1 в процессе работы электродвигателя и выбирает осевой люфт подшипника 5. П.ф., 1 илл.

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использована в приводных системах автотракторной техники.

Известен коллекторный электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов с магнитопроводящим корпусом и ротором, расположенным в подшипниках, с пакетом железа и обмоткой (Штелтинг Г. Байссе А. Электрические микромашины. М. Энергоатомиздат, 1991, с.139-140).

Известен наиболее близкий к заявляемому коллекторный электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий корпус с постоянными магнитами, равномерно перекрывающими по длине пакет активного железа якоря, якорь, расположенный в шарикоподшипниках, с пакетом активного железа и коллектором (Кенио Т. Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами./ Пер. с англ. М. Энергоатомиздат, 1989, с.5-6, 22-35).

Недостатком вышеприведенных аналогов является возможный знакопеременный люфт радиальных шарикоподшипников, приводящий к возникновению шумов и вибраций при работе электродвигателей, для ликвидации которых применяются дополнительные механические элементы, реализующие преднатяг (выбор осевого люфта шарикоподшипников, например тарельчатые пружинные шайбы).

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение уровня шума и вибрации, упрощение конструкции за счет исключения механических элементов создания преднатяга подшипников.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в коллекторном электродвигателе постоянного тока с постоянными магнитами, содержащем якорь с обмоткой и коллектором и цилиндрический магнитопроводящий корпус, постоянные магниты расположены со смещением относительно пакета активного железа якоря. Уменьшение уровня шума и вибрации достигается за счет смещения постоянных магнитов в осевом направлении относительно пакета активного железа якоря, что создает электромагнитное тяжение якоря в процессе работы электродвигателя и выбор осевого люфта радиальных шарикоподшипников.

На фиг. показан общий вид коллекторного электродвигателя постоянного тока с постоянными магнитами.

Коллекторный электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами, содержит якорь с обмоткой и коллектором 1 и цилиндрический магнитопроводящий корпус 2, в котором постоянные магниты 3 смещены на величину L в осевом направлении относительно пакета активного железа якоря 4, радиальный шарикоподшипник 5.

Коллекторный электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами работает следующим образом: при подключении электродвигателя к источнику питания возникает постоянное электромагнитное усилие, стремящееся вернуть симметрию магнитной системе электродвигателя (в нашем случае — втянуть якорь 1 в межполюсное пространство). Асимметрия магнитной системы достигается смещением постоянных магнитов 3 в осевом направлении относительно пакета железа якоря 4. Степень асимметрии устанавливается опытным путем, для каждого конкретного типа двигателя, но не должна выводить контролируемые параметры электродвигателя за допустимые пределы. Данного усилия достаточно для выбора осевого люфта радиального шарикоподшипника 5, поскольку внутренняя обойма подшипника неподвижно установлена на валу якоря. Выбор осевого люфта подшипника приводит к уменьшению шума и вибрации при работе электродвигателя.

Таким образом, технический результат достигнут.Создана простая, надежная конструкция коллекторного электродвигателя постоянного тока с постоянными магнитами, обеспечивающая уменьшение уровня шума и вибрации при работе.

На ОАО «ЛЕПСЕ» изготовлены и прошли испытания опытные образцы электродвигателей для рециркуляционных насосов систем предпускового подогрева двигателей автотракторной техники с применением описанного конструктивного решения.

Коллекторный электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий якорь с обмоткой и коллектором, радиальные шарикоподшипники, цилиндрический магнитопроводящий корпус с постоянными магнитами, отличающийся тем, что постоянные магниты расположены со смещением относительно пакета активного железа якоря для выбора люфта подшипника за счет электромагнитного тяжения.

 

Похожие патенты:

Трехфазный асинхронный крановый двигатель с фазным ротором // 65696

Низкооборотный генератор электрического тока // 131919

Стенд для испытания системы автоматического управления конвертированной авиационной газотурбинной установки для привода электрогенератора // 103914

Виброконтактное измерительное устройство // 66514

Бесконтактный генератор постоянного тока // 52537

Электродвигатель постоянного тока с электромагнитным тормозом // 117050

Бесколлекторный электродвигатель // 121405

Коллекторный электродвигатель переменного тока // 45058

Ротор синхронного электродвигателя // 86363

Синхронный трехфазный втсп электродвигатель с постоянными магнитами и плавным пуском // 132642

Синхронный трехфазный втсп электродвигатель относится к электроэнергетике, в частности к синхронным электрическим машинам с использованием высокоэнергетических постоянных магнитов (ПМ) и высокотемпературных сверхпроводниковых (ВТСП) элементов и предназначена для использования в автономных электроэнергетических установках перспективных авиационно-космических комплексов с полностью электрифицированным приводным оборудованием и плавным пуском.

Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока // 126996

Бесщеточная система возбуждения синхронной машины // 134716

Полезная модель относится к области электромашиностроения и предназначена для реализации в синхронных машинах с бесщеточным возбуждением, в частности, в генераторах дизель-электрических агрегатов резервного питания атомных электростанций и генераторах агрегатов автономных электроустановок

Ротор электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов // 123254

Магнитный подшипник // 124339

Предлагаемая полезная модель магнитного подшипника относится к машиностроению и касается магнитного подшипника, который может быть использован в станкостроении, в редукторах, в электродвигателях, и в других узлах и механизмах в качестве подшипника качения.

Электропривод переменного тока с устройством встроенного контроля // 72588

Установка для продорожки ламелей коллекторов электрических машин постоянного тока // 106451

Схема защиты электродвигателя постоянного тока привода мотор-компрессора // 39764

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию транспортных средств, получающих питание от сети постоянного тока и предназначено для защиты в аварийных режимах цепи двигателя мотор-компрессора

Изготовление электрического генератора на постоянных магнитах // 137164

Электрогенератор принадлежит к разделу электротехники, а именно, к роторно-статорному оборудованию. Применение кольцевого постоянного магнита в составе устройства существенно упрощает его конструкцию, повышает КПД и улучшает эффективность работы электрического генератора.

Бесколлекторный двигатель постоянного тока // 124082

Трехфазный синхронный генератор энергии на постоянных магнитах с низкой ценой капитального ремонта стоит купить // 125414

Торцевой синхронный электрогенератор с возбуждением от постоянных магнитов // 54471

Как работает коллекторный двигатель постоянного тока

Добавлено 4 июля 2019 в 15:29

Узнайте все преимущества и недостатки коллекторного электродвигателя для вашего проекта.

Если вы работаете над проектом, в котором есть движущаяся часть, вы, вероятно, будете искать двигатель, чтобы сделать это движение возможным. В этой серии статей мы рассмотрим наиболее популярные типы двигателей, которые используют разработчики. Прежде всего, это коллекторный двигатель постоянного тока.

Чтобы узнать, для каких проектов лучше всего подходят коллекторные двигатели постоянного тока, ознакомьтесь с обзором:

  • Какой тип электродвигателя лучше всего подходит для моего проекта?

Самый простой тип электродвигателя (и самый распространенный) – это коллекторный двигатель постоянного тока. Вы можете найти этот двигатель везде. В вашем телефоне, вероятно, тоже есть один, обеспечивающий функцию вибрации. Коллекторные двигатели постоянного тока используются практически в любой движущейся игрушке. Аккумуляторные дрели работают на коллекторных двигателях постоянного тока.

Коллекторные двигатели постоянного тока используются везде: в игрушках, в чем-либо с вибрирующим мотором, в таких обычных инструментах, как аккумуляторные дрели.

Как они работают?

Коллекторные двигатели постоянного тока представляют собой простые устройства, состоящие из нескольких частей.

Коллекторные двигатели постоянного тока состоят всего из нескольких основных частей.

Вокруг корпуса двигателя расположены магниты статора. Это постоянные магниты, положительные с одной стороны и отрицательные с другой. В середине двигателя, соединенного с валом двигателя, находятся, по меньшей мере, три проволочных обмотки, соединенных с металлическими пластинами, которые называются якорем.

На противоположной от вала двигателя стороне обмоток расположен коллектор (от которого в русскоязычном варианте этот тип двигателя получил свое название) – пара металлических пластин, прикрепленных к обмоткам. Наконец, щетки (в англоязычном варианте этот тип двигателя называется «brushed», «щеточный») также расположены на стороне двигателя, противоположной валу двигателя.

Щетки создают физический контакт с коллектором. Когда на щетки подается постоянное напряжение, это напряжение передается на коллектор, который, в свою очередь, питает обмотки. Это входное напряжение генерирует магнитное поле вокруг якоря.

Левая сторона якоря отталкивается от левого магнита статора в направлении магнита справа. А правая сторона якоря отталкивается от правого магнита влево.

При постоянном изменении полярности магнитного поля вокруг якоря вал будет постоянно вращаться.

Достоинства коллекторных двигателей постоянного тока

Недорогие

Коллекторные двигатели постоянного тока производятся большими сериями и широко используются, что делает их дешевле других типов электродвигателей.

Простота управления

Чтобы заставить двигатель вращаться, просто подайте постоянное напряжение. Более высокое напряжение (или более высокий коэффициент заполнения, или более низкая скважность, ШИМ сигнала) заставит двигатель работать быстрее. Изменение полярности напряжения изменит направление вращения. Коллекторные двигатели постоянного тока даже не нуждаются в использовании микроконтроллера, вы можете запустить их, просто подключив к аккумулятору.

Высокий начальный крутящий момент

Коллекторные двигатели постоянного тока выдают высокий крутящий момент на низких скоростях. Это важно, потому что этот высокий начальный крутящий момент позволяет электродвигателю быстро набирать скорость, даже если у двигателя есть нагрузка.

Оценка характеристик коллекторных двигателей постоянного тока.

Недостатки коллекторных двигателей постоянного тока

Быстрый износ

Поскольку щетки физически трутся об коллектор, они со временем изнашиваются. Следовательно, по сравнению с другими типами электродвигателей, коллекторные двигатели постоянного тока изнашиваются быстрее.

Много электрического шума

Внутри коллекторного двигателя постоянного тока между щетками и коллектором образуются электрические дуги. Это вызывает много электрического шума, что не очень хорошо для микроконтроллеров или датчиков, работающих в этой же системе.

Ограниченная максимальная скорость

Физический контакт между щетками и коммутатором во время работы означает, что между этими двумя частями есть трение. Там, где есть трение, есть тепло. Коллекторные двигатели постоянного тока имеют ограниченную максимальную скорость, потому что слишком высокая скорость может привести к нагреву, способному нанести повреждения.

Оригинал статьи:

  • Scott Hatfield. How a Brushed DC Motor Works

Теги

ДвигательДвигатель постоянного токаКоллекторный двигатель постоянного токаЭлектродвигатель

MP Фильтр для монтажа на коллекторе Filtri, 4640 psi, – OneHydraulics

Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить его (фактический продукт может отличаться от изображенного)

Сэкономьте $-468,98

MP FiltriSKU: FHM007-2-S-A-G1-A10-N-P01

Поделитесь этим продуктом

Техническая спецификация Скачать техническое описание
Обычно отправляется в пределах 4-6 недель
Расположение завода Квакертаун, Пенсильвания
Материал Углеродистая сталь
Размер порта D03 (NG6) Крепление, сторона корпуса A
Номинальный расход 3,7
Микрон 10 микрон
Сменные элементы HP065-2-A10-A-H-P01 (Элемент)
Кольцевые уплотнения Буна
Опции клапана Без перепускного клапана
Номинальное давление 4640
Страна выпуска Италия
Высота 2,64
Длина 10. 45
Ширина 2,64
Масса 13.12

Коллекторные фильтры высокого давления серии MP Filtri FHM предназначены для использования на коллекторах в гидравлических системах с максимальным рабочим давлением 4640 фунтов на кв. дюйм (320 бар). FHM006 и FHM007 имеют схему установки D03 (NG6), а FHM010 — схему установки D05 (NG10). Поскольку фильтр висит сбоку на моделях FHM006, FHM007 и FHM010, у этих трех есть варианты выбора направления, в котором вы предпочитаете крепить корпус фильтра. FHM050, FHM065, FHM135, FHM320 и FHM 500 имеют специальные монтажные конфигурации, предназначенные для более высокого расхода и для вертикальной установки на коллекторах корпусом вверх.

American ExpressApple PayDiners ClubDiscoverMeta PayGoogle PayMastercardShop PayVisa

Ваша платежная информация надежно обрабатывается. Мы не храним данные кредитной карты и не имеем доступа к информации о вашей кредитной карте.

Компания OneHydraulics стремится к 100% удовлетворенности клиентов при выполнении каждого заказа. Если вы не полностью удовлетворены своим заказом, пожалуйста, свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы мы могли сделать это правильно.

Товары, приобретенные на сайте onehydraulics.com  с запасами в нашем Хьюстоне  можно вернуть в течение 30 дней с даты отправки. Товары, приобретенные со склада нашего производителя, могут облагаться сборами за пополнение запасов, как это определено нашими производителями. Прежде чем возвращать какие-либо продукты, уточните у OneHydraulics, требуется ли плата за пополнение запасов для возврата продукта.

Любое изделие, изготовленное по заказу клиента,  , включая лебедки и другие изделия, изготавливаемые на заказ , может не подлежать отмене и возврату. OneHydraulics не будет принимать возврат этих товаров ни по какой причине. Если вам может потребоваться вернуть товар, который вы заказываете, пожалуйста, проверьте, может ли он быть возвращен до заказа.

Все товары должны быть возвращены в НОВОМ состоянии, в оригинальной упаковке. Мы не принимаем товары, которые были использованы или приобретены у другой компании. За все возвраты взимается плата за пополнение запасов, а стоимость доставки не возвращается. Если возврат требуется в результате ошибки, допущенной OneHydraulics (например, отправка не того товара и т. д.), вышеуказанные сборы могут не применяться. Свяжитесь со своим продавцом или напишите по адресу [email protected], чтобы мы могли немедленно исправить любые ошибки, связанные с вашим заказом.

Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими Положениями и условиями, касающимися претензий по гарантии. Перед отправкой товара обратно в OneHydraulics вы должны сначала получить форму и номер разрешения на возврат товаров (RGA). Все возвраты должны быть отправлены с предоплатой, при этом номер RGA должен быть четко указан на внешней стороне транспортировочной коробки. Все элементы должны быть надлежащим образом упакованы, чтобы предотвратить их повреждение при отправке обратно в OneHydraulics. Невыполнение этого требования может привести к отказу в возврате. После нашей проверки вы будете уведомлены об утилизации продукта и о расходах, если таковые имеются. Продукты, возвращенные по заводской гарантии, должны сопровождаться отчетом, объясняющим неработоспособность или неисправность возвращенной детали. Пожалуйста, свяжитесь с OneHydraulics перед отправкой обратно какого-либо предмета, связанного с гарантийным случаем, так как эти предметы, возможно, придется отправить обратно непосредственно на завод.

 Любой товар с пометкой «Окончательная распродажа» на веб-сайте не подлежит отмене и возврату. Любой товар, изготовленный по заказу клиента, не подлежит отмене и возврату. OneHydraulics не будет принимать возврат этих товаров ни по какой причине.

Представляем новый скользящий коллектор, применяемый для управления нелинейными бесколлекторными синхронными двигателями постоянного тока и с постоянными магнитами с неопределенностью

Авторы

1
Кафедра техники управления, Факультет электротехники и вычислительной техники, Тебризский университет, П. О. Box 5166616471, бульвар Бахман 29, Тебриз, Иран

2
Факультет электротехники, Урмайский технологический университет, П.О. Ящик 57155-419, Band Road, Urmia, Iran

Abstract

В данной статье рассматривается задача управления хаотически-нестабильным бесколлекторным двигателем постоянного тока (БДПТ) и синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ), подвергающимися воздействию внешних возмущений. Во-первых, вводится новая неособая терминальная поверхность скольжения и доказывается ее сходимость к нулевому равновесию за конечное время. Затем предполагается, что параметры BLDCM и PMSM полностью неизвестны, и выводятся соответствующие адаптивные законы для работы с неизвестными параметрами систем. Кроме того, учитывается влияние неопределенностей моделей и внешних возмущений. Затем, на основе адаптивных законов и идеи надежного управления за конечное время, предлагается надежный адаптивный регулятор скользящего режима, обеспечивающий возникновение скользящего движения за конечное время. Математически доказано, что введенный несингулярный терминальный метод скользящих режимов имеет сходимость и устойчивость за конечное время как в фазе достижения, так и в фазе скользящего режима. Численное моделирование представлено для проверки эффективности предложенного метода и проверки теоретических результатов статьи.

Ключевые слова