ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК H02K41/25 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в робототехнике и электроприводах с прямолинейным и возвратно-поступательным движением рабочих органов.

Известен линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, состоящий из сердечника и обмотки, выполненной в виде стержней одинаковой длины, расположенных в пазах сердечника и замкнутых с одной стороны общей шиной, а с другой - подвижным замыкающим элементом [1].

Данный двигатель имеет сложную конструкцию.

В качестве прототипа выбран линейный асинхронный двигатель [2], содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, состоящий из сердечника и обмотки, выполненной в виде стержней одинаковой длины, расположенных в пазах сердечника и замкнутых с одной стороны общей шиной, а с другой - подвижным замыкающим элементом, выполненным в виде параллелепипеда с зубчатой поверхностью на грани, противоположной пазам сердечника, а механический привод подвижного элемента выполнен в виде зубчатого колеса, сцепленного с зубчатой поверхностью, выполненной на замыкающем элементе, установленном на оси, жестко закрепленной на вторичном элементе.

Недостаток прототипа - сложность конструкции.

Цель изобретения - упрощение конструкции линейного асинхронного двигателя.

Цель достигается тем, что в линейном асинхронном двигателе, содержащем индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, состоящий из сердечника и обмотки, выполненной в виде стержней одинаковой длины, расположенных в пазах сердечника и замкнутых с одной стороны общей шиной, а с другой - подвижным замыкающим элементом, выполненным в виде параллелепипеда с зубчатой поверхностью на грани, противоположной пазам сердечника, а механический привод подвижного элемента выполнен в виде зубчатого колеса, сцепленного с зубчатой поверхностью, выполненной на замыкающем элементе, установленном на оси, жестко закрепленной на вторичном элементе, стержни вторичного элемента выполнены в виде одной детали.

На фиг.1 изображен линейный асинхронный двигатель, общий вид; на фиг.2 - элемент обмотки вторичного элемента, стержни которой с одной стороны замкнуты общей шиной; на фиг.3 - стержень вторичной обмотки, поперечное сечение; на фиг.4 - обмотка вторичного элемента, стержни которой частично замкнуты подвижным замыкающим элементом; на фиг.5 - обмотка вторичного элемента, стержни которой полностью замкнуты подвижным замыкающим элементом.

Линейный асинхронный двигатель (фиг.1) содержит индуктор, состоящий из сердечника 1 и многофазной обмотки 2, и вторичный элемент, состоящий из сердечника 3 и обмотки, выполненной из стержней одинаковой длины (на фиг.1 не показаны), расположенных в пазах сердечника 3 и замкнутых с одной стороны общей шиной 4, а с другой - подвижным замыкающим элементом 5, выполненным в виде параллелепипеда с зубчатой поверхностью на грани, противоположной пазам сердечника 3. Механический привод подвижного элемента 5 выполнен в виде зубчатого колеса 6, сцепленного с зубчатой поверхностью подвижного замыкающего элемента, установленного на оси, установленной на стойках 7, жестко связанных с вторичным элементом основанием 8.

Стержни 9 обмотки вторичного элемента выполнены сплошными в виде одной детали, замкнутые с одной стороны общей шиной 4, показаны на фиг.2. Поперечное сечение стержня 9 изображено на фиг.3.

Элемент обмотки вторичного элемента, стержни 9 которого частично замкнуты подвижным элементом 5, изображен на фиг.3. То же, но с полностью замкнутыми стержнями 9 представлено на фиг.5.

Линейный асинхронный двигатель работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее магнитное поле (фиг.1), пересекающее стержни 9 (фиг.2-5) обмотки вторичного элемента и индуктиурющее в них токи, взаимодействующие с бегущим магнитным полем. В результате этого взаимодействия создаются механические усилия, перемещающие индуктор в сторону, противоположную направлению перемещения магнитного поля. Для увеличения пускового усилия поворачивают зубчатое колесо 6 таким образом, чтобы подвижный замыкающий элемент 5 лишь частично замыкал стержни 9 (фиг.4). При этом увеличивается сопротивление вторичной обмотки, обратно пропорциональное площади контакта стержней 9 и замыкающего элемента 5, что повышает пусковое усилие двигателя. В номинальном режиме работы стержни 9 полностью з амкнуты подвижным элементом 5. Для регулирования скорости линейного перемещения индуктора изменяют площадь контакта между стержнями и подвижным замыкающим элементом. Сопротивление обмотки вторичного элемента при этом плавно изменяется и так же плавно регулируется скорость движения. Это осуществляется путем вращения зубчатого колеса 6. Пусковое усилие и скорость в данном случае регулируются более плавно, чем у прототипа. Это обусловлено выполнением стержней обмотки вторичного элемента сплошными в виде одной детали, что упрощает конструкцию двигателя и одновременно расширяет пределы регулирования скорости линейного двигателя.

Использование: в электроприводах с прямолинейным и возвратно-поступательным движением рабочих органов. Сущность изобретения: двигатель содержит индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, вторичный элемент, содержащий сердечник и обмотку, состоящую из стержней, замкнутых с одной стороны общей шиной, а с другой стороны - электропроводящим параллелепипедом, одна из граней которого выполнена зубчатой и находится в зацеплении с зубчатым колесом, установленным на стойке, связанной с вторичным элементом общим основанием. Для регулирования скорости линейного перемещения изменяют величину активного сопротивления обмотки вторичного элемента вращением колеса и изменением площади контакта стержней и параллелепипеда. 5 ил.

ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, состоящий из сердечника и обмотки, выполненный в виде стержней одинаковой длины, расположенных в пазах сердечника, замкнутых с одной стороны общей шиной, а с другой - подвижным замыкающим элементом, выполненным в форме параллелепипеда с зубчатой поверхностью на грани, противоположной пазам сердечника, а механически привод подвижного элемента выполнен в виде зубчатого колеса, сцепленного с зубчатой поверхностью, выполненной на замыкающем элементе, установленном на оси, жестко закрепленной на вторичном элементе, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, стержни обмотки вторичного элемента выполнены в виде одной детали.