ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СПИРЯКОВА Российский патент 1995 года по МПК H02K33/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в отраслях промышленности, занятых производством силовых приводов для аппаратов, машин и оборудования военного и гражданского назначения.

Известны электромеханические преобразователи, состоящие из цилиндрической катушки, намотанной изолированным проводником, в центральной части которой имеется канал, в котором с возможностью продольного перемещения размещен ферромагнитный сердечник (Лекционные демонстрации по физике В.И. Иверонова, 1972). Эти устройства используются в качестве силовых приводов для аппаратов, машин и оборудования.

Известен также электромеханический преобразователь, содержащий сердечник с обмоткой управления и подвижную короткозамкнутую обмотку (авт.св. СССР N 117424, кл. Н 02 К 33/18, 1958).

Известный электромеханический преобразователь имеет небольшую длину хода подвижного элемента.

С целью увеличения хода сердечник выполнен с двумя выступами на противоположных его торцах и снабжен второй короткозамкнутой обмоткой и кинематической связью, выполненной в виде гибкой тяги, перекинутой через блок, концы которой соединены с подвижными короткозамкнутыми обмотками, охватывающими выступ сердечника.

Увеличение хода в предложенном преобразователе по сравнению с прототипом обусловлено, во-первых, тем, что сердечник выполнен с двумя выступами на противоположных его торцах, причем длина выступов может быть заданной. Во-вторых, усилие, развиваемое одной короткозамкнутой обмоткой, суммируется с усилием другой короткозамкнутой обмотки посредством перекинутой через блоки гибкой связи. Это позволяет сконцентрировать усилие в заданном направлении и повысить мощность преобразователя, которая обеспечивается на всем протяжении движения подвижных короткозамкнутых обмоток.

На чертеже изображен электромеханический преобразователь, разрез вдоль осевой линии.

Электромеханический преобразователь содержит обмотку 1 управления, выполненную из изолированного проводника. Количество витков данной обмотки обусловлено рабочим напряжением источника переменного или пульсирующего тока. Катушка оборудована клеммами для подключения к источнику тока. Обмотка 1 управления охватывает сердечник 2, выполненный из ферромагнитного материала, например, электротехнической стали, феррита и пр. Сердечник оборудован двумя выступами 2-1 и 2-2, длина которых определяется функциональной принадлежностью преобразователя. Обмотка 1 управления оборудована двумя щечками 3 и 4 из прочного диэлектрического материала. Щечки служат для крепления преобразователя в аппарате, машине и пр. Выступы 2-1 и 2-2 охвачены двумя короткозамкнутыми обмотками 5 и 6, которые выполнены из полого цилиндра и шайбы из металла с высокой электропроводностью, например меди, алюминия и пр. Короткозамкнутые обмотки 5 и 6 могут быть также выполнены из диэлектрика, покрытого слоем металла, обладающего высокой электропроводностью. Короткозамкнутые обмотки могут быть выполнены из изолированного проводника, концы которого замкнуты. Обмотки могут иметь систему охлаждения. С целью обеспечения движения короткозамкнутых обмоток 5 и 6 по выступам 2-1 и 2-2 с минимальными и потерями на трение обмотки могут быть снабжены телами качения (или тела качения установлены в выступах). На щечке 4 укреплены стойки 7, которых может быть заданное число. На стойках 7 закреплены с возможностью вращения на неподвижной оси блоки 8, выполненные как и стойки из диэлектрического материала, поскольку они расположены в зоне сильного переменного магнитного поля выступов сердечника 2. Через блоки 8 перекинута гибкая связь 9, концы которой закреплены на короткозамкнутых обмотках 5 и 6. Крепление возможно посредством клея, привязки, болтовое и пр. Гибкая связь 9 может быть выполнена из шнура, троса из полимерных материалов и пр.

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении обмотки 1 управления посредством клемм к источнику переменного тока, например, промышленной частоты 50 Гц, возникает переменное магнитное поле, которое усиливается сердечником 2 и посредством выступов 2-1 и 2-2 взаимодействует с короткозамкнутыми обмотками 5 и 6, в которых индуцируется сильный ток, направление которого отличается от тока возбуждения на 180^о. Известно, что токи, текущие в противоположных направлениях, отталкиваются. Поэтому короткозамкнутые обмотки 5 и 6 стремятся удалиться от обмотки 1 управления и слететь с выступов 2-1 и 2-2. При этом, если приводное устройство подключено к короткозамкнутой обмотке 5, то оно посредством гибкой связи 9 воспринимает усилие и от короткозамкнутой обмотки 6. Это позволяет суммировать усилие обеих обмоток 5, 6 на общей нагрузке. При отключении тока от обмотки 1 управления короткозамкнутые обмотки 5 и 6 возвращаются в исходное положение или под действием силы тяжести, или под воздействием реакции нагрузки, или посредством возвратной пружины.

Использование: в отраслях промышленности, занятых производством силовых приводов для аппаратов, машин и оборудования военного и гражданского назначения. Сущность изобретения: с целью увеличения хода сердечник выполнен с двумя выступами на противоположных его торцах и снабжен второй короткозамкнутой обмоткой и кинематической связью, выполненной в виде гибкой тяги, перекинутой через блок, концы которой соединены с подвижными короткозамкнутыми обмотками, охватывающими выступ сердечника. 1 ил.

Электромеханический преобразователь, содержащий сердечник с обмоткой управления и подвижную короткозамкнутую обмотку, отличающийся тем, что, с целью увеличения хода, сердечник выполнен с двумя выступами на противоположных его торцах и снабжен второй короткозамкнутой обмоткой и кинематической связью, выполненной в виде гибкой тяги, перекинутой через блок, концы которой соединены с подвижными короткозамкнутыми обмотками, охватывающими выступы сердечника.