ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК H02K7/06 H02K41/02 

Предложение относится к конструкции электромагнитных преобразователей движения из вращательного в линейное.

Известен электромагнитный преобразователь движения, состоящий из цилиндрического шнекового барабана с нарезкой ступенчатого вида, реактивного элемента в виде охватывающей трубы, на внутренней стороне которой имеется такая же нарезка, причем на вращающемся барабане имеется обмотка возбуждения, питаемая постоянным током от двигателя переменного тока (например, асинхронного) через трехфазный мостовой выпрямитель, входные концы которого включены в рассечку нулевой точки звезды обмоток.

Недостатки указанной конструкции заключаются в следующем. Обмотка возбуждения преобразователя должна быть рассчитана на такой же ток, как и приводной двигатель, что не всегда возможно по конструктивным соображениям, унификации преобразователя для нескольких типов приводных двигателей. При пуске двигателя четырех-, семикратных бросках тока в нем магнитная система преобразователя движения замагничивается и не может передать двух-, трехкратный момент, что приводит сначала к резкому рывку, а далее к срыву тягового усилия и толчкам, ударам в механизмах до момента спадания тока до величины, при которой восстанавливаются равенство момента на валу двигателя и передаваемого момента (и тяги) на винте преобразователя. Для исключения этого явления приходится снижать расчетную индукцию в зазоре преобразователя до 0,3 0,4 Т, что в 2,5 3 раза ухудшает показатели использования активных его материалов, увеличивает массу и габариты всего устройства.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание устройства питания обмотки возбуждения через якорные обмотки двигателя, т.е. без дополнительного источника питания, обеспечивающего постоянство тока (и передаваемого момента, тяги) независимо от нагрузки двигателя при пусковых режимах.

Цель достигается тем, что входные концы выпрямителя подключены каждый к части витков фазных обмоток около нулевой точки соединения обмоток, причем число витков, от которых производится отвод, определяется приближенно как
W_o W_a (U_o/U_a), где W_a число витков фазной обмотки двигателя;
U_o напряжение питания обмотки возбуждения барабана;
U_a фазное напряжение обмоток двигателя.

Схема соединения всех узлов преобразователя движения представлена на чертеже.

Шнековый барабан 1 преобразователя имеет обмотку 2 возбуждения и приводится во вращение асинхронным двигателем 3 с обмотками по схеме звезда через вал 4 относительно неподвижного реактивного элемента 5. Обмотка 3 через контактные кольца 6 и 7 и щетки 8 и 9 получает питание от трехфазного мостового выпрямителя 10, подключенного входными концами к части витков трех фазных обмоток возле нулевой точки. Число витков якорной обмотки, на котором делается отпайка к выпрямителю 10, определяется по вышеприведенной формуле.

Устройство работает следующим образом.

При включении двигателя 3 фазное напряжение прикладывается ко всем виткам фазной обмотки, одновременно с этим напряжением от части витков с отпайками подается через выпрямитель 10, щетки 8 и 9 и кольца 6 и 7 на обмотку 2 возбуждения преобразователя. При подаче тока в нее и вращении шнекового барабана 1 от двигателя 3 происходит линейное перемещение барабана 1 вместе с двигателем 3 за счет тангенциальных сил магнитного тяжения.

В предлагаемом преобразователе напряжение питания, снимаемое с части витков якорных обмоток, постоянно по величине и не зависит от нагрузки двигателя, в силу чего предельное тяговое усилие барабана постоянно и замагничивание магнитной системы преобразователя не происходит при бросках тока в двигателе при пуске.

В предлагаемой схеме питания обмотки 2 возбуждения якорные обмотки двигателя 3 работают в режиме автотрансформатора.

Использование: для преобразования вращательного движения в линейное. Сущность изобретения: шнековый барабан 1 имеет обмотку 2 возбуждения и приводится во вращение асинхронным двигателем 3 с обмотками по схеме звезда через вал 4 относительно неподвижного реактивного элемента 5. Обмотка получает питание от трехфазного мостового выпрямителя 10, подключенного входными концами к части витков трехфазных обмоток возле нулевой точки. Причем число витков, на котором делается отпайка к выпрямителю 10, определяется как W_o=W_a·(U_o/U_а), где W_a число витков фазной обмотки двигателя; U_o напряжение питания обмотки возбуждения барабана; U_a фазное напряжение обмоток двигателя. Напряжение питания, снимаемое с части витков якорных обмоток, постоянно по величине и не зависит от нагрузки двигателя, в силу чего предельное тяговое усилие барабана постоянно. 1 ил.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ, состоящий из шнекового барабана с винтовой нарезкой, приводимого во вращение от электродвигателя переменного тока, реактивного элемента в виде охватывающей шнековый барабан и имеющей на внутренней стороне винтовую нарезку одного с ним шага трубы и обмотки возбуждения на барабане, соединенной через трехфазный выпрямитель с трехфазной обмоткой электродвигателя, отличающийся тем, что фазные обмотки двигателя соединены в звезду, причем входные концы выпрямителя подключены каждый к нулевой точке соединения обмоток и части витков фазных обмоток, причем число витков W_о, от которых производится отвод, определяется приближенно, как
W_о=W_а·U_о/U_а
где W_а число витков фазной обмотки двигателя;
U_о напряжение питания обмотки возбуждения барабана;
U_а фазное напряжение обмоток двигателя.