ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО НИЗКОЧАСТОТНОГО ДВИЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H02K33/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода возвратно-поступательного низкочастотного движения в ручном инструменте, например, скребках, шаберах, напильниках, ножовках и т.д.

Известен электродвигатель возвратно-поступательного движения, содержащий корпус, секционированные наружную и внутреннюю обмотки и боек (сердечник) (авт.св. СССР N 425279, кл. Н 02 К 33/12, 1974). Этот электродвигатель непригоден для технологических режимов работ неударных низкочастотных инструментов.

Цель изобретения состоит в повышении КПД на затраченную единицу энергию и в низкочастотном движении сердечника.

Разработанная для этой цели принципиально-кинематическая схема электродвигателя возвратно-поступательного движения (схема прилагается) включает в себя преобразователь частоты электротока 1; электровыключатель 2; кожух 3, под которым расположены крышка 4 и наружный соленоид 5, намотанный на корпус 6, внутри которого установлены подшипники 7, а в них упираются упругие элементы 8, расположенные над полым сердечником 9, в котором укреплены упоры 10. Внутри сердечника размещен внутренний соленоид 11. Для скрепления в прочное неподвижное между собой соединение кожуха, крышек, корпуса и подшипников применено стопорение 12. Упругие элементы служат для амортизации сил инерции сердечника при его приближении в крайнее положение во время работы. Место для крепления рабочего инструмента предусмотрено на конце К сердечника, выступающего из подшипника, а для смазки подшипников указаны отверстия ОС и ванночки для смазки ВС. Полый сердечник легче цельного и лучше охлаждается.

Поставленная цель достигается посредством применения облегченного сердечника электромагнита и получения наибольшей концентрации магнитных силовых линий (полей), создаваемых наружным соленоидом и обмоткой электромагнита, а также уменьшением пути магнитных силовых линий, замыкая их на кратчайший. Для этого сердечник электромагнита выполнен полым и в нем размещен по продольной его оси соленоид. При этом магнитные силовые линии наружного соленоида надежно удерживаются от рассеивания кожухом из изоляционного материала и крышками, целеустремленно направляются ими от верхних потоков к силовым линиям внутреннего соленоида и объединяются в общий поток.

Это обусловливается тем, что обе обмотки этих соленоидов питаются от общего преобразователя частоты электротока. Поступивший электроток к этим обмоткам создает общее магнитное поле, которое используется полностью или максимально сердечником электромагнита для его движения. Отношение полученных на сердечнике магнитных силовых линий (магнитного поля) к выделенным силовым линиям (магнитному полю) затраченной единицы электротока дает частное, близкое к единице, и этим обеспечивается повышение тягового усилия двигателя Такой результат использования затраченного электротока в электродвигателе недостижим при условии, если бы магнитные силовые линии (магнитное поле) проходили бы вне подобного круговращения, например по воздуху, что имеет место в исполнении обычных соленоидов.

В дополнение к указанным достоинствам предлагаемой принципиально-кинематической схемы в повышении КПД электродвигателя придает и применение в нем преобразованной частоты электротока применительно к оптимальной потребной частоте хода рабочего инструмента в соответствии с технологическим процессом при работе им, например, в пределах 2 12 Гц. Это обеспечивает бесхолостое движение сердечника, т.е. за каждый цикл переменного тока в электродвигателе обеспечивается и ход сердечника с рабочим инструментом.

Преобразователь частоты электротока может быть разработан различной оптимальной конструкции и состоять из разных деталей или приборов, с различным уровнем и диапазоном частоты электротока.

Разработка его конструкции и самого электродвигателя должна быть выполнена применительно к конкретным условиям назначения определенного технологического процесса в некотором производстве. Поэтому он является предметом самостоятельной разработки и в состав заявки не входит.

Работ электродвигателя начинается при его включенности в электросеть с включения выключателя, установленного на электропроводке к нему от электропреобразователя частоты тока. При этом от переменного тока возникает электромагнитное поле от наружной и внутренней обмоток оно воздействует на металлический сердечник, который при первом электроцикле переместит его в продольном направлении, например, в сторону электропроводки. Упор 10 сожмет упругий элемент 8, а последний упрется в подшипник 7, крышку 4 и сердечник остановится. При последующем цикле преобразованной частоты электротока обе эти электроообмотки создадут электромагнитное поле обратного направления, которое переместит сердечник в обратном направлении, при этом в обратной стороне электропроводки, т. е. справа на схеме, упор 10 сожмет упругий элемент 8, а последний упрется в крышку 4 и сердечник остановится. Итак, с переменой цикла преобразованной частоты электротока будут меняться магнитное электрополе и намагничивание сердечника, который последовательно будет перемещаться то в одну, то в другую сторону в пределах величины, предназначенной ему конструкционной величины хода, ограниченной упругими элементами, подшипниками и крышками. При этом вместе скреплены стопорами 12 кожух, крышки, корпус и подшипники. Место для крепления рабочего инструмента на конце сердечника.

Использование: в неударных низкочастотных инструментах-скребках, шаберах, напильниках, ножовках и т. д. Сущность изобретения: электродвигатель включает две сплошные обмотки, наружная из которых закреплена на корпусе 6, а внутренняя 11 расположена в полом сплошном ферромагнитном сердечнике 9, у концов которого укреплены упоры 10 для амортизации при движении сердечника 9 избытка его энергии посредством упругих элементов 8, укрепленных на диамагнитном кожухе 3. Выступающий конец сердечника 9 приспособлен для крепления в нем рабочего инструмента. 1 ил.

Электродвигатель возвратно-поступательного низкочастотного движения, имеющий корпус, наружную и внутреннюю обмотки и боек (сердечник), отличающийся тем, что для повышения КПД на затраченную им единицу энергии и для низкочастотного движения сердечника, он имеет две сплошные обмотки, одна из которых расположена на корпусе, а другая внутри полого сплошного ферромагнитного сердечника, у концов которого укреплены упоры, которые при движении сердечника аммортизируют избыток его энергии совместно с упругими элементами, подшипниками и крышками, укрепленными на диамагнитном кожухе, а конец сердечника приспособлен для крепления рабочего инструмента.