ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ Российский патент 1997 года по МПК H02K41/06 H02K41/02 H02K49/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных установках с поступательным или вращательно-поступательным перемещением рабочего органа.

Известен дугостаторный асинхронный двигатель, содержащий герметизированный дуговой индуктор, массивный омедненный ротор, совершающий вращательно-поступательное движение по направляющим [1]
Недостатками этого двигателя являются низкое быстродействие и большой выбег ротора на ограниченном участке перемещения при отключении источника питания.

Кроме того, известен двигатель, являющийся прототипом изобретения и содержащий линейный индуктор с обмоткой, ротор, установленный на направляющих в подвижной платформе, концентраторы магнитного потока, корпус вакуумной камеры [2]
Однако в указанном двигателе вследствие относительно большой силы инерции, определяемой маховой массой ротора и коэффициентом редукции (отношение внешнего диаметра ротора к диаметру его оси), пробег двигателя при внезапном отключении обмотки индуктора от питающей сети и отсутствии торможения значительно превышает требуемый участок перемещения. Это может привести к столкновению с технологической оснасткой и возникновению аварийной ситуации.

Задачей изобретения является создание линейного электрического двигателя с катящимся ротором, который обеспечивает торможение при внезапном отключении источника питания.

Это достигается тем, что известный двигатель, содержащий индуктор с обмоткой, концентраторы потока, ротор, подвижную платформу для перемещения объекта, снабжен V-образным кронштейном, подшипником и осью, с помощью которых магнитопровод, имеющий форму сегмента с фрикционными прокладками по краям, связан с боковой стенкой подвижной платформы с возможностью отклонения до вхождения фрикционной прокладки в зацепление с внутренней поверхностью ротора, выполненного при этом в виде полого проводящего цилиндра.

На фиг. 1, 2 показаны, соответственно, продольный и поперечный разрезы двигателя; на фиг. 3, 4 соответственно, положение магнитопровода при обесточенном индукторе и при подключении его к питающей сети.

Предлагаемый двигатель (фиг. 1, 2) содержит индуктор 1 с обмоткой 2, корпус вакуумной камеры 3, ротор 4, установленный на направляющих 5 в подвижной платформе 6, на которой закреплены концентраторы магнитного потока 7. Внутри ротора помещен магнитопровод 8, выполненный в виде сегмента из ферромагнитных пластин и связанный через V-образный кронштейн 9 и подшипник 10 с осью 11 в боковой стенке платформы. По краям магнитопровода установлены фрикционные прокладки 12, обеспечивающие зацепление с внутренней поверхностью ротора. Отклонение магнитопровода относительно своей оси возможно на угол, определяемый точками зацепления фрикционной прокладки с внутренней поверхностью ротора. Это обусловлено тем, что ось магнитопровода расположена несколько ниже оси вращения ротора.

Двигатель работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии напряжения питания на обмотках индуктора 1 магнитопровод 8 находится в одном из крайних положений, соприкасаясь с внутренней поверхностью ротора 4 (фиг. 3). При подаче питающего напряжения на обмотку линейного индуктора возбуждается бегущее электромагнитное поле. В активной части ротора 4 наводятся вихревые токи. Последние, взаимодействуя с бегущим электромагнитным полем, приводят к возникновению электромагнитной силы, направление которой совпадает с направлением бегущего поля. Ферромагнитная структура магнитопровода 8 обуславливает возникновение силы притяжения. Под действием этой силы магнитопровод 8 поднимается в верхнее положение (фиг. 4), освобождая тем самым внутреннюю поверхность ротора 4, который приводится во вращение и совершает одновременно поступательное движение по направляющим (относительно линейного индуктора). При снятии питающего напряжения с обмотки индуктора магнитопровод 8 отклоняется (под действием своей массы) до касания фрикционной прокладки 12 с внутренней поверхностью ротора 4 (фиг. 3), вызывая этим тормозное усилие.

Таким образом, предлагаемая конструкция двигателя позволяет осуществить торможение при внезапном отключении источника питания, предотвращая этим аварийный выбег подвижной части двигателя.

Использование: в транспортных установках с поступательным или вращательно-поступательным перемещением органа. Сущность изобретения: двигатель содержит индуктор 1 с обмоткой 2, концентраторы потока 7, подвижную платформу 6 для перемещения объекта, ротор 4, дополнительно введены V-образный кронштейн 9, подшипник 10, ось 11, с помощью которых магнитопровод 8, имеющий форму сегмента с фрикционными прокладками 12 по краям, связан с боковой стенкой подвижной платформы, магнитопровод 8 установлен на подвижной платформе 6 с возможностью отклонения до вхождения фрикционной прокладки 12 в зацепление с внутренней поверхностью ротора 4, выполненного в виде полого проводящего цилиндра, чем обеспечивается торможение при отключении источника питания. 4 ил.

Линейный электрический двигатель с катящимся ротором, содержащий индуктор с многофазной обмоткой, ферромагнитный ротор, установленный на оси, закрепленной в подвижной платформе с концентраторами потока, отличающийся тем, что он снабжен магнитоприводом в форме сегмента с фрикционными прокладками по краям, установленным с помощью V-образного кронштейна на боковой стенке подвижной платформы на оси, расположенной ниже оси ротора, выполненного полым с возможностью отклонения до вхождения фрикционной прокладки в зацепление с внутренней поверхностью ротора.