ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2013 года по МПК H02K41/25 

Изобретение относится к области электротехники, а более точно к цилиндрическим линейным асинхронным двигателями предназначенных для электроприводов с прямолинейным и возвратно-поступательным движениями рабочих органов.

Известны цилиндрические линейные асинхронные двигатели (ЦЛАД), содержащие индукторы, включающие активные слои, состоящие из трехфазных обмоток, выполненных в виде катушечных модулей, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами ферромагнитных ярм, и якори, включающие ферромагнитные стержни, на которых размещены чередующиеся ферромагнитные и электропроводящие кольца (см., например, патент США №4206372, МПК Н02К 41/02, 1980 г; а.с. СССР №785931, МПК Н02К 41/02, 1980 г.; патент СРР №70616, МПК Н02К 41/02).

Невозможность простого регулирования скорости движения якоря ЦЛАД - недостаток данных аналогов.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является цилиндрический линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, включающий активный слой, состоящий из трехфазной обмотки, выполненной в виде катушечных модулей, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами и ферромагнитного ярма, и якорь. Включающий ферромагнитный стержень, на котором размещены чередующиеся электропроводящие и ферромагнитные кольца (см. рис.3.13 и 3.14 на стр.90 в книге «Линейный асинхронные двигатели» авторов О.Н. Веселовского, А.Ю. Коняева и Ф.Н. Сарапулова. М.; Электроатомиздат, 1991 г.)

Невозможность простого регулирования скорости движения якоря ЦЛАД - недостаток прототипа.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции цилиндрического линейного асинхронного двигателя.

Решение технической задачи достигается тем. Что в цилиндрическом асинхронном двигателе, содержащем индуктор, включающий активный слой, состоящий из трехфазной обмотки, выполненной в виде катушечных модулей, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами и ферромагнитного ярма, и якорь. Включающий ферромагнитный стержень, на котором размещены чередующиеся электропроводящие и ферромагнитные кольца, согласно изобретению в якоре выполнено отверстие, ось которого параллельна оси ферромагнитного стержня, внутри которого размещен цилиндр, включающий чередующиеся два вида колец, причем первый вид колец выполнен из ферромагнитного материала, при этом осевой размер каждого вида колец равен, соответственно ширине катушечных модулей и ферромагнитных шайб, причем цилиндр установлен с возможностью поворота вокруг своей оси.

Выполнение в якоре отверстия, ось которого параллельна оси ферромагнитного стержня, размещение внутри ферромагнитного цилиндра, включающего чередующиеся два вида колец, причем первый вид колец образован сочетанием электропроводящей и изоляционной частей, а второй вид колец выполнен из ферромагнитного материала, при этом осевой размер каждого вида колец равен соответственно ширине катушечных модулей и ферромагнитных шайб и установка цилиндра, с возможностью поворота вокруг своей оси - эти признаки определяют новизну и существенные признаки данного технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых

фиг.1 изображает схематично общий вид ЦЛАД (продольный разрез);

фиг.2 - продольный разрез цилиндра;

фиг.3 показывает поперечный разрез якоря, на котором изоляционной частью кольца цилиндра разомкнута электропроводящее кольцо якоря;

фиг.4 - поперечный разрез якоря, на котором изоляционной и электропроводящей частями кольца цилиндра частично замкнуто электропроводящее кольцо якоря;

фиг.5 изображает то же, что и на фиг.4, но электропроводящей частью кольца цилиндра полностью замкнуто электропроводящее кольцо якоря;

фиг.6 показывает поперечное сечение ферромагнитного стержня якоря ЦЛАД.

Цилиндрический линейный асинхронный двигатель содержит индуктор, включающий активный слой, состоящий из трехфазной обмотки выполненной в виде катушечных модулей 1, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами 2 и ферромагнитногоярма 3. Якорь ЦЛАД включает ферромагнитный стержень 4, на котором размещены чередующиеся ферромагнитные 5 и электропроводящие 6 кольца (фиг.1). В якоре выполнено отверстие, внутри которого размещен цилиндр 7, снабженный рукояткой 8, и состоящий из чередующихся двух видов колец. Первый вид колец 9 образован сочетанием электропроводящей 10 и изоляционной 11 частей, а второй вид колец 12 выполнен из ферромагнитного материала.

Цилиндр 7 (фиг.2) показан в виде продольного разреза. Все обозначается на фиг.2 те же, что и на фиг.1

Поперечный разрез якоря (фиг.3), на котором изоляционная часть 11 кольца 9 разомкнула (разорвала) электрическую цепь электропроводящего кольца 6 якоря ЦЛАД.

Поперечный разрез якоря (фиг.4), на котором изоляционной 11 и электропроводящей 12 частями кольца 9 цилиндра частично замкнуто электропроводящее кольцо 6 якоря ЦЛАД.

На фиг.5 видно, что электропроводящая часть 12 кольца 9 полностью замыкает электропроводящее кольцо 6 якоря ЦЛАД.

Ферромагнитный стержень 4 (фиг.6) якоря ЦЛАД имеет выемку 13 для размещения цилиндра (на фиг.6 не показан)

Цилиндрический линейный асинхронный электродвигатель работает следующим образом.

При подключении трехфазной обмотки ЦЛАД, состоящей из катушечных модулей 1 к источнику напряжения создается бегущее по оси магнитное поле, пересекающее электропроводящие кольца 6 якоря и наводящие в них электродвижущие силы (фиг.1). Под действием этих электродвижущих сил в электропроводящих кольцах 6 якоря ЦЛАД потекут токи(если имеются в кольцах 6 электрическая цепь, как это показано на фиг.4 и фиг.5). В результате взаимодействия бегущего магнитного поля с токами в электропроводящих кольцах 6 якоря создается механическое усилие, перемещающие индуктор (якорь ЦЛАД закреплен) в сторону, противоположную направлению бегущего магнитного поля. Если вращением цилиндра 7, разорвать электрическую цепь электропроводящего кольца якоря (фиг.1 и фиг.3), то токи в якоре ЦЛАД не будет и механическое усилие станет равным нулю. Вращая цилиндр 7 при помощи, например, рукоятки 8, можно изменять степень замыкания электрической цепи электропроводящих колец 6 якоря и изменять их сопротивление в широких пределах (фиг.1, фиг.4, фиг.5). При этом будет изменяться величина тока в электропроводящих кольцах 6 якоря и значение механического усилия, позволяет регулировать скорость движения ЦЛАД плавно и в широких пределах. Сам способ регулирования прост в своей технической реализации.

По сравнению с прототипом достигнута возможность регулирования скорости ЦЛАД в широком диапазоне.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов с прямолинейным движением рабочих органов. Технический результат состоит в расширении диапазона регулирования скорости движения. Цилиндрический линейный асинхронный двигатель содержит индуктор с трехфазной обмоткой, выполненной в виде катушечных модулей 1, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами 2 и ферромагнитного ярма 3. Якорь включает ферромагнитный стержень 4, на котором размещены чередующиеся ферромагнитные 5 и электропроводящие 6 кольца. В якоре выполнено отверстие, внутри которого размещен цилиндр 7, снабженный рукояткой 8 и состоящий из чередующихся двух видов колец. Первый вид колец 9 образован сочетанием электропроводящей 10 и изоляционной 11 частей. Второй вид колец 12 является ферромагнитным. 6 ил.

Цилиндрический линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, включающий активный слой, состоящий из трехфазной обмотки, выполненной в виде катушечных модулей, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами, и ферромагнитного ярма, и якорь, включающий ферромагнитный стержень, на котором размещены чередующиеся кольца, отличающийся тем, что в якоре выполнено отверстие, ось которого параллельна оси ферромагнитного стержня, внутри которого размещен цилиндр, включающий чередующиеся два вида колец, причем первый вид колец образован сочетанием электропроводящей и изоляционной частей, а второй вид колец выполнен из ферромагнитного материала, при этом осевой размер каждого вида колец равен соответственно ширине катушечных модулей и ферромагнитных шайб, причем цилиндр установлен с возможностью поворота вокруг своей оси.