Линейный электрический двигатель постоянного тока "Подэлин Советский патент 1983 года по МПК H02K41/02 

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в приводах возвратно-поступательного и прямолинейного перемещения производственных механизмов с широким диапазоном регулирования скорости при относительно больших перемещениях рабочего органа.

Известна конструкция линейного двигателя постоянного тока, содержащая неподвижную часть, выполненную из двух параллельных ферромагнитных полос с переменной магнитной проницаемостью, выступы одной из которых расположены против впадин другой, и подвижный сердечник с якорными обмотками и обмотками возбуждения, расположенными на общем магнитопроводе 1 .

Конструкция, обеспечивающая повышенное значение КПД за счет применения специальных схем якорных об, моток с вентильными элементами, не может быть осуществлена с магнитопроводом, несущим обмотки возбуждения и якоря, длина которого равна пяти полюс ным делениям, причем одно полюсное деление занимает обмотка возбуждения. Следовательно, данная конструкция имеет недоста/очно высокое удельное тяговое усилие..

Известен также линейный электрический двигатель постоянного тока, состоящий из неподвижной части в виде двух параллельных ферромагнитных полос с выступами и подвижной части в виде двух одинаковых сердечников с обмотками возбуждения и уложенными в пазы якорными обмотками t21 .

Известный двигатель обеспечивает повышение удельного тягового усилия, однако часть проводников обмотки якоря, находящаяся в промежутке между васту2Q пами, обтекается током, но участия в создании тягового усилия не принимает, из-за чего уменьшается КПД.

Цель изобретения - повышение тягового усилия и КПД, уменьшение веса меди обмотки якоря и веса стали двига теля. Указанная цель достигается тем, что сердечники подвижной части установлены друг над другом в направлении перпендикулярном движению так, что ос пазов якорных обмоток совпадают, и в пазы уложена общая длина каждой из ст рон сердечников обмотка якоря, а выст пы полос неподвижной части размещены на каждой полосе в два ряда в шахматном порядке, так, что против выступа одной полосы находится впадина другой На фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемого двигателя,, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-Л на фиг.1;- на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.А - один из магнитопроводов неподвижной части предлагаемого двигateля. Предлагаемый линейный электродвигатель постоянного тока состоит из двух ферромагнитных полос 1, на каждой из которых в шахматном порядке на каждом полюсном делении f расположен формирующий магнитное поле ферромагнитный выступ 2 верхнего ряда и выступ 3 нижнего ряда. Оси выступов, верхнего и нижнего рядов сдвинуты на величину полюсного деления Т Длина каждого из выступов 2 и 3 равна т; , а высота - Zff- размер активного проводника обмотки якоря .каждого из магнитопроводов подвижной части). Расстояние по высоте h.j между рядами выступов 2 и 3 а также толщина каждого выступа определяются Исходя из допустимых значений потоков рассеяния и принимаются равными 10-15 сЛ (где сЛ- величина одностороннего магнитного зазора). Подвижная часть предлагаемого двигателя состоит из двух сердечников 4, расположенных друг над другом без сдвига на расстояние h, каждый из которых .несет обмотку 5 возбуждения. Длина каждого из сердечников 4 вдоль ферромагнитных полос 1 равна 2t, что больше аналогичного значения на величину зазора вдоль длины хода между магнитопроводами известного. Это позволяет получить соответственно большее тяговое усилие при прочих равных условиях. Секции обмотки якоря 6 в отличие от известного являются общими для обоих сердечников 4, что позволяет уменьшить расход меди. На фиг.4 схематически показано расположение общей секции обмотки 10 7. якоря 6 обоих маг-нитопроводов подвижной части в магнитном поле обмоток 5 возбуждения. Магнитный поток пронизывает верхнюю часть секции (против выступа 2) по диагонали прохрдит в нижнюю часть полосы 1 и входит в нижний сердечник (против выступа З). Пс мере движения подвижной части двигателя происходит последовательное изменение потокосцепления каждой из секции обмотки якоря от О до max. Из фиг. видно, что Фц дважды пронизывает одну и ту же секцию в отличие от известного что позволяет получить ЭДС секции одинаковой величины с ЭДС секции известного при половинном значении основного магнитного потока. Это обстоятельство дает возможность уменьшить расход стали двигате- . я. Предлагаемый двигатель работает следующим образом. С помощью электромеханического или полупроводникового коммутатора, управляемого датчиком положения, обмотка якоря 6 обтекается током. Обмотки 5 возбуждения включены таким образом, что создают основной магнитный поток Ф0, который замыкается в плоскости, перпендикулярной направлению движения подвижной части. Bзaи 1oдeйcтвие токов обмотки якоря и основного магнитного потока создает тяговое усилие двигателя F, под действием которого подвижная часть начинает перемещаться вправо. Электромеханический или полупроводниковый коммутатор при перемещении якоря производит такие переключения направления то ков в якорной обмотке, чтобы в проводниках, находящихся в зоне ферромагнитных выступов 2 верхнего ряда, токи, при движении в одну сторону, сохраняли одно направление, а находящиеся в зоне выступов 3 нижнего ряда - противоположное. Реверс двигателя производится обычными способами, применяемыми для двигателей постоянного тока. Формула изобретения Линейный электрический двигатель постоянного тока, состоящий из неподвижной части в виде двух параллельных ферромагнитных полос с выступами и подвижной части в виде двух одинаковых сердечников с обмотками возбуждения и уложенными в пазы якорными обмотками, отличающийся тем, что, с .целью уменьшения веса меди обмотки якоря и веса стали двигателя, повышения тягового усилия и .КПД сердечники подвижной части установлены друг над другом в направлении перпендикулярном движению так, что оси пазов якорных обмоток совпадают, и в пазы уложена общая для каждой из сторон сердечников обмотка , а выст пы полос неподвижной части размещены на каждой полосе в два ряда в шахматном порядке, так, что против выступа одной полосы находится впадина другой, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2593198/08, KJi. Н 02 К , 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке N° 2613056/07, кл, Н 02 К 1/02, 1978.

а. Б

k

7

Фиг.1

М Г( ( 2

J

Фиг.