Линейный электрический двигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K41/35 

11 Изобретение относится к электрома шиностроению и может быть .испопьзовано в привоцах возвратно-поступатепьного и прямотшейного перемещений метал лообрабатывающих станков с широким циапазоном регулирования скорости при сравнительно больших перемешешадпс р абочегб органа. Известен линейный двигатель п(хггоя нргр тока, содержащий шгцуктс и якорь Cl3 . Однако для этого двигателя увели- чение хода связано с увеличещем расхо да активных материалов либо на обмот ку индуктора, либо на обмотку якоря. Известен также шшейный эпектрический йвигатетш, содержащий П-образйую ферромагнитную станину, на противоположных cTopoHiax которой ра(мещень друг против Щ)уга полюсные сердечники с обмотвой возбуждения И рабочей охотней, подвижную часть, содержащую ферромаггоггные сероечиики закрепяешше на немагшггной поп&се, которые в напра&пенш движения имеют длину, равную полюсному деяению и расположенные друг от друга на расстоянии, равном ТГ t 2 j . Недостатком известного пЕ1Щё1Ь{ого двигателя является сильное продольное попб реакция якоря, создаваемое токами лобовых частей той стороны якор {{ой o6ivfOTKH, которая находится в шпк ней части магнитопровода непоавижцой части. Магнитные потоки этих лобовых частей Ф.А замьгкаются попностью по пути оснрвнсягр; потока Ф и изменяются при движении от нуля до максашаш ного значения с частотой, определяемой отношением длины хода к удвое. ному полюсному делению. Это вь1зы вает значительные пульсашщ полного .потока машины, и следовательно, соответствующие пупьсашот тягового усилия авигатепя, особенно существенные в зсда скоростей. , Цепью изобретешю является повышение равномерности движения. Эта цепь досивгается тем, что двигатель снабжен коллектором а ние катушечные группы рабочей обмоиси расположенной на осщой из сторон cTCkНИНЫ, содержат катушки, попошша сторон крторых установлена на концевых участках крайних погаосных сердечвхксф, а вторая половина сторон размешена эа пределами концевых участков полюсных сердечников на отрезке о 6 и каждая катушка одной из двух упомянутых катушечных групп подключена к тем же коллекторным пластинб(м, что и соответствующая катушка другой катушечной группы, причем последоватепьно с указанными катушками включеньг вентильные элементы встречной полярности. На 4яг 1 изображена конструктивная схема линейного двигате пя, продольный разрез р на фиг. 2 - то же, продол ный разрез при сдвиге на величину 0,37 от сходного положения на фиг. 3то же, поперечдай разрез; на фиг. 4 схема подключения секпий якорной обмотки к пластинам электромеханического коллектора. Предлагаемый линейный электродш-гатель состоит из двух магнитопроводов 1 неподвижной части (статора), залр1епленных симметрично посрёцством ферромагшгрных сердечников 2 по обеим сторонам внутренней, части П-образной станины 3 металлообрабатывающего . рбращв1шые друг к другу параллельные плххзкости магнитопррводов 1 раэцепены промежутком, .в котором перемещается подвижная часть двигателя, выполненная из призматических ферромагшгрных магнитопроводов 4 длиной в полюсное деление Т каждый, отделенных друг от друга немагнитными промежутками, равными . На поверхности каждого из МЁигнитопроводов 1, обращенной к магнитопроводам подвижной части 4, располагаются якорные обмотки 5. Длина каждого из магннтопроводов 1 вдоль хода двигателя определяется необходиMbiM числом полюсных делений С . обеспечивающим расчетное тяговое усилие дЬигатепя. Ферромагнитные сердечшки 2, число и геометрические разм ры которых определяются допустимым значением индукшш, охватываются о мотками 6 возбуждения. Реакция якоря нЬбовых частей обмотки якоря бу«ет отсутствовать, если обеспечивают он противоположные направления Токов в этих частях обмотки на обоих магщпчяфоводах 1 статора. Для этого ОЕЦш из магнитопроводов неподвижной честн например нижней, дшолняется с обеих сторон Bgoiib хода .подвижной части 4 немагнитными приставками 7, алякой в полюсное деление 1/ каждая. Ни верхнем магнитопроводе располагаются проводники 8-23 якорной обмотки, ft на ш1жнсвМ|, включая немагнитные присггавки 7 (провоцники секций) 2427. Крайние секции якорной обмотки 5 с обеих сторон нижней части статора 1 укйапываются 7вкнм образоМ| что, ecim оозя активные провоцникв секций, нал- ропмер 24 - 27, лежат в пазах немагшг ной приставки 7, то их вторые сторонь 28 - 31 расположены в пазах магнитопровоаа 1 статора. Соответственно иа магш1топровоце лежат провоцники 4О 43, а -на немагнитной приставке - 44 47. Сяеаоватепсьно, в прецпагаемой конс рукции на осшом из магнитопровоцов 1 статора уложено на Z/2P бопьше секций чем.на другом { Z- полное число всех пазов цвигателя, а 2р - число лопюсных аелений обоих магнитопровоцов) -Призматические магнитопроводы 4 правижной части конструктивно объедииеиы иемагиитиой полосой 48 со столом 49 металпообрабатъ вающегр станка, ;;;. . Для устранения несимметрии O&V«OT. ки якоря, ш 1зываемой разгшчным числом секций 1В п аллепьньгх ветвях и обеспечения огошакового количества оановр&менного оттекания рабочим током секций обоих магнитопровоаов статора 1, две грушпл секний обмотки якоря 5, распопожишые в крайних зонах (длиной 2 Т кажцая) магнитопровоца статора с немагнитными приставками 7, срединякигся naparnienbhp, образуя оцну параллельную ветвь аля поцключения к коллектору. Специальная схема обмотки якоря предлагаемого ЛДПТ прецставлена на фиг, 4, Особенность цанной схемы сострит в том, что секцш, в которые входят проводники, лежащие на обеих немагнитных приставках (проводники 24-31 левой приставки 7 и хфоврдиихя 4О-47 правой приставки 7) лзбрлзуют две параллельные ветви о&моткя 51КРря, подключаемые к одним и тем же коллекторным пластинам ч&рез полупровощшковые элементы так, что, иапример, проводники 2831 подсоединены к коллекторным плаотинам через .полупроводниковые элеме1 ты 5О-53, а проводники 44-47 - к этим же коллекторным пластниам ч рез полупроводниковые элементы 5457, встречной элементам 5О-53 полярности. Вторые актив1а 1е стороны этих ceioций соещшяются параллельно и подклк чаются непосредственно к коллекторным пластинам. Работа предлагаемого электродвигателя осуществляется следующим образом. При подаче питания на обмотку 6 возбуждения в машине образуется поле возбуждения, характеризуемое магшг ным потоком Фл , При подключении щеток 58 - 62, жестко связанных с подвижной частью двигателя 4, к питающей сети постоянного тока, (фиг. 4) проводники обмоток 8-39 якоря начинают обтекаться током в направлениях, по казенных на фиг. 1, Полупроврцинковые элементы 54-57 (фиг. 4) при этом расположении щеток на коллекторных пластинах отключают секции, состоящие из проводников 4047, от сети, что приводит к требующемуся симметрированию якорной обмотки: к питающей сёти поцключено . две параллельные ветви обмотки якоря 5 верхнего магнитопровоца 1 и две такие же параллельные ветви о&мотки якоря нижнего магнитопровоца 1 и левой немагнитной приставки 7. В соответствии с законом Био-Савара-Лапласа на подвижные элементы 4 цейст вует электромагнитная сила, иапра&ленная влево. Под действием этого усилия подвижная часть 4 начинает перемещаться влево. При .этом щетки 58-62, установленные на подвижных частях 4 переключают секции из одних параллель ньтх ветвей в другие так, что направление электромагнитного усилия не изменяется.

® e

CL

8 Cdlo ribJmi

Ql jg|g) -Ql 7/ f / / /

S)

1617781920212 25

Q

0i/Z.2

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, соцержаний П-обраэную ферромагнитную станину, на пр« тивоположных сторонах которой размещены один против другого полюсные. сердечники с обмоткой возбуждения и рабочей обмоткой, и подвижною часть, содержащую ферромагнитные сердечники, закрепленные на немагнитной по-. посе, которые в направлении движения имеют длину, равную полюсному дел&нию , и расположенные один , от другого на расстоя1яии, равном f , отличающийся тем, что, с целью увеличения равномерности движетния, он снабжен коллектором, а крайние катушечные группы рабочей обмо ки, расположенной на одной из сторон станины, содержат катушки, одна половина сторон которых установлена на концевых участках крайних полюсных сердечников, а другая половина сторон размещена за пределами концевь1Х участков крайних полюсных сердечников на отрезке Г , и каждая катушка одной из двух катушечных групп подключена к тем же, коллекторным пласти10) нам, что и соответствующая катушка .другой катушечной группы, причем поо ледовательно с указанньл 1ш катушками включены вентильные элементы встречной полярности. о :о 1 :/: эо

Фиг 3