Линейный двигатель постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H02K41/35 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использ вано в приводах промьшшенных механи мов с возвратно-поступательным пер мещением рабочего органа и широким диапазоном регулирования скорости при сравнительно больших длинах хода. Известен линейный двигатель пост янного тока, содержащий магнитопровод первичной части, несущей обмотку возбуждения и якорную обмотку, и вторичную часть в виде ферромагнитных сердечников ij Однако устранение пульсаций продольного поля реакции якоря, создаваемого токами лобовых частей той стороны обмотки, которая заключена внутри магнитопровода первичной части, достигается установкой дополнительных ферромагнитных приставок дпиной в полюсное деление ( , расположенных по обе стороны магнитопровода. Это увеличивает расход активных материалов и, соответственно, уменьшает удельное тяговое усилие двигателя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ли нейный двигатель постоянного тока, содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой размещены один против другого полюсные сердечники с элементами возбуждения и уложенно в пазы якорной обмоткой, и подвижную часть в виде призматических ферромагнитных сердечников, закрепленных на общей немагнитной прлосе через расстояние равное.полюсному делению, и имеющих длину, равную полюсному делению 2j . . Недостатком двигателя является в сокий расход активных металлов, что уменьшает удельное тяговое усилие двигателя, Цель изобретения - повышение удельного тягового усилия линейного двигателя и уменьшение влияния реак ции якоря. Эта цель достигается тем, что в линейном двигателе постоянного тока, содержащем П-оЗразную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой размещены оди против другого полюсные сердечники с элементами возбуждения и уложен в пазы якорной обмоткой, и подвижн часть в виде призматических ферромагнитных сердечников, закреплен№1х на общей немагнитной полосе через расстояние, равное полюсному целению, и имеющих длину, равную полюсному делению, элементы возбуждения выполнены в виде постоянных магнитов, размещенных на зубцовых зонах полюсных сердечников. На фиг.1 представлено схематичное изображение линейного двигателя постоянного тока, вид сзерху; на фиг.2 - двигатель, поперечный разрез. Линейный ;двигатель постоянного тока состоит из П-образной ферромагнитной станины 1, на противоположных сторонах которой размещены один против другого полюсные сердечники 2 с якорной обмоткой 3, размещен- ной в пазах. Подвижная часть представляет собой ряд призматических ферт ромагнитных сердечников 4, укрепт ленных на общей немагнитной полосе. Непосредственно на зубцовые части полюсных сердечников устанавливаются пластины постоянных магнитов 5 длиной, равной длине :ердечника, и шириной, равной активной длине проводника секции якорной обмотки. -Суммарная высота постоянных магнитов 5 рассчитывается, исходя из величины необходимой намагничивающей силы, обеспечивающей требуемое значение основного магнитного потока Ф . Как известно, постоянные магниты, изготовленные из сплавов с малой магнитной проницаемостью, обладают относительно большими магнитными сопротивлениями. Для машин с электромагнитным возбутвдеиием изменение потока и Ф, вызванное посторонней МДС, действующей по продольной оси (например, продольной МДС якоря), при отсутствии насыщения может быть определено следующим образом: -itгде FI - продольная намагничивающая сила реакции якоря; - магкитное сопротивление воздушного зазора. Из (I) видно, что изменение потока определяется только сопротивлением воздушного зазора и если зазор мал, то реакция якоря ока3

зывает сильное влияние на основной поток полюсов.

В машинах с магнитоэлектрическим возбуждением изменение потока ограничивается не только сопротивлением Rg , но и внутренним сопротивлением магнита R , т.е.

Ijne.

(2).

Rj + R

fn

Так как R,Rg , изменение поток с магнитоэлектрическим возбуждением получается значительно меньшим, чем у машин с электромагнитным возбуждением.

В предлагаемо конструкции ДДИТ поперечный поток реакции якоря д (фиг.1) зaмьжaetcя через сечение пластин постоянных магнитов, т.е. и менение t-.основного потока (, для данного случая можно определить, пользуясь формулой (2) Для продольной и.с. якоря.

Следовательно, расположение пластин постоянных магнитов, на пазовых частях магнитопровода якоря позволяет уменьшить величину потока. поперечной реакции якоря в

ра.з. При этом постоянные магниты значительно увеличивают магнитное сопротивление на пути замыкания

5 . 5 Z /

3 © € У

6УЛ

пульсирующих магнитных потоков, созданных токами лобовых частей обмотки якоря. Это приводит к уменьшению пульсаций тягового усилия и скорости при полном использовании активной площади якоря.

Предлагаемый линейный двигатель работает следующим образом.

Намагничивающаясила постоянных

магнитов 5 создает в магнитопроводах машины основной магнитный поток д , При подаче питания на якорную обмотку проводники ее начинают обтекаться током.

В соответствии с законом Вио-Савара-Лапласа на активные стороны секций обмотки якоря, лежащие против ферромагнитных выступов подвижной части, действует электромагнитная сила, направленная вправо. Под действием этого усилия подви;1 ная часть начинает перемещаться влево. Электромеханический или полупроводниковый коммутатор переключает токи сек1

по мере движения таким образом,чтог бы проводники якорной обмотки 3, на-т ходящиеся в каждый момент против ферромагнитных выступов, имели одно и

то же направление при движении в одну

тг

сторону. Регулирование скорости и реверс двигателя производятся аналогично методом, применяег йдм в обкчных электроприводах постоянного тока.

ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯН-. ноге ТОКА, содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой размещены один против другого полюсные сердечники с элементами возбуждения и уложенной в пазы якорной обмоткой, и подвижную часть в виде призматических ферромагнитных сердечников, закрепленных на общей немагнитной полосе через расстояние, равное полюсному делению, и/имеющих длину, равную полюсному делению, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельного тягового усилия и уменьшения влияния реакции якоря, элементы возбуждения вьшолнены в виде постоянных магнитов, размещенных на зубцовых зонах ПОЛЮС1ЫХ сердечников.