Линейный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K41/02 

Изобретение относится к линейным электродвигателям, предназначенным для работы в приводах с возвратнопоступательным перемещением рабочего органа, например ритмичных кон вейерах, приводах дверей. Известен линейный электродвигате с фиксацией положений вторичного эл мента, содержащий индуктор, фиксируюа нй элемент, связанный с вторичным элементом,и планку с пазами L1J Однако возможность нормальной работы электродвигателя ограничена массой вторичного элемента, посколь ку процесс расфиксирования последнего из одного из положений производится путем подъема всего вторичного элемента на определенный урове за счет сил одностороннего магниткого притяжения, возникающий при по даче питания на индуктор, что в конечном итоге снижает уровень функциональных возможностей устройства В значительной степени это влияет и на энергетические показатели линейного двигателя, поскольку последний необходимо рассчитьгоать исходя из необходимости подъема, удерживания и перемещения всей массы вторичного элемента, т.е. массогабаритные показатели двигателя и уровень его линейных нагрузок в большой мере зависят от длины вторичного элемента. В связи с трм, что фиксирование вторичного элемента производится только с одного торца, то возможны его перекосы, снижающие уровень надежности устройства.. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является линейный электродвигатель, содержа щий индуктор, подвижный элемейт с шарнирио связанньвш с ним выступами и основание с пазами 2. Работа этого электродвигателя к тя и не в такой мере зависит от массы и длины подвижного .элемента, однако его нормальное функционировайие возможно только в области активной зоны индуктора, поскольку расфиксирование подвижного элемент происходит путем подъема щарнирно укрепленного в его теле фиксирующего элемента в виде выступа за сч сил односторонвего магнитного притяжения при подаче питания на индуктор, что также ухудшает энергетические показатели линейного дви22.2 гателя и снижает уровень функциональных возможностей устройства. В связи с тем, что фиксирующий выступ расположен в теле подвижного элемента непосредственно под активной зоной индуктора, это приводит к тому, что часть индуктора работает вхолостую, за счет чего снижается его коэффициент полезного действия. Обусловлено это тем. Что для надежной фиксации подвижного элемента фиксирующим выступом под воздействием собственного веса необходима определенная масса, а для подъема фиксирующего выступа - площадь последнего, так как усилие подъема зависит от площади фиксирующего выступа и линейной нагрузки двигателя. Таким образом, площадь, занимаемая фиксирующим выступом в теле подвижного элемента для нормального его функционирования, значительна. Кроме того, при расфиксированном положении подвижного элемента и его перемещении фиксирующий элемент, соприкасаясь с активной поверхностью , увеличивает сопротивление движению подвижной части. Цель изобретения - повьшение энергетических показателей. Поставленная цель достигается тем, что линейный электродвигатель, содержащий индуктор, подвижньй элемент с шарнирно связанными с ним выступами и основание с пазами, снабжен подпружиненной ферромагнитной плитой с выступами, установленной вдоль подвижного элемента с возможностью перемещения в поперечном направлении, упомянутое основание вьтолнено в виде двух продольных планок, в каждой из которых имеются продольный и поперечный пазы, боковые стороны подвижного элемента установлены в продольных пазах основания, при этом упомянутые выступы подвижного элемента установлены на обеих боковых сторонах подвижного элемента и размещены в поперечных пазах основания, а выступы ферромагнитной плиты расположены напротив поперечных пазов основания. На фиг. 1 и 2 схематически изображен линейный электродвигатель с фиксацией положений вторичного элемента соответственно в статике и динамике на фиг. 3 - планка с пазами на фиг. 4 и 5 - подвижный элемент с фиксирующими выступами. Линейньш электродвигатель с фиксацией положений вторичного элемента содержит индуктор 1, установленный в раме 2, подвижный элемент 3 с фиксирующими выступами 4 (фиг.4 и планки 5 с поперечными 6 и продольными 7 пазами (фиг. 3) и ферромагни ную плиту 8 с выступами 9. Планки 5 с пазами 6 и 7 установлены вдоль подвижного элемента 3 с боковых его сторон и укреплены на раме 2. В продольные пазы 7 планок 5 заведены боковые части подвижного элемента 3, таким образом, планки служат направляющими для вто ричного элемента3i Совместно с боковыми частями подвижного элемента в продольных пазах 7 .планок размещены и фиксирующие выступы 4, посЬольку последние шарнирно укреплены в проемах 10, выполненных в теле боковых частей подвижного элемента С планками 5 связана при помощи направлякмцих стержней 11 плита 8. Стержни помещены в отверстиях 12 (фиг. 2) кронштейнов 13 плиты 8 и снабжены ограничителями 14. Кроме того, на стержнях 11 .жду планками 5 и кронщтейнами 13 плиты 8 помещены пружины 15. Плита 8 помещена в .зоне активной поверхности 16 индуктора 1, причем его выступы 9 расположены напротив поперечных пазов 6 планок 5. Для ограничения перемещения плиты 8 по направлению к активной поверхности индуктора 1 плита 8 также снабжена в 1ступами 17. Двигатель работает следующим образом. Подвижньй элемент 3 находится в зафиксированном положении (фиг. 1), т.е. под воздействием собственного веса фиксирующие выступы 4 опустилисй (фиг. 1, 4 и 5) и оказались в поперечных пазах 6 планок 5. Вывести подвижный элемент 3 из этого положения возможно только при подаче питания на индуктор 1. так как при приложении механических и других возмущающих усилий к вторичному элементу выступы 4 упираются в тело планки 5, препятствуя тем самым перемещению подвижного элеменПри подаче питания на индуктор 1 плита 8 под действием сил электромагнитного притяжения начинает перемещаться снизу вверх, сжимая пружины 15 направляющих стержней 11. Однакопри этом подвижный элемент 3 остается неподвижным до тех пор, пока фиксирующие выступы 4, связанные с подвижным элементом, под воздействием выступов 9 плиты 8 не выйдут из радиальных пазов 6 планок 5. Выходу выступов 9 в полость продольных пазов 7 планок препятствуют выступы 17 на кронщтейнах 13 плиты 8, которые упираются в тело планок 5 (фиг. 2). В момент выхода выступов 4 подвижной элемент 3 под действием силы тяги начинает перемещаться, при этом продольные пазы 7 планок 5 служат в качестве направляющих. При достижении подвижным элементом 3 положения, в котором необходимо снова его зафиксировать, под действием пружин 15 направляющих стержней 11 плита 8 опускается, его выступы 9 освобождают радиальные пазы 6, в которые опускаются под собственным весом фиксирукнцие выступы 4, обеспечивая тем самьв4 надежную фиксацию ПОДВИЖНОГО элемента 3. Для повышения быстродействия устройства фиксирующие выступы можно подпружинить, т.е. фиксирующие выступы опускаются не только под действием собственного веса, но и под действием упругих сил пружины. Для фиксирования подвижного элемента в ряде промежуточных положений на подвижном элементе 3 возможно установить ряд фиксирующ тх выступов (не показаны). Предлагаемое устройство по сравнению с известными, позволяет осуществлять надежную фиксацию подвижного элемента независимо от его массы и длины, улучшая при этом энергетические показатели двигателей, а также повысить уровень функциональных возможностей устройства, т.е. производить фиксацию подвижного элемента вне зоны активной поверхности индуктора и независимо от его массы. Фиксирование подвижного элемента одновременно с двуг его торцов-позволяет избежать перекосов. 13 3 Г2 I - « I « f i 3 Фи.Л 1 145422 2iS I //// я n л .

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий индуктор, подвижный элемент с ширнирно связанными с ним выступами и основание с пазами, о т.личающийся |Тем, что, с L4i « целью повышения энергетических показателей, он снабжен подпружиненной ферромагнитной плитой с выступами, установленной вдоль подвижного элемента с возможностью перемещения в поперечном направлении, упомянутое основание выполнено в виде двух продольных планок, в каждой из которых имеются продольный и поперечный пазы, боковые стороны подвижного элемента установлены в продольных пазах основания, при этом упомянутые выступы подвижного элемента установлены на обеих боковых сторонах подвижного элемента и размещены в поперечных пазах основания, а выступы ферромагнитной плиты расположены на(Л против поперечных пазов основания. К / 2 Сл 1 N 1ЧЭ ),v

«

игл ui.s