Линейный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K41/02 

1П Изобретение относится к линейным электродвигателям и может быть испольйовано в промьшленных и транспортвдтх устройствах, в монтажных и сборочных автоматах и автоматичесКих .манипуляторах для осуществления Линейных перемещений. Известен линейный электродвигатель, содержащий индукторы, закрепленные в корпусе посредством упругих элементов, якорь,по крайней мере одну тормозную стойку, а также тормозные колодки, прикрепленные по крайней мере к одному из индукторов LI 3 Недостатки устройства - низкие быстродействие и надежность, ограниченная область применения. При пуске происходит перемещение индуктора целиком. Масса его значительна, что предопределяет время это го перемещения, ограничивает быстродействие и обусловливает сильный удар при соприкосновении с упорами, устанавливак цими воздушный зазор. При этом обмотки индукторов подвержены удару, направленному вдоль зубцов, что может привести к вьтадению обмотки из пазов. Кроме того, величина воздушного зазора между индуктором и якорем изменяется вследствие срабатьшания упоров при ударах, что также снижает надежность. Все это, а также невозможность ограничить величину тяговой силы, что требуется во многих случаях, ограничивает область применения такого электродвигателя. Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому является линейный электродвигатель, содержащий индукторы, упругие элементы в ви де пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь C2J. Недостатки известного электродвиг теля - низкая надежность и ограничен ная область применения. При включении происходит передвижение ярем индукторов до соприкосновения их с зубцовьми зонами. При это удар приходится по зубцам, что приво дит к их взаимному перемещению, разрущению пазовой изоляции, может выбить обмотку из пазов, т.е. снижает надежность работы двигателя. 12 Во многих случаях требуется ограничить величину тяговой силы путем затормаживания двигателя. Этого требуют, например, некоторые операции по сборке и монтажу с использованием линейных электродвигателей:.заталкивзние длинных тонких стержней или трубок в отверстия, вытяжка и т.п.; транспортировка узлов и деталей, не переносящих больших ускорений; работа при возможности аварийного наброса нагрузки до величины, большей, чем наперед заданная. При этом необходимо ограничить величину тяговой силы либо до предусмотренной условиями техпроцесса, либо до развиваемой двигателем в определенном режиме. Известнь1й двигатель этого сделать не позволяет, что снижает надежность его работы и ограничивает область применения. Пель изобретения - повьпаение надежности и расширение области применерия путем ограничения тяговой силы. . Поставленная цель достигается тем, что в линейном электродвигателе, содержащем индукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам крторых присоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь, индукторы снабжены выступами, расположенными напротив упоров корпуса, и разделены по длине на две части, соединенные посредством упругих элементов и тормозной колодки, а также размещены в корпусе с возможностью продольного перемещения. На фиг.1 показан электродвигатель в откгаоченном от сети состоянии; на фиг.2 - то же, в подключенном к сети состоянии.. I Электродвигатель (фиг.i) содержит якорь 1 и тормозные стойки 2, закрепленные неподвижно на общем основании {н показано ), корпус 3 с упорами 4 и 5, тормозные колодки 6 и индуктор, разделенный на две части 7 и 8. Части 7 и 8 индуктора имеют выступы 9 и 10, расположенные напротив упоров 4 и 5 соответственно. Кроме того, эти части соединены между собой упругими элементами 11 и 12 в виде пластин и прикрепленными к ним тормозйыми колодками 6. Части индуктора могут перемещаться относительно корпуса в продольном по отношению к якорю направлении до соприкосновения выступов 9 с упорами 4 или выступов 10 с упорами 5. Перемещение может осу1цествляться посредством скольжения выступов 9 и 0 по стенкам корпуса 3 или посредством каких-либо направлянмцих (не показаны |. На корпусе 3 расположены элементы 13 крепления рабочего органа, например фланец, а также ролики 14, на которых части 7 и 8 индуктора перемещаются относительно якоря 1, В качестве нап равляющих для роликов 14 используются тормозные стойки 2, Части 7 и 8 индуктора могут быть вьшолнеиы одноили двусторонними относительно якоря 1. Линейный электродвигатель работае следующим образом. При подаче напряжения на части индуктора 7 и 8 кроме рабочей тяговой силы создаются силы магнитного притяжения между частями 7 и В индук Эти силы обусловлены магнитиьм тора потоком между расположенными друг на против друга торцовыми поверхностями частей 7 и 8 индуктора. Онй достаточ но велики, так как магнитный поток, создающий их, имеет значительную ве личину, особенно при малых зазорах между частями индуктора, когда этот поток близок по величине к рабочему потоку в ярме индуктора. Под Действи ем сил магнитного притяжения части 7 и 8 индуктора сближаются, деформируя упругие элементы 11.и 12, которые оттягивают тормозные колодки 6 от тормозных стоек 2, и двигатель растормаживается. Сближение частей 7 и 8 индуктора продолжается до тех пор, пока выстзш 9 не соприкоснется с упором 4, а выступ 10 - с упором 5 Рабочая тяговая сила после этого передается от Частей 7 и 8 индуктора корпусу 3 и сопряженному с ним посредством элемента 13 крепления рабочему органу при движении слева напра во через выступы 9 и упоры 4, при движении справа налево - через высту пы 10 и упоры 5 (фиг.2). Части 7 и 8 индуктора вместе с кopпyco f 3 переме щаются на роликах 14 вдоль якоря 1 п тормозным рТойкам, используемьм как направляющие. Предлагаемый электродвигатель позволяет осуществить торможение как в случае планируемого отключения от се ти или внезапного аварийного исчезновения питания, так и в случае, когда тяговая сила на элементе ГЗ крепления рабочего органа превьтает заданную величину. В первом случае после отсоединения от питающего напряжения исчезают как рабочая тяговая сила, так и сила магнитного притяжения мезкду частями 7 и 8 индуктора, которые под действием упругих элементов II и 12 раздвигаются. Тормозные колодки 6 при этом прижимаются к тормозным стойкам 2, и двигатель тормозится вплоть до остановки. I Во втором случае торможение двигателя обеспечивается после превышения тяговой силой наперед заданной величины. Если подключенный к сетидвига-тель перемещает нагрузку, например, слева направо, то тяговая сила передается элементу 13 крепления через корпус 3 посредством выступов 9 и упо-. « вая сила, развиваемая частью индуктора 8,пропорциональна общей тяговой силе двигателя и стремится оторвать эту часть от части 7 индуктора. Этому пр епятствует сила притяжения между торцами частей 7 и 8 индуктора и способствует сила уидугих элементов И и 12, стремящихся развести эти части. Таким образом, условие отрьгоа части 8 индзгктора от части 7 индуктора И8 тяговая сила части индуктора 8, развиваемая при движении слева направо при отрыве;Сила электромагнитного притяжения между торцовыми поверхностями частей индуктора 7 и 8 в сомкнутом состоянии;F - сила упругих элементов П и 12 при сомкнутых частях 7 и 8 индуктора. При выполнении этого условия после того, как индукторы начнут расходиться, сила притяжения между ними паает, вследствие увеличения зазора, что ведет к соприкосновению тормозной колодки с тормозной стойкой 2 и то1 гожению. Двигатель находится р заторможенном состоянии до тех пор, пока тяговая сила на элементе 13

JTHHE(rarf ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий иидукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и расширения области применения путем ограничения тяговой силы, индукторы снабжены выступами, расположенными напротив упоров корпуса, и разделены по длине на две части, соединенные посредством упру. гих элементов и. тормозной, колодки, а также размещены в корпусе с возможностью продольного перемещения. (Л