Якорь индукционно-динамического двигателя Советский патент 1987 года по МПК H02K33/02 

113

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода контактов .тродей- ствующих ком утационных аппаратов или в силовых ударных приводах технологических механизмов.

Целью является повьппение рабочего усилия и быстродействия индукмионно- динамических двигателей (ИДД) как безжелезной конструкции, так и имеющих .ферромагнитнтзш магнитопровод,

На фиг.1 представлен якорь индук- ционно-динамического двигателя в виде диска; на фиг.2 - то же, в виде цилиндра.

Якорь индукционно-динамического двигателя, вьшолненный в виде диска (фиг.1), состоит из короткозамкнутой кольцевой обмотки 1 и опорного диска 2, жестко соединенного с направляющим штоком 3, Шток и опорный диск выполнены из немагнитного легкого материала (например, сплава алюминия).

Корот1созамкнутая обмотка представляет 25 РЭ (фиг.2), состоит из цилиндрическо- собой пакет чередующихся листов про- го направляющего стержня 8 к короткои

водника (например, меди) и электротехнической стали, размещена на опорном диске и скреплена с помощью нажимных колец 4 и 5 из немагнитного материала, стяжных болтов 6 и гайки 7. Шихтовка осуществлена в направлении, перпендикулярном перемещению якоря, а наружный лист обмотки со стороны индуктора изготовлен из проводника, толщина которого в два раза больше толщины остальных листов проводника в пакете по соображениям механической прочности и повышения токовой нагрузки. Обмотка вьшолнена так, что слои проводника и железа расположены в ней перпендикулярно направлению основного магнитного потока и перпендикулярно направлению перемещения якоря, т.е. обмотка выполняется шихтованной и содержит слои железа для того, чтобы воспрепятствовать протеканию магнитного потока поперек плоскости листов, максимально усилить вихревые токи в проводниках и тем самым обеспечить пов1 шшние давления магнитного поля на их плоскость. Основной экранирующий: эсЪфект здесь обеспечивается листами: проводника, а чередующиеся с ними листы железа существенно улучшают этот эффект, если толщина т ех и других листов мала ь сравнении с толщиной их скин-слоя. Толщина слоев проводника

30

35

40

45

50

55

замкнутой обмотки 1, расположенной в его кольцевом пазу, Короткозамкнутая обмотка представляет собой пакет чередующихся листов проводника (например, меди) и электротехнической стали, соотношение толшин которых обеспечивает минимальную глубину проникновения магнитного поля. Направляю- . щий стержень выполнен из легкого немагнитного материала (например сплава алюминия) и состоит из частей, которые за счет резьбового соединения обеспечивают стяжку обмотки. Шихтовка обмотки осуи ествлена в направлении, перпендикулярном перемещению якоря, причем наружные листы обмотки изготовлены из проводника, толщина которого увеличена в два раза, по сравнению с остальными j иcтaми проводника в пакете,

Индукционно-динамический двигатель с якорем работает следующим об- разомс

В исходном положении якорь расположен вплотную к индуктору. При разряде источника импульсного тока на индуктор создается импульсное магнитное поле, в результате этого в проводящем наружном слое обмотки индуцируются вихревые токи, противоположные по направлению току в индукторе. Взаимодействие вихревых точек с магнитным полем индуктора приводит к воз

2

и электротехнической стали ся между собой как

а гр . т ст ---.1 - 2-,

ЬПР

где а р IT cf. толпд-1на проводника;

пр

Ь

1

о

Гт, мин ПР

толицзна электротехнической стахги толшд1на сккн-слоя в однородном провод

d - толщина скнн-слоя в

однородной насьЕценной электротехнической стали I

удельная электропроводность стали, 6 ср удельная электропроводность проводника. Якорь индукционнс-динамического двигателя, выполненньп в цилиндсг,

0

5

0

5

0

5

замкнутой обмотки 1, расположенной в его кольцевом пазу, Короткозамкнутая обмотка представляет собой пакет чередующихся листов проводника (например, меди) и электротехнической стали, соотношение толшин которых обеспечивает минимальную глубину проникновения магнитного поля. Направляю- . щий стержень выполнен из легкого немагнитного материала (например сплава алюминия) и состоит из частей, которые за счет резьбового соединения обеспечивают стяжку обмотки. Шихтовка обмотки осуи ествлена в направлении, перпендикулярном перемещению якоря, причем наружные листы обмотки изготовлены из проводника, толщина которого увеличена в два раза, по сравнению с остальными j иcтaми проводника в пакете,

Индукционно-динамический двигатель с якорем работает следующим об- разомс

В исходном положении якорь расположен вплотную к индуктору. При разряде источника импульсного тока на индуктор создается импульсное магнитное поле, в результате этого в проводящем наружном слое обмотки индуцируются вихревые токи, противоположные по направлению току в индукторе. Взаимодействие вихревых точек с магнитным полем индуктора приводит к возникновению отталкивающих электродинамических усилий, под действием которых происходит ускорение якоря. Вьшолнение обмотки якоря шихтованной в направлении, перпендикулярном перемещению, из чередующихся листов проводника и электротехнической стали, соотношение толщин которых обеспечивает минимальное значение эквивалентной глубины проникновения магнитного поля, замедляет диффузию поля, увеличивая импульс давления магнитного поля на обмотку.

Формула изобретения

1, Якорь индукционно-динамического двигателя, содержащий направляющий элемент с выступом и опорной поверхностью, на котором расположена корот- козамкнутая обмотка в виде кольца из проводникового материала отличающийся тем, что, с целью повышения рабочего усилия и быстродействия, короткозамкнутая обмотка снабжена ферромагнитными кольцами.

чередующимися с проводниками, толгдины которых относятся между собой как

2 ---,

пр

где а,

пр

atT

-толщина проводникового кольца;

-толщина ферромагнитного кольца;

-удельная электропроводность проводника;

- удельная злект)опроводность ферромагнитного кольца.

2.Якорь ПОП.1, отличающийся тем, что он снабжен немагнитным нажимным кольцом с крепежными элементами, обеспечивающими прижатие обмотки к опорной поверхности.

3.Якорь ПОП.1, отличающ и PI с я тем, что направляющий элемент снабжен дополнительной втулкой с пазом для выступа направляющего элемента, причем паз и выступ выполнены сфезьбой, а короткозамыкающая обмотка зажата между их торцовыми поверхностями.

Изобретение относится к электротехнике, к электромапиностроению. 4 Целью является повышение рабочего усилия. Якорь содержит короткозамкну- тую обмотку 1, состоящую из чередующихся проводниковых и ферромагнитных колец, опирающихся на опорную поверхность направляющего элемента 2 и поверхность направляющего элемента 2 / и стянутых с помощью нажимного кольца 4. Соотношение толщин колец обеспечивает минимальное значение эквивалентной глубины проникновения магнитного поля. При создании импульсного магнитного поля в короткозамкнутой обмотке индуцируются вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным, полем, увеличивают импульс давления поля на обмотку. 2 з.п. ф-лы. 2 ил. S (Л со сд о

Редактор НоГунько

фиг.2

Составитель Т.Цынская Техред М.ХоданичЗаказ 529 t/54Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С.Шекмар