Возвратно-поступательный электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K33/18 

8

(Л

со 00

ю

/ 16 ГО

Изобретение относится к электротехнике, к электромашиностроению и может быть использовано в устройствах автоматики для перемещения точных механизмов. Целью является уменьшение габаритов. Линейный электродвигатель содержит две магнитные системы 1 и 2, керн 3, постоянные магниты 4 и 5, в воздушном зазоре которых размещена подвижная кольцевая катушка 6, размешенная перпендикулярно планке 8 и соосно с цилиндрическим стаканом 7, расположенным в центральном отверстии магнитопровода. Внутри стакана 7 проходит стержень 10, на котором размещены две цилиндрические пружины 13 и 14, прижатые к основанию стакана. При протекании тока через подвижную катушку возникает электромеханическое взаимодействие тока катущки и магнитного потока в рабочем зазоре, создающее силу вдоль оси катушки. 2 ил. (

аг. 1

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам автоматики, служащим для превращения электрического тока в механическую силу для перемещения элементов точных механизмов, например подвижной стенки СВЧ-фазовращателя.

Целью изобретения является уменьще- ние габаритов.

На фиг. 1 приведен электродвигатель, сечение; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Две части магнитной системы - верхняя прямоугольная пленка 1 и нижняя прямоугольная пленка 2 с установленным на ней керном 3 в форме тела вращения выполнены из магнитного материала. Между планками 1 и 2 установлены постоянные 15 магниты 4 и 5. Цилиндрические соосные между собой поверхности керна 3 и отверстия в планке 1 образуют кольцевой воздущ- ный зазор, в котором размещена подвижная цилиндрическая катущка 6. Эта катущмежду стаканом 7 и поверхностью отверстия в магнитопроводе. Величина этого зазора влияет на щирину кольцевого воздущного зазора, которая существенно влияет на вы- с соту магнитов 4 и 5.

Возможно выполнение антифрикционного покрытия напылением или иными известными способами.

С целью уменьщения сопротивления движению подвижной части двигателя за счет сжатия (разряжения) воздуха в пространстве между резьбовой втулкой 10 и стаканом 7 на поверхности этой втулки вдоль оси выполнены канавки 16 глубиной больше, чем глубина резьбы.

Устройство работает следующим образом.

В нерабочем состоянии ток через катущ- ку 6 не протекает и подвижная система привода занимает положение, при котором уравновешены усилия сжатых пружин 13

10

ка 6 и цилиндрический стакан 7 закреплены и 14, вес подвижной части и сила сухого на одной из сторон планки 8 соосно между трения стакана 7 по поверхности цилиндра собой и перпендикулярно планке 8. Гибкие выводы 9 катущки 6 выполнены в виде токопроводящей ленты, имеющей прорези с

боков и поперек ленты поочередно с одной 25 втулки 10 по резьбе отверстия в керне 3 маги с другой ее сторон. Стержень 10 представляет собой единое целое с резьбовой втулкой и проходит свободно сквозь отверстие в днище стакана 7. Стакан 7 помещен в том же цилиндрическом отверстии в магнитонитопровода. Цостоянные магниты 4 и 5 намагничены в одном направлении (фиг. 1) и создают магнитный поток в рабочем воз- дущном зазоре, планках 1 и 2, замыкающийся через керн 3 магнитопровода. При пропроводе, что и резьбовая втулка со стерж- текании тока через катущку 6 возникает

нем 10, но с другой стороны отверстия, где поверхность отверстия имеет антифрикционное покрытие 11. Для изоляции гибких выводов 9 катущки плоскость планки 1 покрыта электрической изоляцией 12. С внутренней и наружной сторон стакана 7 к его днищу прижаты две цилиндрические пружины 13 и 14, противоположные концы которых закреплены с помощью быстросъем- ной щайбы 15 на стержне 10, проходящем

35

электромеханическое взаимодействие тока катущки 6 с магнитным потоком в рабочем зазоре, создающее силу вдоль оси катущки. Эта сила выводит подвижную систему из равновесия. Цри новом положении равновесия, смещенном относительно первоначального в сторону действия силы электромеханического взаимодействия, сила катущки 6 уравновещивается разностью сил пружин 13 и 14, которая возникает при сжатии

внутри пружин 13 и 14 и через отверстие 40 одной из них и соответственно разжатии в днище стакана 7. Объединение стержнядругой из них. Цружины при сборке систе- и резьбовой втулки 10 создает жесткуюмы сжаты каждая на длину, несколько боль- связь стержня 10 с магнитопроводом и в тощую, чем диапазон рабочего перемещения, же время возможность регулировки началь-заданный двигателю. Цоэтому пружины ного положения катущки 6 в воздушном за- д5 прижаты к днищу стакана во всем диапа- зоре путем вворачивания или выворачива-зоне перемещений двигателя. ния резьбовой втулки.Величина перемещения прямо пропорциНа фиг. 1 изображен один из возмож-ональна магнитному потоку, пронизываю- ных вариантов антифрикционного покрытиящему катущку, силе тока в катущке и вели- 11 в виде цилиндрической втулки, напри-чине податливости пружин. Прекращение мер, из фторопласта с резьбой на наружной 50 тока через катущку устраняет силу электроповерхности и отверстием по оси, диаметрмагнитного взаимодействия и подвижная которого обеспечивает свободный ход ста-часть возвращается в нейтральное положе- кана 7 вдоль оси.ние под действием силы пружин.

Антифрикционное покрытие поверхности отверстия в магнитопроводе служит для уменьщения сухого трения при свободном скольжении наружной поверхности стакана 7 по поверхности отверстия в магнитопро55

Формула изобретения

Возвратно-поступательный электродвигатель, содержащий две части неподвижной магнитной системы с постоянными магниводе вдоль оси при минимальном зазоре

5

между стаканом 7 и поверхностью отверстия в магнитопроводе. Величина этого зазора влияет на щирину кольцевого воздущного зазора, которая существенно влияет на вы- соту магнитов 4 и 5.

Возможно выполнение антифрикционного покрытия напылением или иными известными способами.

С целью уменьщения сопротивления движению подвижной части двигателя за счет сжатия (разряжения) воздуха в пространстве между резьбовой втулкой 10 и стаканом 7 на поверхности этой втулки вдоль оси выполнены канавки 16 глубиной больше, чем глубина резьбы.

Устройство работает следующим образом.

В нерабочем состоянии ток через катущ- ку 6 не протекает и подвижная система привода занимает положение, при котором уравновешены усилия сжатых пружин 13

0

и 14, вес подвижной части и сила сухого трения стакана 7 по поверхности цилиндра

и 14, вес подвижной части и сила сухого трения стакана 7 по поверхности цилиндра

втулки 10 по резьбе отверстия в керне 3 магнитопровода. Цостоянные магниты 4 и 5 намагничены в одном направлении (фиг. 1) и создают магнитный поток в рабочем воз- дущном зазоре, планках 1 и 2, замыкающийся через керн 3 магнитопровода. При протекании тока через катущку 6 возникает

текании тока через катущку 6 возникает

электромеханическое взаимодействие тока катущки 6 с магнитным потоком в рабочем зазоре, создающее силу вдоль оси катущки. Эта сила выводит подвижную систему из равновесия. Цри новом положении равновесия, смещенном относительно первоначального в сторону действия силы электромеханического взаимодействия, сила катущки 6 уравновещивается разностью сил пружин 13 и 14, которая возникает при сжатии

55

Формула изобретения

Возвратно-поступательный электродвигатель, содержащий две части неподвижной магнитной системы с постоянными магнихами, разделенные воздушным зазором, в котором размещены с возможностью осевого перемещения цилнндрическая катушка, имеющая гибкие выводы и упругую связь с неподвижной частью двигателя и центральный стержень, установленный с возможностью осевого перемещения в центральном отверстии магнитной системы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, двигатель снабжен двумя цилиндрическими пружинами, стаканом с отверстием в основании и верхней планкой, на которой закреплены соосно и перпендикулярно планке катушка и стакан, с внут- ренней и наружной стороны которого к его основанию прижаты две пружины, противоположные стороны которых закреплены на стержне, жестко связанном с магнитопрово- дом и установленном внутри пружин и в отверстии стакана.

(раг. 2