Вертикальный линейный электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K33/10 

подвижный элемент. Для подъема стержня 1 подается напряжение на обмотку 4, стержень 1 перемещается, вверх вместе с втулкой 2 благодаря конфакту выступов 7 стержня с впадинами фиксаторов 8 втулки, затем подается напряжение на электрообмотку 10, управляющую поворотом стержня через зубчатую рейку 9, стержень и втулка поворачиваются, после снятия напряжения с обмЬток 4, 10 втулка опускается.

Для осуществления следующего хода электрообмотка 11 получает питание, втулка поворачивается относительно стержня так, что впадины фиксаторов располагаются под выступами стержня,, с электрообмотки 11 снимается напряжение, двигатель готов к следующему подъему. Экономия электроэнергии обеспечивается за счет механического закрепления положения при подъеме. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в вертикальном электроприводе большой грузоподъемности. Цель состоит в экономии электроэнергии. Устройство содержит подв1скный элемент в виде стержня 1 и ферромагнитную втулку 2, охватывающую стержень, кольцевой магнито- провод 3 с обмоткой 4, охватьюающей Л -i i. (Л 00 QP эо о со со -f5

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вертикального электропривода больщой грузоподъемности.

Цель изобретения - экономия электроэнергии.

На фиг. 1 изображен фронтальный разрез вертикального линейного электродвигателя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. 1;на фиг, 5 - разрез Г-Г.нафиг.1

Электродвигатель содержит подвижный стержень 1, ферромагнитную втулку 2, охватывающую стержень, кольцевой магнитопровод 3 с обмоткой 4, охватывающей втулку 2, и ограничители 5 и 6 хода.

На поверхности стержня 1 по его длине горизонтальными рядами вьшол- нены выступы 7, причем каждый ряд содержит два диаметрально р асположен- ных выступа, отстоящих от выступов вьпцерасположенного ряда на величину, равную длине выступа, и смещенных относительно них в горизонтальной плоскости по часовой стрелке на величину, равную ширине выступа, а в ферромагнитной втулке 2 выполнены два диаметрально расположенных отверстия в которых размещены фиксаторы 8 с впадинами, контактирующие с выступами 7 стержня 1. В верхней части ферромагнитной втулки 2 выполнен зубча- тый венец, контактирующий с подвижной зубчатой ферромагнитной рейкой 9,причем по обе торцовые стороны зубчатой ферромагнитной рейки 9 размещены обмотки 10 и 11 управления. Ограничители 5 и 6 хода стержня 1 имеют отверстия по форме проходного стержня 1 и две диаметрально расположенные прорези для прохождения двух диаметрально расположенных выступов 7, находящихся под соответствующим им ограничителем хода в исходном положении стержня 1.

Выполненные на поверхности стержня 1 выступы 7 таким образом располагаются вдоль его длины по винтовой линии. Расположение выступов каждого нового витка винтовой линии повторяет расположение выступов предыдущего витка. При виде сверху на стержень выступы 7 занимают положение, указанное на фиг. 3 и 5.

Ход X. рейки 9 (фиг.З) выбран равным длине дуги делительной окружности зубчатого венца втулки 2, хорда К которой определяется из соотношения

ГП Гст

к Ra

где m - хорда окружности стержня

1, равная ширине выступа 7; г - радиус окружности стерж. ня 1;

Rg - радиус делительной окружности зубчатого венца втулки 2.

Так как зубья нарезаны на длине рейки 9, превышающей величину ее хода Хр, и по всей окружности венца втулки 2 величина хода Хр рейки 9 ограничивается упором ее расширенной части в обмотки управления.

Вертикальный линейный электродвигатель работает следующим образом.

В исходном для подъема стержня 1 с грузом положении (фиг.1) конец фер- ромагнитной рейки 9 втянут в обмотку 11. Обмотки 10 и 11 и обмотка 4 обесточены. Втулка 2 находится в нижнем положении, -ее фиксаторы 8 с впадинами расположены под выступами 7 стержня 1 с небольшим зазором 8 .

От осевого смещения стержень 1 удерживают выступы 7,. упирающиеся в ограничитель 5 хода и смещенные относительно его прорезей на ширину выступа в направлении против часовой стрелки (фиг.2).

Ход X втулки 2 больше хода h стержня 1 на величину зазора 25, необходимого для осуществления свободного поворота втулки 2 (без стержня) в

ки 2 вместе со стержнем в ее верхнем положении. Рабочий ход h стержня 1 равен длине двух выступов 7.

Для осуществления хода стержня 1 вверх подают напряжение на обмотку 4 При перемещении втулки 2 вверх на величину, большую зазора S , впадины фиксаторов 8 контактируют с выступами 7 стержня 1, и стержень 1 вместе с втулкой 2 поднимается до упора втулки 2 в ограничитель 5 хода, проходя своими выступами через отверстия с прорезями в ограничителях 5 и 6 хода и занимает при этом положение, при- поднятое над ограничителем 5 хода на величину S ,

Чтобы удержать стержень 1 с грузо от осевого перемещения вниз, нужно сместить прошедшие через прорези огрничителей 5 и 6 хода выступы 7 стержня 1 в горизонтальной плоскости на величину ширины выступа 7. Для этого подают напряжение на обмотку 10. Рей ка 9 своим концом втягивается в обмоку 10 и благодаря контакту рейки 9 е зубчатьм венцом втулки 2 последняя поворачивается против часовой стрелки. Вместе с втулкой 2 поворачиваетс и стержень 1, ак как его выступы 7 находятся в контакте- с впадинами фиксаторов 8 втулки 2.

После снятия напряжения с обмотки 10 конец рейки 9 остается втянутым. Затем снимают напряжение с обмотки 4, и втулка 2 без стержня опускается в свое крайнее нижнее положение, а стержень 1 упирается выступами 7 в

5

0

5

0

5

огра 1ичитель 5 хода. Стержень 1 переместился на величину рабочего хода h.

Для осуществления следующего хода стержня 1 с грузом вверх необходимо повернуть втулку 2 относительно стержня 1 по часовой стрелке в ее исходное для подъема стержня положение,чтобы выступы 7 стержня 1 находились над впадинами фиксаторов втулки. Для этого . подается питание на обмотку 11. Рейка 9 своим концом втягивается в обмотку 11 и поворачивает втулку 2 относительно стержня 1.

После снятия питания с обмотки 11 конец рейки 9 остается втянутым. В дальнейшем подъем стержня 1 на величину хода h происходит аналогично описанному.

Цикл подъема стержня 1 после осу-, ществления п ходов заканчивается снятием напряжения с обмоток 10 и 4. При этом рейка 9 остается втянутой в обмотку 10, втулка 2 без стержня опускается вниз в свое крайнее положение, стержень упирается выступами

7в ограничитель 5 хода, фиксаторы

8с впадинами смещены относительно выступов 7 стержня 1, отстоящих от фиксаторов на величину зазора S в горизонтал ной плоскости на ширину выступа в направлении против часовой стрелки, а вьш1естоящие выступы расположены над впадинами.

Это положение является исходным для опускания стержня 1 с грузом.При опускании стержня операции выполняются в обратной Последовательности.

груза

Предлагаемый электродвигатель позволяет уменьшить расход электроэнергии за счет исключения расхода энергии на удержание стержня от осевого перемещения вниз под действием веса

груза

орму л а изобретения

Вертикальньц линейный электродвигатель, содержащий кольцевой магнито- провод с обмоткой, по оси которого размещен стержень с боковыми выступами, подвижные фиксаторы и о бмотки управления, отличающийся . тем, что, с целью экономии электроэнергии, он снабжен охватывающей стержень ферромагнитной втулкой, ограничителями хода и подвижной ферромагнитной зубчатой рейкой, причем

.фиксаторы размещены в диаметрально расположенных отверстиях втулки, рейка размещена в полостях обмоток управления перпендикулярно оси электродвигателя, боковые выступы стержня расположены попарно-диаметрально, причем каждая пара отстоит от соседней на величину, равную длине выступа вдоль оси и смещена по окружности

стержня на величину, равную ширине выступа, верхняя часть втулки выполнена в виде зубчатого венца, находящегося в зацеплении с зубцами рейки, а ограничитель хода выполнен в виде торцовых крьшек с отверстиями для прохождения стержня, причем боковые прорези отверстий по форме соответствуют форме боковых выступов стержня.

S

.2

Фиг.З A-L

Составитель В.Наровлянский

Корректор М.Шароши

v--i.Редактор Н.Яцола Техред М.Дидык

Заказ 2275/54 Тираж .665Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

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

Производственно-потшграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнеяр А

Фиг. 5

Корректор М.Шароши

v--i.