Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения Советский патент 1988 года по МПК H02K33/12 

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным двигателям возвратно-поступательного движе- .ния якоря, и может быть использовано в машинах ударного действия, например в молотках, применяемых в горной промышленности и строительстве для разрушения горных пород, бетона и т.д

Цель изобретения - повышение удель ной мощности,На фиг. показан двигатель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на-фиг.); на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,2.

Электромагнитный двигатель соеto- ит из матнитопровода J с прорезями 2, в которых установлены постоянные магниты 3. К магнитопроводу I крепятся кольцевой полюс 4 и составной полюс 5 с секциями 6 силовой обмотки. Полюса 5 и 4 соединены с немагнитной направляющей 7, внутри которой размещен якорь 8.

Магнитопровод двигателя состоит из трех частей: собственно магнитопрот вода 1 с прорезями 2, кольцевого полюса 4 и полюса, составленного из сегментных полюсов 5 с наконечниками. Число сегментных полюсов 5 должно быть че тным, так как aim работают по- парно. Число постоянных магнитов 3 равно числу сегментных полюсов, так как они располагаются в прорезях 2 магннтопровода между этими полюсами.

Длина 1 постоянных магнитов 3, как и длина прорезей 2, должна быть равна расстоянию между кольцевым полюсом 4 и сегментными полюсами 5. Это условие обеспечивает в данном устройстве создание наибольшей силы тяги, так как при этом эквивалентная намагничивающая сила от магнитов 3 имеет максимальное значение.

Ширина С прорезей 2 магнитопрово- да больше ширины b постоянных магни- тов на столько, чтобы воздушные зазоры между боковой поверхностью магнитов 3 и магнитопроводом были достаточными для пренебрежения потоками рассеяния постоянных магнитов 3, и определяется соотношением

С . 1 + Ь,

где С - ширина прорезей;

1 - длина постоянного магнита; Ь - ширина постоянного магнита. Обмотка двигателя состоит из секций 6, каждая из которых размещена

на сегментном полюсе 5, Все секции 6 соединяются через одну параллельно в две группы. Одна из групп подключается к источнику энергии постоянно, другая имеет возможность смены полярности подключения.

Электромагнитный двигатель работает следующим образом.

В исходном положении якорь 8 находится, например, под наконечниками сегментных полюсов 5. Секции 6 сило - вой обмотки скоммутированы таким образом, что сегментные полюсы 5 образуют разнополярщпо последовательность М-3-К-8ит.д. Потоки постоянных магнитов 3 шунтированы перемычками магнитопровода и замыкаются по цепям 3-1-3.

При появлении тока в секциях 6 силовой обмотки (направление тока обеспечивает указанную разнополярную последовательность элементарных полюсов 5) сегментные полюсы 5 образуют поперечное магнитное поле относительно якоря 8, аналогичное магнитному полю в многопогаосных электрических машинах постоянного тока. Магнитные потоки сег ментных ползосов 5 замыкаются по цепям -5-7-8-7-5-J, В этом режиме электромагнитные силы препятствуют изменению положения якоря 8 в любом направлении-относительно наконечников полюсов 5,

Прямой (рабочий) ход якоря 8 осуществляется перекоммутацией тока в 1/2 части силовой обмотки таким образом, чтобы полюсы 5 образовали од- нополярную последовательность N-N-N- N и т.д. При этом полюсы 5 образуют продольное магнитное поле относительно якоря 8. Магнитные потоки сегментных полюсов 5 вынуждены замыкаться по цепям 5-7-8-7-4-1-5, препятствуя замыканию потоков постоянных магнитов 3 по цепям 3-1-3. Потоки постоянных магнитов 3 переходят на путь замыкания через рабочий воздушный зазор по цепям 3-1-5-7-8-7-4-1-3 и якорь 8 осуществляет движение прямого хода под действием суммарной силы тяги,.созданной постоянными-магнитами 3 и секциями 6 силовой обмотки.

Обратный ход якоря 8 осуществляется перекоммутацией тока в 1/2 части силовой обмотки с обеспечением раз- нополярной последовательности сегментных полюсов 5, аналогичной исходному состоянию. Потоки постоянных магнитов 5 пунтируются по цепям 3-1- 3, Движение якоря 8 осуп;ествляется под действием силы тяги от поперечного магнитного поля, созданного секциями 6 силовой обмотки.

Сочетание одновременной работы постоянных магнитов и электромагнитных полюсов При рабочем ходе якоря позволяет существенно улучшить массога- баритные показатели устройства.

При работе двигателя коммутируется только 1/2 часть силовой обмотки.При этом другая часть силовой обмотки остается постоянно подключенной к источнику питания. Р1ндуктивность, участвующая в переходных процессах, снижается в 2 раза, что значительно уменьшает индуктивность двигателя и повышает приемистость. Формула изобретения

Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, со9709

держащий магнитопровод с пол осами, силов то обмотку и немагнитную напрая- с размещением в нет якорем, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, он снабжен чет1шм числом постоянных магнитов с аксиальным намагничиванием, которые установлены посередине

10 прорезей, выполненных в магнитопро- воде, ширина которых определена соотношением 1+Ь, где С - ширина прорези, а 1 и b - длина и ширина магнита, причем один полюс магнито15 провода вьтолнен в виде кольца, а другой выполнен составным из сегментных полюсов, расположенных по ности, число которых равно числу постоянных магнитов, а силовая обмотка

0 выполнена секционированной, причем секции размещены на сегментных HOjno- сах и соединены через одну параллельно в две группы.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным двигателям с возвратно-поступательньм движением якоря., Цель изобретения состоит в повышении удельной мощности и достигается за счет суммирования магнитных полей силовой обмотки и постоянных магнитов 3, а также за счет ( осуществления реверса якоря 8 одной силовой обмоткой путем перехода с поперечного поля на продольное. При этом снижается электромагнитная инер ция двигателя, так как коммутируется только 1/2 часть силовой обмотки. Электромагнитный двигатель содержит магнитопровод 1 с прорезями 2 в которых установлены постоянные магниты 3. К магнитопроводу 1 крепятся кольцевой полюс 4 и сегментные полюса 5 с секциями 6 силовой обмотки. Полюса 4 и 5 соприкасаются с немагнитной направляющей 7, внутри которой разме щен якорь 8. 3 ил. а сл с А Фса.1

Фаг.2