Индукционный электродвигатель возвратно-поступательного движения Советский патент 1989 года по МПК H02K33/02 B06B1/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода исполнительных механизмов в установках ударного и вибрационного действия.

Цель изобретения - повышение КПД за счет оптимизации зависимости коэффициента связи между обмотками от перемещения якоря.

На фиг.1 изображен электродвигатель, продольный разрез, первый ва риант конструктивного выполнения; на фиг.2 - то же, второй вариант; на фиГоЗ - разрез А-А на фиг.2.

I

Индукционный двигатель содержит разъемньш корпус состояпщй из двух частей 1 и 2, в котором болтовым соединением закреплен цилиндрический магнитопровод 3 индуктора . На его внутренней поверхности выполнен кольцевой выступ 4. На брковой поверхности выступа 4 размещена обмотка -5 индуктора, представляющая собой многовитк овую катушку, выполненную из хорошо проводящего материала, (например, меди) и залитую эпоксидным компаундом. Обмотка 5 индуктора имеет монолитный электроизоляционньш кор- пус 6 о Крепление обмотки 5 к магнито проводу 3 обеспечивается с обоймы 7 из нержавеющей стали, к которой приварены шпильки 8, удерживающие ее в магнитопроводе 3. Корпус 6 обмотки 5 удерживается выступом 9 обоймы 7. Для уменьшения вихревых токов в обойме 7 в ней перфорированы отверстия, равномерно размещенные по окружности обоймы. Внутри цилин- дрического магнитопровода 3 расположен магнитопровод Ю якоря в виде полого цилиндра с кольцеввм выступом

11,жестко связанньй с рабочим органом посредством трубчатого стержня

12.Крепление магнитопровода Ю якоря к направляющему стержню 12 обеспечивается фланцами 13 за счет резьбового соединения. На внутренне плоскости выступа 11 магнитопровода 10 якоря закреплена короткозамкнута обмотка 14 якоря, вьшолненная из хорошо проводящего материала (например,, меди, алюминия). Возвратнр-дем фируюпщй узел состоит из верхнего и нижнего демпферов 15 и пружины 16 сжатия.

Двигатель работает следующим образом.

В исходном положении якорь двигателя пружиной 16 поджат к нижнему демпферу 14, который является ограничителем перемещения якоря вверх. При разряде источника импульсного тока на обмотку 5 индуктора создается импульсное магнитное поле. В результате этого в короткозамкнутой обмотке 14 якоря индуцируются вихревые токи, противоположные по направлению току индуктора, что препятствует проникновению импульсного магнитного потока индуктора в магнитопровод 10 якоря и обусловливает замыкание большей части этого потока в немагнитном объеме зазора между обмотками 5 и 14. При этом возникает магнитное давление на обмотку якоря 14, создается тяговое усилие для перемещения якоря вниз. Якорь совершает механическую работу и сжимает возвратную пружину 16. В момент разрыва магнитной цепи, соответствующий концу рабочего хода, дальнейшее перемещение якоря 9НИЗ ограничивается верхним демпфером 15.

Магнитопроводы 3 и 10 индуктора и якоря могут быть выполнены в виде набора шихтованных Г-образных пакетов 17. Отдельные листы покрыты электроизоляционным лаком, склеены между собой и закреплены между Г-образны- ми нажимными пластинами 18 и 19 с помощью стяжных шпилек, образуя отдельные пакеты. Торцы всех Г-образных нажимных пластин приварены к кольцам 20-22 у магнитопровода 10 якоря и к кольцам 23-25 у магнитопровода 3 индуктора. В свою очередь кольцо 20 соединено с верхним фланцем 13 резьбовым соединением в окнах между отдельными пакетами маг нитопровода якоря, а кольцо 21 - с нижним фланцем 13 Аналогично осуществлено крепление магнитопровода 3 индуктора к корпусу. Кольцо 23 прикреплено резьбовым соединением в окнах между отдельными пакетами 17 к корпусу 2,.а кольцо 24 - к корпусу 1 .

Вьшолнение магнитопроводов 3 и 10 индуктора и якоря в виде набора ших- тован ных пакетов 17 позволяет существенно снизить потери на вихревые токи и тем самым увеличить КПД двигателя, Вьшолнение магнитопроводо индуктора и якоря указанной конструкции позволяет увеличить КПД двигателя за счет обеспечения оптимальной зависимости коэффициента связи между обмотками от перемещения якоря Формула из об р е т е н и я

1. Индукционный электродвигатель возвратно-поступательного движения, состоящий из неподвижного индуктора, содержащего магнитопровод и закрепленную на нем обмотку, и расположенного соосно с ним подвижного якоря, содержащего магнитопровод и закрепленную на нем короткозамкнутую обмотку, отличающийся тем, что, с целью повьшгения КПД за .счет оптимизации зависимости коэффициента связи между обмотками от

перемещения якоря, магнитопроводы индуктора и якоря вьшолнены в виде тел вращения, имеющих продольное сечение Г-образной формы и образующих в совокупности замкнутый паз, причем кольцевой выступ каждого из магнитопроводов прилегает к рабочей поверхности другого магнитопровода,

а максимальная длина образованного паза равна величине хода якоря.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что тела вращения магнитопроводов, индуктора и

якоря выполнены в виде набора шихтованных Г-образных сегментов, расположенных симметрично относительно продольной оси двигателя.

.г

18

Фиг.З