Линейный электрический двигатель с катящимся ротором Советский патент 1989 года по МПК H02K41/06 

И:к-1бретеиис относится к электротехнике, к ::)лектромагннтостроеиню и может быть использовано в транспорных установках с поступательным или вращательно-поступательным перемещением исполнительного органа.

Цель изобретения - повышение К11Д и тягового усилия.

На фиг. 1 представлен электродви- гатель, продольньм разрез; на фиг.2 то же, поперечный разрез; на фиг.З - пластины ко1И1ентраторов магнитного потока; на фиг. 4 - концентраторы с электропроводящими контурами.

Линейный электрический двигатель с катяпщмся ротором (фиг. 1,2) содержит индуктор 1 с обмоткой 2, ротор 3, установленны на направляющих 4 корпуса 5 в подвижной платформе 6, на которой закреплен концентратор 7 магнитного потока, состоящиГ из ферромагнитных пластин 8 (фиг. 3), межд которыми установлены (фиг. 4) проводящие пластины (экраны) 9, соел} нен ные в лобовых частях 10.

Двигатель работает следующим образом .

При подключении переменного напряжения к обмотке 2 индуктора 1 на его активной поверхности образуется бегущее электромагнитное ноле, которое, взаимодействуя с индуцированными токами проводящего ротора 3 или с его магнитным истоком (в случае синхронного двигателя), создает вращающий электромагнитный момент. При этом за счет установки с зазорами между активной поверхностью первичного элемента и активной иоверхнос- тью вторичного элемента концентратора магнитного потока, состоящего из чередующихся ферромагнитных пласуин 8 (зубцов), направление чередования которых совиадает с направлением че- редования зубцово-иазового активного слоя индуктора 1, резко увеличивается магнитная проводимость рабочего зазора, уветшчивая тем самым потокосцепление активной поверхности ротора.

что приводит в конечном итоге к улучшению КПД двигателя.

Для уменьшения потока рассея шя внутри концентратора (фиг. 4) меж;ду его ферромагнитными пластинами 8 установлены проводящие пластины (экраны) 9, которые соединены между собой в лобовых частях 10 в единый проводящиГ контур. При взаимодейст

0 5

0 5

0 0

0

S

ВИИ этого контура с полем индуктора создается дополнительное тяговое усилие поступательного перемещения двигателя.

Процесс знергообразования Р данном двигателе происходит не только в связи с созданием тангенциальнот о электромагнитного усилия, но и при возникновении электромагнитных усилий прит 1жения (к индуктору) и отталкивания .

Электромагнитное усилие притяжения обусловлено природой взаимодействия пассивных ферромагнитных тел, охваченных общим магнитным потоком, а усилие отталкивания - электродинамическими свойствами первичных и вторичных проводников с током.

кроме рассмотренных электромагнитных сил, на ротор действует сила, обусловленная его весом и массой перемещаемого груза. Эти три силы создают результирующую силу, которая в общем случае может иметь направление к индуктору или в сторону, противоположную от него. При проектировании двигателя выбирается такая геометрия его активных и пассивных объемов, такие материалы, рабочий зазор, токовая нагрузка, вес перемещаемого груза и другие параметры, которые позволяют иметь надежный механический контакт между поверхностями качения ротора и направляющих, а следовательно, и результирующую силу, направленную в сторону, противоположную направлению силы магнитного тяжения.

Изобретение может быть использовано в транспортных установках (манипуляторах) , работающих в условиях высокого вакуума или агрессивной среды, где индуктор располагается на внешней поверхности (как правило, проводящего неферромагнитного) корпуса 5 (фиг. 1,2), а подвижная часть - внутри его. Проводящий корпус (например, вакуумная камера) экранирует поле индуктора, за счет чего резко ухудшаются энергетические показатели двигателя. Концентратор магнитного потока позволяет существенно увеличить магнитную проводимость рабочего зазора двигателя, что приводит в конечном итоге к увеличению его коэффициента полезного действия.

Формула

514941

изобретения

1. Линейный электрический двигатель с катящимся ротором, содержащий прямолинейный индуктор с обмоткой и зубцами и ферромагнитный ротор, опирающийся на продольные направляющие, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен концентратором магнитного потока и платформой, ротор двигателя установлен в платформе с зазором относительно активной поверхности индуктора и опирается на направляющие, расположенные со сторо} ы, противоположной активной поверхности индукто

0

5

636

ра, а концентраторы магнитного потока установлены на платформе между активной поверхностью индуктора и ротором и состоят из чередующихся ферромагнитных пластин, направление чередования которых совпадает с направлением зубцов индуктора.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения тягового усилия, между ферромагнитными пластинами концентратором магнитного потока установлены проводящие пластины, лобовые части которых электрически соединены между собой, образуя короткозамкнутый вторичный контур.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных установках с поступательным или вращательно-поступательным перемещением рабочего органа. Цель состоит в повышении КПД и тягового усилия. В рабочем зазоре двигателя между индуктором 1 и ротором 3 установлен концентратор 7 магнитного потока и закреплен на корпусе подвижной платформы 6. Концентратор магнитного потока состоит из чередующихся ферромагнитных пластин 8, между которыми могут быть установлены проводящие пластины с последующим их соединением в лобовых частях. При подключении напряжения к обмотке 2 индуктора 1 на его активной поверхности образуется бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с индуцированными токами в проводящем роторе 3 или с его магнитным потоком, создает вращающий электромагнитный момент. Причем концентратор 7 магнитного потока увеличивает магнитную проводимость рабочего зазора, что увеличивает потокосцепление активной поверхности ротора и улучшает КПД 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

А -А

qjue.Z

tpup

фиг. 4