Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения Советский патент 1992 года по МПК H02K33/12 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в механизмах, где для совершения работы необходимо возвратно-поступательное движение, например в арретирующих устройствах, старт-стопных механизмах, насосах, инерционных пульсаторах и т.д.

Известен электромагнитный двигатель броневого типа возвратно-поступательного движения, содержащий катушку, магнитопровод с полюсами и стопом, ферромагнитный якорь.

Данная конструкция обладает недостатком, который заключается в наличии значительных потоков рассеяния, что приводит к необходимости увеличения намагничивающей силы катушки для получения необходимого начального усилия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее катушки, якоря, магнитопровод.

Однако такая конструкция электромагнитного двигателя не позволяет увеличивать рабочий ход без увеличения потоков рассеяния с сохранением аксиальных размеров устройства.

Цель изобретения - повышение удельного тягового усилия.

Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный двигатель, содержащий магнитопровод с полюсами, между которыми размещена тяговая катушка, подвижный многосекционный якорь со штоком, размещенный в полости магнитопровода, снабжен дополнительными полюсами в полости магнитопровода, а шток якоря выполнен составным в виде коаксиально расположенных трубчатых элементов, каждый из которых соединен с одной из секций якоря и снабжен упором на противоположном конце.

На чертеже показан возможного исполнения электромагнитный двигатель в качестве арретирующего устройства, продольный разрез, общий вид.

Двигатель состоит из магнитопровода 1 с торцовыми полюсами 2 и 3 и дополнительными полюсами 4 и 5. Между торцовыми полюсами размещена тяговая катушка 6, внутри которой находится многосекционный якорь из подвижных секций 7-9 со штоком 10 и трубчатых элементов 11 и 12.

Электромагнитный двигатель изготовленный, например, в качестве арретирующего устройства, работает следующим образом,

В исходном положении арретирования многосекционный якорь имеет зазоры между отдельными секциями 7-9, где сумма всех зазоров равна величине рабочего хода двигателя.

Разарретирование осуществляется подачей тока в катушку. Создается несколько контуров замыкания магнитного потока: частные 4-8-7-2-1-4; 4-1-5-9-8-4; 5-1-3-9-5. и основной 1-3-9-8-7-2-1. В зазорах якоря возникает сила Максвелла, приводящая к их

уменьшению. В описываемом режиме рабочего хода взаимодействие упоров штока 10 и трубчатых элементов 11 и 12 обеспечивает направленную вниз передачу усилия на секцию 7 якоря, к которой приложена нагрузка.

В исходное состояние обесточенный двигатель возвращается приложением осевого усилия вверх на упор штока 10 (например, при помощи пружины). Между секциями 7-9 якоря устанавливаются первоначальные зазоры. При последующем включении тяговой катушки рабочий цикл повторяется - происходит разарретирова- ние.

В известном двигателе единственным

путем снижения потоков рассеяния является изготовление сечения окна катушки близким к квадратному, что приводит к увеличению поперечных размеров двигате- лая. В ряде случаев поперечные размеры

ограничены (например, в двигателях, погружаемых в скважины малого диаметра), поэтому для обеспечения заданной работы необходимо увеличение его длины, что приводит к существенному наличию потоков

рассеяния, компенсация которых означает увеличение габаритов, металлоемкости.

Кроме того, предлагаемая конструкция двигателя по сравнению с известной позволяет при больших рабочих ходах, и малых

значениях зазоров многосекционного якоря использовать потоки рассеяния для создания силы тяги, что приводит к повышению удельного тягового усилия.

Формул а из о б ре тени я

Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий магнитопровод с полюсами, между которыми размещена тяговая катушка, подвижный многосекционный якорь со штоком, размещенный в полости магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения удельного тягового усилия, он снабжен дополнительными полюсами в полости магнитопровода, а шток якоря выполнен

составным в виде коаксиально расположенных трубчатых элементов, каждый из которых соединен с одной из секций якоря и снабжен упором на противоположном конце.