Линейный двигатель Советский патент 1992 года по МПК H02K41/35 

(Л

С

Использование: линейный двигатель для перемещения рейки топливного насоса высокого давления. Сущность изобретения: линейный двигатель содержит корпус 1, выполненный в виде полого тора из магнито- проводящего материала, во внутренней полости которого установлены с зазором 5 коаксиально два радиально намагниченных постоянных магнита 2 и 3, обращенных разноименными полюсами друг к другу. В зазоре между постоянными магнитами расположен якорь в виде немагнитного каркаса 6 и цилиндрической катушкой управления 4. Предложенная конструкция за счет более полного использования энергии постоянных магнитов, равномерности магнитного потока по всей длине рабочего зазора и независимости от внешних полей позволяет повысить КПД и надежность работы. 3 ил.

ЈЈ222

г з

СП

СА) СЛ СЛ СО

(

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к линейному двигателю для перемещения рейки топливного насоса высокого давления с помощью магнитоэлектрических сил.

Известен линейный двигатель, включающий П-образный корпус-магнитопровод и якорь, имеющий цилиндрическую форму, два подвижных ярма, кольцевой постоянный магнит, намагниченный радиально, и два прямоугольных постоянных магнита; расположенных на корпусе. Между кольцевым постоянным магнитом и прямоугольными постоянными магнитами размещена подвижная катушка управления.

Известен другой линейный двигатель, в котором для линейного перемещения используются постоянные магниты и электрическая катушка, магнитные оси которых взаимно перпендикулярны и охвачены П- образным корпусом. Перемещающаяся катушка расположена на якоре, с концами которого взаимодействует П-образный корпус через два рабочих зазора. Известный линейный привод не обеспечивает полного использования магнитного потока постоянных магнитов, так как имеется три воздушных зазора, что приводит к значительному повышению магнитного сопротивления, а также имеют место периферийные потоки рассеивания. Кроме того, в известном двигателе в рабочем воздушном зазоре не обеспечена равномерность магнитного потока, пронизывающего катушку управления, так как якорь перемещается вместе с катушкой и одновременно является магнитным полюсом. Известная конструкция линейного двигателя обладает значительной зависимостью от внешних магнитных полей, так как единственным источником постоянного магнитного потока является постоянный магнит, расположенный на П- образном корпусе-магнитопроводе, что может привести к произвольному замыканию магнитного потока.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности работы за счет более полного использования энергии постоянных магнитов, равномерности магнитного потока по всей длине рабочего зазора и независимости от внешних магнитных полей.

Сущность изобретения заключается в том, что корпус выполнен в виде полого тора из магнитопроводящего материала, постоянные магниты выполнены кольцевыми, радиально намагниченными и установлен коаксиально с зазором друг относительно друга во внутренней полости тора, а якорь

выполнен в виде немагнитного каркаса с цилиндрической катушкой управления.

На фиг.1 изображено распределение магнитных потоков двух постоянных магнитов; на фиг.2 - распределение магнитных потоков в двух постоянных магнитах, заключенных в тороидальный корпус; на фиг.З - линейный привод, общий вид.

Линейный привод содержит (фиг.З) корпус 1, выполненный в виде полого тора из магнитопроводящего материала, образованного вращением сложной фигуры, состо- ящей из двух полуокружностей, соединенных прямыми линиями, длина которых равна ширине постоянных магнитов 2 и 3, а толщина рассчитывается из условия насыщения при протекании потока постоянного магнита. Постоянные магниты 2 и 3 выполнены кольцевыми, радиально намагничейными и установлены коаксиально во внутренней полости тора 1. Между магнитами 2 и 3 расположена электрическая катушка 4 управления в рабочем зазоре 5 между ними.Якорь 6 выполнен в виде немагнитного каркаса с цилиндрической катушкой 4 управления, которая пронизывается равномерным магнитным потоком постоянных магнитов 2 и 3, проходящим через рабочий воздушный зазор 5. При протекании тока

через катушку 4 образуется магнитный поток катушки, взаимодействующий с магнитным потоком постоянных магнитов 2 и 3. В результате в зависимости от направления протекающего тока создается поле катушки

4 определенного направления, ослабляющее поле постоянных магнитов 2 и 3 с одной стороны катушки и усиливающее с другой стороны. Поэтому возникает сила, воздействующая на якорь 6 катушки 4 в зависимости

от направления тока. Под действием этой силы немагнитный якорь-каркас 6 перемещается в прямом и обратном направлении. Использование при образовании рабочего зазора 5 второго кольцевого постоянного магнита радиально намагниченного позволяет получить более концентрированное распределение магнитных потоков по сравнению с известным линейным приводами (фиг.1), где функцию второго полюса в

рабочем зазоре выполняет перемещающийся магнитный якорь.

Формирование замкнутой магнитной системы обеспечивает корпус 1, не имеющий магнитных зазоров и выполняющий в

виде полого тора. С двух сторон корпус 1 имеет в сечении форму полуокружности (фиг.2), что создает специальную конфигурацию магнитных потоков, обеспечивает уменьшение сопротивления на пути прохождения возвратно-замыкающего потока Фь. Уменьшение потоков рассеивания Ф| и фг соответственно первого и второго постоянного магнита и изменение формы линий магнитной индукции этих потоков приводит к концентрации линий магнитной индукции потока Фр, что обеспечивает равномерность магнитного поля по всей длине рабочего зазора, что определяет экономичность системы.

Формула изобретения Линейный двигатель содержащий корпус, в котором укреплены постоянные маг4w/

0

ниты, обращенные разноименными полюсами друг к другу, и якорь с катушкой, расположенный в зазоре между постоянными магнитами, отличающийся тем, что с целью повышения КПД и надежности, корпус выполнен в виде полого тора из магни- топроводящего материала, постоянные магниты выполнены кольцевыми, радиаль- но намагниченными и установлены коакси- ально с зазором относительно друг друга во внутренней полости тора, а якорь выполнен в виде немагнитного каркаса с цилиндрической катушкой управления.

Y

00

Фиг. 2