Линейный термоэлектрический двигатель Советский патент 1993 года по МПК H02K41/00 

Изобретение относится к электротехнике и может найти преимущественное использование в качестве электропривода для механизмов с линейным способом перемещения, в частности для погружных охлаждаемых естественным путем приводов подводных роботов.

Цель изобретения - обеспечить упрощение конструкции и непрерывность тягового усилия за счет использования эффекта зависимости ферромагнитных свойств материала якоря от нагрева токами высокой частоты.

На чертеже показан предлагаемый двигатель, продольный разрез.

Двигатель состоит из статора 1 и линейного трубчатого якоря 7. Полюса 3 соединены между собой посредством цилиндрического магнитопровода 4. По торцам двигателя установлены подшипники скольжения 2. Между полюсами расположена цилиндрическая обмотка управления 5. В полюсах выполнены углубления, в которые уложены обмотки 6.

Электродвигатель работает следующим образом.

Подают переменный ток повышенной частоты в обмотку 6, например, правого полюса, При этом возникает переменный магнитный поток Ф), который индуктирует вихревой ток короткого замыкания под этим полюсом в трубчатом якоре 7. Для предупреждения тока в полюсах последние выполняются шихтованными с присадкой кремния. Ток осуществляет локальный разогрев якоря в зоне 8, а так как якорь изготовлен из феррита с низкой точкой Кюри, то зона 8 теряет магнитные свойства. Затем ток подают в обмотку управления 5, благодаря чему возникает рабочий магнитный поток ф, При этом якорь 7 стремится занять положение магнитного равновесия и под воздействием синхронизирующего усилия

0

двигаться вправо относительно статора, а зона разогрева - влево относительно якоря. Реверс осуществляется подачей тока в обмотку 6 левого полюса и отключением обмотки правого полюса. При отключении обмотки управления 5 магнитный поток ф теряется и якорь останавливается. Предложенное устройство из-за наличия этих деталей проявляет по сравнению с устройствами-аналогами новое, ранее неизвестное/свойство (результат) - образование парамагнитной зоны на ферромагнитном якоре, следствием чего является тяговое усилие, действующее на якорь с подачей 5 питания в обмотку управления.

Электродвигатель обладает следующими преимуществами перед прототипом:

1) упрощенной конструкцией, что обусловлено применением только одной фазы статора и цельного однородного трубчатого якоря;

2) непрерывностью тягового усилия благодаря равномерному прогреву якоря по мере его движения;

3) упрощением схемы управления линейным электродвигателем, так как нет необходимости коммутировать фазы.

По предложенному электродвигателю разработан эскизный проект. 0

Формула изобретения Линейный термоэлектрический двигатель, содержащий цилиндрический магни- топровод с полюсами, обмотку управления и линейный трубчатый якорь, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, управления и обеспечения не- прерывности тягового усилия, внутренние поверхности полюса снабжены высокоча- 0 стотными обмотками для локального разогрева якоря, при этом якорь изготовлен из феррита с низкой точкой Кюри.

0

5

5

Использование; в качестве линейного привода в пргружных охлаждаемых естественным путем приводах подводных роботов. Сущность изобретения: статор содержит одну фазную обмотку 5 управления с цилиндрическим магнитопроводом 4 и двумя полюсами 3, на внутренней поверхноктсЙ го тоор е и о4k сти которых выполнены углубления, куда уложены высокочастотные обмотки 6. Якорь 7 выполнен трубчатым цельным из материала, магнитные свойства которого существенно зависят от температуры и имеют низкую точку Кюри. Такая конструкция позволяет создать в якоре 7 под плюсом 3 локальную парамагнитную зону при разогреве данного участка якоря токами высокой частоты, благодаря чему с подачей тока в обмотку 5 управления возникает синхронизирующее тяговое усилие. Вместе с упрощением конструкции двигателя удается упростить и схему управления, так как отпа-; дает необходимость в применении сложных коммутирующих устройств, используемых в многофазных линейных электродвигателях постоянного тока. 1 ил. W w Ё