Электродвигатель Советский патент 1993 года по МПК H02K7/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к двигателям, в которых перемещение якоря по некоторой прямой, вследствие взаимодействия с магнитным потоком, распространяющимся вдоль этой прямой, преобразовывается DO вращательное движение одного или более валов,

Цель изобретения -обеспечение непрерывного вращения осей с. возможностью изменения направления вращения.

Деление ферромагнитного якоря на две части, соединение их между собой гибкой связью с образованием замкнутой элемента и охват бесконечной гибкой связью осей в двух точках путем огибания вокруг них на один оборот гибкой связью необходимо для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное путем передачи усилия от иодзижного ферромагнитного якоря то одной, то другой иетви бесконечной гибкой связи, в зависимости от направления йозоретно-поступа- тельного движения.

Выполнение двух частей подвижного ферромагнитного якоря из х есткого материала и связь их с направляющими позволит устранить перекосы при притягивании якоря к электромагнитному фиксатору. Тем с- змым это позволит устранить возможность создания дополнительного усилия натяга гибкой связи, и следовательно, возможность изменения крутящего момента на осях. С этой.целью дополнительно введены направляющие, которые связаны с подвижными )МПГН5.;7ПММ 5 Й(ОрЯМИ. Л ДНЯ Двмпфмроййния общего ферромагнитного якооч, подвижные Ферромагнитные якоря подпружинены.

Иа фиг,1 дана принципиальная схема электродвигателя с одной осью и одной ветвью гибкой связи; на фиг.2 - принципиальная схема электродвигателя со многими

осями.

Электродвигатель состоит из двух тяговых электромагнитов 1 и 2 с общим ферромагнитным якорем 3 с двумя электромагнитными фиксаторами 4 и 5 на

его концах, подвижных ферромагнитных

якорей 6 и 7. гибкой связи 8, шкивов 9 и 10

(фиг.1 и фиг.2) и 11 и 12 (Фиг,2) левой и 13,

14, 15 и 1.6. правой ветвей замкнутого элемента 8, осей 17 и 18, которые охватывает

гибкая связь 8 по канавкам 19 и 20 на оси 17, и канавкам 21 и 22 - на оси 18; направляющих 23 и 24, пружин 25 и устройства для натяга 26, Подвижные ферромагнитные якоря имеют пазы для направляющих 23. При

изготовлении электродвигателя с одной осью 17 общий ферромагнитный якорь снабжен шарниром 27 расположенным по середине якоря 3.

Ферромагнитные элементы могут быть

изготовлены из любого ферромагнетика, например, из стали, пермалоя и др. сплавов.

Гибкая связь может быть изготовлена из жгута на основе пластмассы (фторопласта и др,} имеющей низкий коэффициент

трения по металлу, из которого изготавливается ось, Можзт быть также использован тросик мз латунной бронзы.

Электродвигатель работает следующим образом. При подаче напряжения переменного тока на электромагнит 1, якорь 6 притянется к нему и увлечет за собой с усилием Р Ро+8о/2 ; (Ро - усилие, с которым якорь В притягивается к электромагниту 1; S0/2 -усилие натяга гибкой связи), сжимая пружйну 25 и создавая на оси 17 по канавке 19 крутящий момент Мкр (Р0 + S0/2) x k R (к - коэффициент трения материала гибкой связи по материалу оси 17; R - рздиус канагжи 19), а по канзвке 20 крутящий момент ет Ро-(Ро+5о/2)хКхК-5о/2х.хН(фиг.1), При этом усилие Ро So/2. Притягиваясь к электромагниту 1 якорь 6 совершает рабочий ход ф L Затем напряжение подается на электромагнит 2 и якорь 7 притягивается к нему, увлекая за собой гибкую связь 6 и создавая на канавке 20 крутящий момент равный по величине и по направлению Мкр, а на канавке 19 - Мкр . При этом будет сжиматься пружина 25 у якоря 7 и расжимэться пружина 25 у якоря б, обеспечивая более плавное движение общего якоря 3, Таким образом на оси 17 будет постоянно создаваться крутящий момент Мкр. Скорость вращения оси 17 будет зависеть от частоты тока или частоты переключения электромагнитов 1 и 2.

Аналогично работает электродвигатель с двумя и более осями (фиг,2). При подаче напряжения, например, на электромагнит фиксатора 4 и на электромагнит 1, общий якорь 3 увлечет за собой электромагнит фиксатора 4 с якорем 6, и через гибкую связь 8 канавкам 19 и 21 передается усилие Р, которое создаст на осях 17 и 18 крутящий мо- меит Мкр, а в месте канавок 20 и 22 - крутящий момент Мкр (Мкр Мкр ). При этом якорь 6 переместится на величину рабочего хода ф1. Затем питание электромагнита 1 отключается и напряжение подается на электромагнит 2, Общий якорь 3 вместе с якорем 6 переместится по направлению к электромагниту 2 и через гибкую связь 8 канавкам 19 и 21 на осях 17 и 18 передастся усилие Р, которое создаст на осях 17 и 18 крутящий момент МКр того же направления и той же величины, что и в предыдущем полуцикле, а в месте канавок 20 и 22 - крутящий момент Мкр . Далее цикл повторяется и оси 17 и 18 будут постоянно вращаться в одну сторону.

При необходимости изменить направление вращения осей 17 и 18, напряжение подается на электромагнит фиксатора 5 и поочередно на электромагниты 1 и 2. Далее работа двигателя аналогична описанной выше.

Изменяя силу натяжения So с помощью устройства для натяга 26 и пепод племое гибкое связи усилие РО, ис.жно имменить xpyr-.иций момент.

Апробзцио предлл лемого re минского решения- мдкоте двиготеля с одной осью показала, что при постоянных уси. РО w So/2 передаваемых, например, ветяи, и независимо от величины рабочего хода f)L ось стабильно вращается в одну сторону. При передаче указанных усилий правой ветви ось вращается в противоположную сторону.

Использование предлагаемого дпигате- ля по сравнению с известным позволит преобразовывать возвратио-постунательное движение во вращательное с возможностью в любой момент времени изменить направление вращения, а также повысить надежность электродвигателя.

Формула изобретения

1.Электродвигатель, содержащий два тяговых электромагнита с расположенным между ними общим ферромагнитным якорем с двумя электромагнитными фиксаторами на концах, подвижный ферромагнитный якорь, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывного вращения осей с возможностью изменения направления вращения, подвижный ферромагнитный якорь разделен на две части, концы которых соединены между собой гибкой связью, образуя замкнутый элемент, связанной через шкивы с по крайней мере одной осью, охватывая ее по крайней мере, на один оборот в одном направлении в двух точках, образуя две оетви относительно осей, а общий ферромагнитный якорь расположен на направляющих с возможностью перемещения.

2.Электродвигатель по п. 1, о т л и ч a tout и и с я тем, что каждая ось в местах контакта с гибкой связью выполнена с канавками по окружности,

3.Электродвигатель по пп. 1 и 2. с т л и- чающийся тем, что обе части подвижного ферромагнитного якоря выполнены из жесткого материала, подпружинены и подвижно связаны с направляющими.

4.Электродвигатель по пп. 1-3, отличающийся тем, что для изменения крутящего момента на оси гибкая связь снабжена устройством для ее натяга.

ЙЬ 18

И

Фиг. 2.