Однофазная магнитофугальная машина Советский патент 1935 года по МПК H02K33/00 H02K33/02 

Магнитофугальная машина, как известно, представляет собой частный случай асинхронного или синхронного двигателя, который в принципе можно было бы получить из того или другого двиг ателя нормальной конструкции, разрезав статор и ротор по образующей и раздвинув их затем таким , чтобы воздушный зазор из цилиндрической поверхност|1 превратился в плоскость. Таким образом отлиЧие магнитофугальной машины от нормального асинхронного или синхронного двигателя состоит только в том, что якорь ее не вращается, ъ движется прямолинейно. Принцип действия и все режимы работы, свойственные асинхронному или синхронному двигателю, остаются в силе и для магнитофуги, но с соответствующим применением к прямолинейному движению.

До настоящего времени известны были лишь многофазные магнитофуги, с бегущим магнитным полем. Так как. магнитофуги большей частью испойь зуются для возвратно - прямолинейного движения (молотки и пр.), то все они имеют один общий недостаток: необходимосгь каким-либо образом изменять направление движения поля для движеНИ51 якоря вперед и.-назад. Эго рбынно

;(350)

производится или при помощи перекпю чателя, усяожняющеп9 конструкцию двигателя и уменьшак щегр надёжность работы, или другими более сложными способами,,. - .. . . . ,, .; -В. настоящем изобретении пр,едл.в.гается сделать поле. воздуи1ном;зазорё не бегущим, а пульсирующим, .применив. .ei iecTO ..многофазной обмотки одног фазную.. J ; ; .Как известно, однофазнытй асинхрон; ный или синхронный-, двигател ь вращается в ту сторону, ,в которую его привели во вращение. Задачу прямого и обратногдэ хода якоря предлагается решить .без всяких; переключений :статорной обмотки путем примёнения установленных по . концам , сгатора отбойных пружин и т. .п., сжимаемых якорем в конце .прямого хода и сообщающих этому, якорю толчок для- начала обратного хода. Дальнейшее ускорение якорь будет получать эа счет синхронной слатающей пульсирующего поля, так же, как в обыкновенном однофазном синхронном или асинхронно двигателе. .Для повышения к. п. д. двигателя в начале и в конце пути якоря можно воспользоваться известным способо уменьшения ч полюсного деления.

(py foinee поле в воздушном зазоре можно осуществить также и иным способом, например, располагая на статоре многофазные обмотки, создающие два поля, бегущие в разных направлениях.

На чертеже фиг. 1 схематически изо брэжает преддагэ мук..,,.мацл;1ну .при асинхронном ее Цыталне-нии фиг. 2-схему обмотки статора; фиг. Забоек- втор|ичный Орган машины выполненный как якоря «Синхронного двигателя; фиг. 4 - форму выполнения машины в виде синхронного реактивного двигателя; фиг. 5 и 6-другие рианты выг полнения машины, а фиг. 7-характеристи последней..;

Статор предлагаемой машины может быть выполнен, как это показано на фиг. 1. Он состоит из двух бруской а и &, набраннь1х из дистового железа, с проштампованными пазами MB которые заложена ;Однофаа 1ая обмотка. Соединение обмотки схематическипоказано на фиг. 2 (вид сбоку одной из половин статора). Выполнение обмотки принц|,пиально не отличается от случая

нормального асинх.ронного или синхроннЬго дв:исэте;1я (может .быть;применена 0бмртка..:,«;,.-Йеско.лькими пазами- на: полюс и фазу, катушечная и т. п.). При пропускании по о.бмртке статора однофаШрго токз; в.- врздущном заэоре возйикае ; пу;1ь-сиру.1РВД€е/магнитное поле Ф, (фиг. Д);;;за1у ь)8анэвдееея,, .как указано, нунктйром. Число полюсов статора опредед е гся чисдрм,.к соединением катуliieK. ; :БЬек Д М.г.н,итрфу1ги (ФИГУ 1:и|3) ii4OSK T) в пйянен аналогично ротору pppTftp. з,змкну.т1р гр асинхронного - дви га хедя Он состоад,, в.;.:|то« случае из тела К из расс:л;ё.енного,железа с . проштампо-; ваннь1м и,, ,г;« которые .заложены Йрове1|Днцко.вь1е сгержни 5, коротко. зам-«1 йнутый. те рцеврй, г.. v

, ;Цей :тВйе:;мащинь1 в -этом-елучае аналрги4 о дейртвиго однофазного аеи№ }|ррннрго,дви|:ателя.г..--.;;..-;,; ,.;,-,;/л;;-, ч-м11упьсиру|| эщ,ёе; магнитное прле в воз. душном зр|(емржно.разложить на .Два, бегуuuHx.jB./противоположных напр«г

влениях. - От ; взйимрде,1ствия .этих полей G тркам и, кртррые рци. шводат в#.ко,, Н1Од;козамкну;тЫ13 обмотке бойка, полу п чаются два усилия,, действующие: в про,.j. 1ИКЮПолО}кных чаправл(вниях.; Если боек

Стоит непоавижно, то -оба эти ycff/jne ypaBHOEemHBstQTCSf. Если же боек прецварительно получит скорость,.например, иг пружины /7, которую он сам сжал и feowuSe ..кверху, то усилие от синхронного поля, то-есть того поля, когсрое,бежит в; одном, напраюлении с бойком (книзу), оказывался больше усилия от противоположно бегущего поля . нэ том же основании, что v .дьнбго однофазного асинхронко го двигателя. За счет этой разности усилив боек npw ходе книзу получает ускорение и совегршает -полезную работу, ударяя в ра 5очий инструмент К. Крпме этой полезной работы, боек такке сжимает пружину /7;,, За счет упругости этой пружины боек получает скорость кверху. Теперь снова преобладает усилие от того поля, которое бежит в одном нагтгрэвлении с бриком, и последний получает ускорение ГЩ& в конце хода он сжимает пружину flj,

и я вл ейи ет п о вто р

Преимущество данной конструквеии по отношению к известным конструкциям отбойных молотков- с сердечником, втягивающимся в соленоид - отсутствие всякого рода:;прёрывателей, переключав телей и Т; п., т, е. большая надежность

Vijr работе;-:-/- -;, ... Пр 1л гущество по отношению к молоткам С двигателями- отсутствие всяких сложных .

Магнитофугальная однофазная мащина может быть выполнена и как синхронный двигатель, в частнори; реактивный синзбронный двигатель.

Для-ЭтЬгр необходимо, как обычно,

снабйять втрричный орган поЛюсными

вйстуггамй с тем, чтобы: этот орган имел неодинаковую ;магнитную проводимость

: по е1в0ейдпииег Подрбнзае выступы могут5 быть получены путем разделения призматического бегуна (фиг. 4) .лрртрчкой 6.

Очевидно, что такой реактивный двигатель йожет быты обращен, т. е. бегун снабжен распределенной или катушечной обмоткой пepёмeннsro тока, а ста:тор имеет полюсные выступы для получения неодинаковой магнитной проводимости поперечному и продольному .потокам мащины.

Можно сделать частоту ударо в и вдврв меньше, чем частота питающега тш

Для- STOfo йадр добавить feme один полюс (фиг. 4 пунктир) При этой конструкции боек, дойдя снизу до среднего положения в тот момент, когда полярность этих полюсов изменяется н,а обратную, под влиянием силы инерции и тtaiлк вaния от полюсов пролетает дальше и доходит до .крайнего положения через т,аквг время, что времй хода плюс время сжатия буферной пружины оказывается равным полупериоду. Оттопкнувшись От буферной пружины, ог начинает двигаться книзу, проходя последовательно через се полюса до нижнего упора, после чего цикл повторяется.

Машина может быть выполнена двухкамерной с двумя явноБЫраженными поJ1юcaми, как это показан-о на фиг. 5.

Здесь цифрой 7 обозначена катушкз, Ийтакмая однофа-зным током. Ось ка- j тушки созпадает с осью молотка 2- j Магнитопровод из расслоенного железа, образуюший кольцевую двухполюсную истему. Боек состоит из центрального тержня 3 из расслоенного железа, на который надеты и запрессова)ы вперемежку железные и медные кружки 4,образующие подобие з/бцов и короткозамкнутой обмотки. На концах бойка меются концевые шайбы 5 из стали

ля прёдохрд нения железа стержня от даров. Общая длина бойка больцае вух полюсных делений. Вся конструкция

в целом имеет следующие преимущества о сравнению с конструкцией со статором больше двух полюсных делений и

ойком равным по длине двум полюс-, ным делениям: 1) большое упрощение и удешевление; 2) уменьшение рассеяния статора, и 3) уменьшение пготеръ-.

обеим сторонам статора могут быть расположёны железные насадки 8 из p cjToeHHoro железа, имеющие назначение увеличить коэфициент самоиндукции тех частей обмотки бойка, которые при вылетании бойка, из-под полюсов статора кверху или книзу теряют магнитную связь со статором. Благодаря

большому коэфициенту са-моиндукции, ток в эгих частях обмотки про олжает проходить BSe время, пока при изменении хода бойка они не сцепятся снова с магнитным потоком статора. При этом сберегается большое количество энергии и повышается к п. д.

На фиг. б изображена , ймей щая ось статора перпендикулярной оси бойка и короткозамкнутую обмотку бойка, расположенную не па высоте бойка, как на фиг. Э, а лишь в средней части бойка. Значение такбго устрой ства поясняется фиг. 7. Здесь верхняя кривая Показывает скорость бойка за время обратного и рабочего хбда. Kaif видно, эта Скорость бойка дважды падает до нуля-в момент удара (точка 0) и при отражении от буферной пружинь (точка ). В соответствии с этим в машине на фиг. 5 и других ток дваждь возрастает до величины пусковсУго значения- кривые /г. & машине же па фиг. 6 дело происходит совершенно па другому: при крайних положениях бойка обмотка бойка оказывается не сцепленвой магнитно с обмоткой статора, Tarf как магнитный поток замыка ется черезг железные части бойка, минуя его обмотку. Соответственно с этим, ток спадает до небольшой величины намагничивающего тока, и на кривой TOifa вместа пик получаются провалы (кривая /г)Благодаря этому уменьшаются потерт в меди и повышается к. п. д. Ш р е д .м и з(У & р е т е н и я.

1. Магнйтофугальная машина с возвратно - поступательным движением бе- Гуна, отличающаяся тем, что, с цельюс устранения каких-либо переключений в рабочей цепи машины и создания пульсирующего поля, на статоре приме нены или однофазная обмотка, или две многофазных с различным пopядкo следования фаз, а для сообщения бегуну начальной скорости служат установленные по концам статора отбойные пру- жины или буфера какого-либо известного типа.

2; Применение пСУ п. 1 в ка естве ударного механизма в электриче-: ских мопотках.

3. Форма выполнения машины ПОР п. 1 отличающаяся тем, что, с целькУ сообщения свойсти ей синхронного активного двигателя, бегун выполнен с неодинаковой магнитной проводимостыб nq своей длине, непример благодар проточке 6.