Устройство для управления движением электропроводящих тел Советский патент 1978 года по МПК H02K41/00 

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению , металлур гии и другим областям, где в процессе технологической обработки осущест вляется управление траекторией движения твердых или жидких металлов, электролитов, электронных и ионизированных газовых потоков вращающимся электромагнитным полем. Известны устройства для управлени движением тел, использующие принцип преобразования вращающегося магнитно го поля в поля необходимой для управ ления конфигурации .. Наиболее близким к данному изобре тению является устройство, содержащее многополюсный статор электрической машины 4 . Известные устройства не позволяют получать поля на любых поверхностях, как угодно расположенных в пространс ве, и ограничены габаритами образующих их электромагнитов. Целью изобретения является унификация при обеспечении движения электропроводящего тела по любой заданной траектории за счет преобразования вращанхцегося магнитного поля в поле любой конфигурации. Цель изобретения достигается тем, что в устройство дополнительно введен многополюсный магнитопровод, составленный из пластин полюсов, число которых равно числу полюсов указанного многополюсного статора, причем полюса дополнительного магнитопровода являются продолжением полюсов многополюсного статора, а их форма соответствует заданному закону движения. При этом дополнительный магнитопровод выполнен в виде сменной разрезной втулки. На фиг. 1 показана конструкция предложенного устройства с ферромагнитными цилиндрическими втулками (дополнительный магнитопровод ) , наружная или внутренняя конфигурация которых соответствует требуемой конфигурации ПОЛЯ; на фиг. 2 - конструкция устройства с разрезными цилиндрическими втулками, переходящими на конус, которые позволяют концентрировать магнитное поле или делать его более рассеянным ; на фиг. 3 даны варианты конфигурации магнитных полей, полученных путем различных преобразований вращающегося магнитного поля; на фиг. 4 показан частный случай -использования устройства для решения технологической задачи.

Устройство для управления движением электропроводящих тел содержит дополнительный многополюсный магнитопровод 1. выполненный в виде сменной разрезной втулки, и многополюсный статор 2. Втулки разрезают или надрезают в радиальном направлении на части, равные числу полюсов электромагнитов статора, оставляя цилиндрический поясок 3, либо разрезают на сектора, каждый из которых равен размеру сектора полюса электромагнита, после чего их пропаивают неферромагнитным материалом (медью или бронзой Эти втулки беззазорно размещают во внутренней области статора 2 так, чтобы их сектора точно совпадали с секторами полюсов его электромагнитов, а их разрезы или пропаянные части устанавливают перед боковыми зазорами электромагнитов. При размещении разрезных втулок в статоре их цилиндрический поясок 3 устанавливают от нижнего торца электромагнитов статора на некотором расстоянии равном 3-10 мм, чтобы не было замыканий силовых линий его электромагнитов магнитопроводом. Секторам разрезных втулок, выходящим из внутренней облаЬти статора, можно придавать любую форму, соответствующую траектории движения тела, и задавать необходимый полюсный шаг, выполняя их в форме конуса с переменным сечением. Например, их можно установить прямолинейно, получив таким образом из вращающегося поля бегущее.

На фиг.1а показана конструкция устройства, преобразующего вращающееся магнитное поле в поле сложной конфигурации за счет того, что втулка из ферромагнитных секторов размещена в статоре по легкопрессовой посадке второго класса с полюсным щагом 1 и выступает над ним на расстояние е t это расстояние находится в прпорциональной зависимости от магнитной индукции поля В, T.e.(B).

На фиг. 16 показано преобразование вращаквдегося потя в эллиптическое, образованного, в частности, разрезной ферромагнитной втулкой, имеющей цилиндрический поясок 3 высотой а- 4-8 мм, располагаемый от нижнего торца статора на расстоянии д 3-10 мм.

На фиг. 1в показано преобразование в треугольное магнитное поле, образованное с помощью ферромагнитных секторов, прикрепленных винтами к специальной неферромагнитной оправке 4 .

Разрезные цилиндрические втулки, переходящие на конус (фиг.2), позволяют концентрировать преобразованное вращающееся поле статора на поверхности требуемой конфигурации

(фиг.2а) или сделать его более концентрированным (фиг. 26 ), изменяя при этом полюсный шаг, т.е. управлят масштабностью поля.

Возможно преобразование цилиндрического вращающегося магнитного поля статора в сложную конфигурацию, получаемую на торцовых поверхностях ферромагнитных разрезных втулок 1 (фиг.За,36), преобразование вращающеся магнитного поля в бегущее магнитное поле с требуемым полюсным шагом t , представленное на фиг.Зв может быть использовано во многих технологических устройствах.

Показанные на фиг.Зг и Зд преобразования вращающегося магнитного поля с помощью специальных втулок 1 могут быть использованы для создания многороторных электродвигателей,

С помощью ферромагнитной втулки с охлалодением (фиг.Зе ) достигается поле, необходимое для перемешивания расплавленных металлов.

Специальная ферромагнитная втулка (фиг.Зж) может служить для создания магнитного поля на ее внутренней и наружной поверхностях, что используеся для вибробункера.

На фиг.Зк показана втулка 1, преоразующая вращающее магнитное поле внутри статора во вращающее наружное цилиндрическое поле, которое может быть использовано в различных технологических процессах.

Таким образом, форма рабочей части устройства выполняется в соответсвии с технологической задачей, например для воздействия на тот или иной участок среды, протекающей внутри изоляционной трубки 5 (фиг,4), ферромагнитная втулка 1 должна иметь концентратор в виде выступа б.

Изобретение позволяет решать множество технологических задач, наприм создавать ориентацию деталей при сборке, осуществлять транспортирован материалов и деталей по заданному, закону и их поштучную выдачу, создавать вибрационные питатели, муфты дл бесконтактной передачи крутящего момента, бесконтактные тормоза , многороторные электродвигатели с роторами которые расположены по требуемому закону.

Оно позволит создавать кинемати- ческир устройства, осуществляющие .движение рабочих органов оборудования по необходимому закону, вести управление движением заряженных частиц в плазме, ионном и электронном потоках, производить перемешивание расплавов и т.д. Достоинством данного устройства является также его компактность.

Формула изобретения

1. Устройство для управления движением электропроводящих тел, содержащее многополюсный статор электрической машины, отличающеес я тем, что, с целью обеспечения движения электропроводящего тела по .любой заданной траектории, дополнительно введен многополюсный магнитопровод, составленный из пластин полюсов, число которых равно числу полю сов указанного многополюсного статора, причем полюса дополнительного магнитопровода являются продолжением полюсов многополюсного статора, а их форма соответствует заданному закону движения.

2. Устройство поп.1отличающ е е с я тем, что указанный дополнительный магнитопровод выполнен в виде сменной разрезной втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Иоффе Б,А., Калнинь Р.К. Ориентирование деталей электромагнитным полем, Зинатис, Рига, 1972,

с . 156, рис.б.1.1.

2.Авторское свидетельство СССР 232754, кл. Н 02 N 4/20.

3.Садовский Б.Д. Асинхронной двигатель как машина поступательного движения. Вестник электропромьшшенности, 1940, №8, с.10-15.

4.Авторское свидетельство СССР № 196163, кл. Н 03 К 41/04.