Линейный электромагнитный двигатель Советский патент 1982 года по МПК H02K41/02 H02K37/00 

(5) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в робототехнике, в автоматических системах позиционирования, в механизмах возвратно-поступательного движения рабочего органа.5

Известен линейный шаговый двигатель, содержащий цилиндрический статор с запрессованными стальными кольцами, между которыми расположены катушки обмоток, питаемые периодическими однополярными импульсами тока, безобмоточный якорь с явно выраженными полюсами, тягу и расположенную ,5 на ней возвратную пружину, причем в электродвигателе применены две системы обмоток статора, одна из которых обеспечивает при импульсе тока перемещение тяги, а другая - удерживает 20 тягу после перемещения ее на заданный шаг. Тяга набрана из эластичных стержней, расположенных по образующей v цилиндра Г1 .

Известное устройство имеет ограниченное линейное перемещение исполнительного органа и невысокую производительность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее статор с кольцевыми магнитными полюсами и между ними независимо одна от другой включаемые катушки возбуждения, из которых каждые две соседние создают встречно направленные магнитные поля, и якорь, перемещающийся вдоль корпуса, выполненный в виде ферромагнитного стержня с зубцами, образованными чередованием цилиндрических и конусных участков, причем шаг магнитных полюсов и шаг зубцов якоря выбран различным 2.

В предлагаемом двигателе, с целью увеличения тяговых усилий двигателя, повышая КПД и уменьшения габаритов, статор разделен немагнитными кольцами на ферромагнитные секции парных

катушек с согласными магнитными полями в полюсе между катушками, причем полюсное деление секции равно шагу зубцов якоря.

Магнитные полюса статора снабжены кольцевыми конусными приливами, ширина которых равна или меньше длины цилиндрического участка якоря, а уго конусности прилива составляет 5-12.

На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - полюс с магнитным приливом.

Устройство содержит статор 1 с со леиоидными катушками 2-7 и кольцевым магнитными полюсами 8-16, Якорь 17 расположен с возможностью линейного ;перемещения в статоре 1. Статор 1 разделен немагнитными кольцами 18 :на ферромагнитные секции парных катушек 2иЗ, . д. На магнит ных полюсах 8-16 установлены кольцевые конусные магнитные приливы 19.

На фиг. 2 показаны а - длина цилиндрического участка зубца якоря, Ъ - ширина полюсного наконечника статора, с - ширина прилива, о1угол конусности прилива.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении якоря 17 вправо включаются катушки 2 и 3, создавая согласно направленные магнитные потоки в полюсе 15. Под действием электромагнитной силы якорь 17 стремится занять положение, соответствующее минимуму энергии, и перемещается вправо. Магнитные приливы 19 позволяют уменьшить магнитную проводимост 8 начальный момент движения якоря, что увеличивает тяговое усилие и обе спечивает плавность перемещения якоря 17 до положения, когда цилиндрические участки зубцов якоря установятся под кольцевыми магнитными полюсами k , 15, 16. Для дальнейшего перемещения включаются следующие две катушки t и 5 и т. д.

Формула изобретения

i, Линейный электромагнитный двигатель, содержащий статор с катушками и кольцевыми магнитными полюсами с наконечниками и якорь в виде ферромагнитного стержня с зубцами, образованными чередованием цилиндрических и конусных участков, равномерно распределенных по его длине, отличающийся тем, что, с целью увеличения тяговых усилий и КПД, статор разделен немагнитными кольцевыми прокладками на секции, каждая из которых содержит пару катушек, включенных встречно, причем полюсное деление секции равно шагу зубцов якоря, а длина цилиндрических участков зубцов якоря равна ширине полюсного наконечника стержня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Авторское свидетельство СССР N 155217, кл. Н 02 К , 1966. 2. Патент ФРГ ff 1286638,

кл. 21 q, 3, 1369.