Электродвигатель возвратно- поступательного движения Советский патент 1980 года по МПК H02K33/00 

(51) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно - к линейным электродвигателям электродинамического типа и может быть использовано в промышленных работах.5

Известно устройство, содержащее электродинамический элемент, представляющий собой неполный виток, распрямляющийся под действием проходящего по нему иь;пульсного тока LlJ.O

Недостатком его является потребность в источнике импульсного тока, а также малая величина хода.

Известен также электродвигатель возвратно-поступательного движения, f5 содержащий корпус, подвижный элемент и систему охлаждения 2.

Недостатком этого двигателя является сложность конструкции, вызванная наличием магнитной системы и много- 20 емкостной системы охлаждения.

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение веса.

Эта цель достигается тем, что подвижный элемент выполнен в виде гоф-25 рированной ленты, один конец которой прикреплен к корпусу и соединен с одним из полюсов источника питания, а другой конец прикреплен к подвижному вкладышу, соединенному гибким 30

токоподводом со вторым полюсом источника питания.

Кроме того, для улучшения охглждения в гофрированной ленте могут быть выполнены сквозные аксиальные отверстия. Поверхность гофрированной ленты может быть покрыта изоляционным материалом.

На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - аксометрическое изображение чувствительного элемента.

Двигатель имеет электродинамический подвижный элемент 1, выполненный в виде мгогократно сложенной плоской гофрированной ленты, отдельные гофры (витки) которой в исходном состоянии перпендикулярны продольной оси 2. Конец ленты 3 закреплен неподвижно и имеет контакт с полюсом 4 источника питания. Между плоскими гофрами проложена изоляция 5. Наружное перемещение ограничено кожухом б, на внутренних оболочках которого также проложены изоляционные прослойки 7.

В гофрированной ленте выполнены отверстия 8, служащие для пропуска хладоагента. Хладоагент, например

воздух, входит во входной патрубок 9, проходит через аксиальные каналы, образованные отверстиями 8 и выходит в выходной патрубок 10. Свободный конец гофрированной ленты присоединен к вкладышу 11, имеющему возможность поступательного перемещения в кожухе б. Подвижный вкладьви через гибкий токоподвод 12 присоединяется ко второму полюсу 13 источника питания.

Линейный электродвигатель работае следующим образом.

В исходном состоянии гофры силового элемента сжаты и находятся на таком расстоянии друг от друга, которое определяется лишь толщиной изоляции. Сжатие может быть вызвано и внешними силами.

В соседних гофрах ленты 1 токи имеют противоположную направленность Поскольку величина тока значительна, а расстояние между витками мало, то вследствие осевой подвижности происходит перемещение витков. Оно определяется известным правилом, по которому токи, идущие в параллельных проводниках и имеющие противоположную направленность, отТошкиваются. Сила отталкивания при этом прямо пропорциональна произведению токов в проводниках и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Таким образом, наблюдается взаимоотталкивание гофр. Поскольку все гофры включены и расположены последовательно, относительно небольшие перемещения каждой пары гофр создают значительное суммарное перемещение (ход силового элемента). В результате этого силовой элемент растягивается, а вкладыш 11 перемещается в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром. После снятия напряжения элемент снова возвращается в исходно состояние, что происходит или вследствие упругих свойств материала лент или в результате действия внешней силы. После этого цикл работы двигателя повторяется, величина хода при этом ограничена длиной силового элемента и регулируется силой тока.

Поскйльку ток двигателя достигает значительной величины, в элементе выделяется тепло, что вызывает необходимость введения специгшьного охлаждения. Для этого существуют отверстия 8, образующие сквозные аксиальные канёшы для прохода газорбразного или жидкого хладоагента. Хладоагент, например воздух, поступает во входной патрубок 9 и, проходя

по аксиальным охладительным каналам, осуществляется отбор тепла от плоскостей чувствительного элемента. Нагретый воздух выходит через патрубок 10. При достаточно интенсивной продувке возможно применение наиболее простой и дешевой разомкнутой схемы воздухоохлаждения.

Применение изобретения, например в приводах промышленных роботов-манипуляторов, позволяет улучшить технико-экономические показатели линейных электродвигателей: вследствие полного отсутствия магнитной системы уменьшается вес привода, сравнительно простая форма силового элемента определяет несложную технологию изготовления, применение аксиальных охлаждаемых каналов приводит к более полному использованию проводящего материала, что повышает КПД привода, отсутствие требования выдержки постоянной величины воздушного зазора позволяет снизить себестоимость двигателя, наличие только одного движущегося элемента увеличивает его надежность.

Формула изобретения

1.Электродвигатель возвратно-поступательного движения, содержащий корпус, подвижный элемент и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения веса, подвижный элемент выполнен в виде гофрированной ленты, один конец которой прикреплен к корпусу и соединен с одним из полюсов источника питания, а другой конец прикреплен к подвижному вкла0 дьвиу, соединенному гибким токоподводом со вторым полюсом источника питания .

2.Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения охлаждения, в гофрированной ленте выполнены сквозные аксиальные отверстия.

3.Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что поверхность гофрированной ленты покрыта изоляционным материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

55 1. Патент США 3167043,

310-15, КЛ. Н 02 К 33/02, 1960.

2, Авторское свидетельство СССР № 544062, КЛ. Н 02 К 33/00, 1972.

г

О

о

о

фие.1