Линейный электрический двигатель Советский патент 1980 года по МПК H02K41/02 

Иэобретенте относится к электромаtuHHOCTpoeHHro и может быть использовано в приводах возвратно-поступательного и прямолинейного перемещений металлооб рабатывающих станков с wwpOKHM диапазоне / регулирования скорости при сравнительно больших перемещениях рабочего органа. Известен линейный э лек три ее кий двигатель постоянного тока, содержащий индуктор и якорь l. Недостатком двигателя является увели чение расхода активных материалов либо на обмотку индуктора, либо на обмотку чкоря при увеличении хода, двигателя. Известен также линейный электрический двигатель, содержащий П-образную ферромагнитную станину на противополож ных сторонах которой размещены друг про тив друга полюсные сердечники с обмотко возбуждения и рабочей обмоткой, и подвижную часть,содержащую ферромагнитные сердечники закрепленные на немагнитной полосе, которые в направлении движения имеют длину, равную полюсному делению Т , и расположенные друг от друга на расстоянии, равном f Г2. Опнако этот даигатель имеет существенный недостаток, выражающийся в том, в этом случае действует сильное гродольное поле реакции якоря Фд , создав iемое токами побовык частей той стороны рабочей обмотки, которая заключена внутри магнитопровода неподвижной части. Магнитные потоки этих лобовых частей Ф замыкаются полностью по пути оснсжного потока Фд и изменяются при движении от нуля до максимального значения с частотой, определяемой отношением длины хода к удвоенному полюсному делению. Это вызьшает значительные пульсации усилия двигателя, особенно существенно в зоне низких скорС)Стей.

Цепью изобретения является увеличение равномерности движения линейного двигателя,

Эта цель достигается тем, что ферромагнитные сердечники подвижной части выполнены скошенными и противоположные грани сердечнйков9 прилегающих к полюсным сердечникам станины, сдвинуты друг относительно друга на полюсное-деление 1, а крайние полюсные сердечники станины снабжены ферромагнитными приставками длиной ,

На фиг„ 1 изображена конструкт1юная схема предлагаемого пикейного двигате- ля, продольный paapeaj на фиг. 2 - конструктивная схема предлагаемого линейного двигателя, поперечный разрез; на фиг. 3 - элемент подвижной части с поперечным сечением в виде наралпелограмма; на фиг. 4 и 5 - конструкции элементе подвижной части двигателя с уменьшенным потоком рассеяния.

-.Магнитопровод неподвижной части этого двигателя 1 выполняется в виде П-образного сердечника, на котором укреплены ферромагнитные сердечники полюсов 2s, несзтцие обмотки возбуждения 3 и якорные обмотки 4, Подвижный элемент двигателя состоит из ферромагнитных сердечш ков 5 шириной, равной полюсному делению , и установленных друг от друга через промежутки также равные - ,

Необходимым условием огсутствия потока реакции якоря являются противополож ные направления якорных токов на противолежащих участках неподвижных магнитопроводов длиной, равной t , Это достигается тем, что призматические ферромагнитные сердечники 5 подвижной части -1меют поперечные сечения в виде параллелограммов, стороны которых, обращенные к поверхностям- активной части статора, ш.-теют сдвиг, равный полюсному делению , Ц.я создания электромагнитного уси:iii : ферромагнитными сердечниками 5, на:чОр..гих.;:.-лися в крайних зонах межполюсного арсстранства, и получения постоянного значения величины магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре линейного двигателя, крайние элементы статора дополнены ферромагнитными приставками 6 каждая длиной, равной Р .

Ферромагнитные призматические сердечники 5 объединены конструктивно нема нитной полосой 7 со столом металлообрабатьгоающего станка 8.

Если выполнить поперечное сечение призмы, например, в соответствии с фиг.

4, т.е. добавить четыре грани высотой 105 , которые перпендикулярны плоскостям полюсных наконечников, то расчеты показьтают значительное уменьшение потока рассеяния(5 - односторонний зазор между магнитопрозодами неподвижной и подвижной части).

Аналогичный эффект достигается и при форме поперечного сечения призмы, показанной на фиг. 5. Очевидно, что если условия встраивания двигателя в спинку кеталлообрабатьшающего станка позволяет увеличить расстояние между полюсами больше О,6 , то растет угол наклона боковой грани призмы и поток рассеяния уменьшается.

Преллагаемый двигатель работает следующим образом.

При принятых на фиг. 1 направлениях токов якорной обмотки 4 и основного маг нитного потока ферромагнитное усилие, возникающее в соответствии с законом Био-Савара-Лапласа, направлено вправо для элементов неподвижной части и влево для ф9рромагнит№1х призм.

Под действием этого усилия подвижная часть линейного двигателя начинает пере мещагься влево. Электромеханический или полупроводниковый коммутатор переключает ток в секциях обмотки 4 якоря таким образом, чтобы в проводниках статора нахадящихся в данный момент против активных сторон ферромагнитных сердечников 5 подвижной части, протекал ток одного и того же направления (при движении в одну сторону).

Следует отметить, что конструкция предлагаемого линейного двигателя предпочтительна при использовании его с полупроводниковым коммутатором, так как подвижная часть без обмоток не требует соединитель ных проводников, т.е. отсутствует перемещающийся вместе с подвижной частью гибкий кабель, наличие которого неизбежно в случае подвижной части, несушей якорную обмотку.

Формула изобретения

Линейный электрический двигатель, содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой размещены друг против друга полюсные сердечники и обмоткой возбуждения и рабочей обмоткой, и подвижную часть, содержащую ферромагнитные сердечники, закрепленные на немагнитной полосе, которые в

направпении движения имеют длину, равную полюсному делению , и расположенные друг от друга на расстоянии, равном f , отличающийся тем, что, с цепью увеличения равномерности движения, ферромагнитные сердечники подвижной части выполнены скошенными и противоположные грани сердечников, прилегающих к полюсным сердечникам станины, сдвинуты друг относительно друга на полюсное

деление , а крайние полюсные сердеч-, НИКИ станины снабжены ферромагнитными приставками длиной

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1207232. , кл. Н 02 К 41/02, Н 2А, 1970.

2.виЕВ. Sohweiz.eEEk-thOtechn.ver, . 1972, 63, № 23, с. 1338-1344.

J 2.

3

Ut...I../

)

Су)(л)(л)б).

Zf}

(QQ®

: