Электрический двигатель возвратно--пОСТупАТЕльНОгО дВижЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02K33/02 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО

ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к электриче ким двигателям возвратно-поступатель ного движения, а именно к двигателям с подвижной кдроткозамкнутой обмоткой и неподвижной обмоткой индуктора, питаемой импульсным или переменным током. Известен электрический двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий неподвижный индуктор с магнитопроводом и обмоткой и подвижный якорь с короткозамкнутой обмоткой. В этом двигателе магнитопровод индуктора броневого типа выполнен из нешихтованной стали. В верхней и нижней части окна магнитопровода размещены неподвижные обмотки, пи таемые переменным током. Подвижный якорь выполнен в виде набора медных колец, которые охватывают внутренний стержень магнитной системы индуктора и расположены между обмотками индуктора И . Недостатками этого электрического двигателя возвратно-поступательного движения являются низкий КПД преобразования энергии магнитного поля в механическую и низкая механическая прочность обмоток индуктора и якоря что снижает надежность работы двигателя. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электрический двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий неподвижный индуктор с обмоткой, размещенной в кольцевом пазу цилиндрического магнитопровода и подвижный якорь с короткозамкнутой обмоткой 2 . Недостатками данного электродвигателя являются недостаточно высокие КПД и быстродействие из-за наличия ферромагнитных участков в якоре, составлянощих существенную часть его массы. Цель изобретения - повышение быстродействия и КПД двигателя. Указанная цель достигается тем, что короткозамкнутая обмотка якоря размещена в кольцевом пазу магнитопровода индуктора и соединена радиальными ребрами со стержнем якоря. На фиг. 1 изображен электродвигатель возвратно-поступательного движения, продольный разрез , на фиг.2 схема шихтовки магнитопровода; на фиг. 3 - конструкция электродвигателя с внешним якорем.

Двигатель содержит индуктор, состоящий из замкнутого цилиндрического магнитопровода 1 броневого типа с кольцевым пазом 2 и размещенной в не .обмоткой 3. В кольцевом пазу 2 магнитопровода размещена короткозамкнутая обмотка 4 якоря и соединена ребрами 5 со стержнем б якоря. В магнитопроврде 1 индуктора выполнены четыре внутренвие прорези 7, в которых расположены ребра 5. Корпус 8 двигателя закрывается крышкой 9 с подшипником 10 для стержня б якоря. Второй подшипник устанавливается в днище корпуса.

Возвратно-амортизирующий узел состоит из стакана 11, крышки 12 самортизатором 13,.стопорного кольца 14, пружины 15 сжатия, гайки 16 и контргайки 17. Выводы 18 катушки импульсного возбуждения проходят через изоляционные трубки 19.

. Двигатель работает следующим образом.

При возбуждении импульсом тока обмотки 3 в короткозамкнутой обмотке 4 якоря наводится вторичный ток и между обмотками якорной и индукционной возникают силы отталкивания. Якорь движется вверх и передает механическую энергию рабочему органу. При этом-сжимается пружина 15, которая после завершения рабочего хода якоря возвращает его в исходное положение. Гашение энергии якоря в конце обратного хода осуществляется амортизатором 13.

Возврат якоря в исходное положение может быть осуществлен не только с помощью прулсины. При необходимости более быстрого возврата по сравнению с возвратом с помощью пружины в кольцевой паз симметрично относительно короткозамкнутой обмотки помещается вторая импульсная обмотка. При протекании импульса тока по этой обмотке на короткозамкнутую обмотку действует электромагнитная сила, пербрасывающая его в нижнее поломсение.

Магнитопровод 1 для уменьшения потерь на вихревые токи выполнен из электротехнической стали с радиальной шихтовкой листов. По технологическим соображениям он имеет разъем в. плоскости, перпендикулярной к оси и пересекающей кольцевой паз. Радиальная шихтовка магнитопровода по сравнению с другими способами шихтовки обеспечивает минимальное сопротивление магнитному потоку. В магнитопроводе нет воздушных зазоров, представляющих для магнитного, потока большие сопротивления по сравнению с сопротивлениями участков стали. Исключение представляет лишь зазор в плоскости разъема, но он незначителен. Чем меньше сопротивление магнитной цепи, тем меньше намагничивающая сила и ток требуются для создания заданного потока. Уменьшение величины тока во всех случаях приводит к уменьшению тепловых потерь, что при прочих равных условиях энергопреобразования способствует повышению КПД электродвигателя.

Листы 20 стали разной ширины укладываются в определенной последовательности по внешнему радиусу магнитопровода (фиг.2). Вся заготовка состоит из секторов, представляющих повторяющиеся наборы листов электротехнической стали.

Двигатель может быть выполнен с внещним якорем (фиг.З). В радиально шихтованном магнитопроводе 21 цилиндрической формы имеется внутренни кольцевой паз. Этот паз радиальными прорезями соединяется с наружной поверхностью магнитопровода. Снаружи Магнитопровод охватывается стаканом 22 с ребрами 23. Стакан является соединительной частью между короткозамктой обмоткой 24 и стержнем 25 подвижного якоря.. Обмотка 26 импульсного возбуждения уложена в кольцевой паз магнитопровода в его нижней части. Магнитопровод имеет разъем в плоскости, перпендикулярной к оси и пересекающей кольцевой паз.

Формула изобретения

Электрический двигатель возвратнопоступательного движения, содержащий неподвижный индуктор с обмоткой, размещенной в кольцевом пазу цилиндрического магнитопровода и подвижный якорь с короткозамкнутой обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и КПД, короткозамкнутая обмотка якоря размещена в кольцевом пазу магнитопровода индуктора и соединена радиальными ребрами со стержнем якоря.

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2082382/24-07, 1974.