Линейный двигатель Советский патент 1981 года по МПК H02N2/04 H01L41/09 

1

Изобретение относится к электротехнике и касается двигателей линейных перемещений, например, для привода исполнительных механизмов станков приборов и т.д.

Известен литейный шаговый двигатель, сЪдержащий подвижный элемент и магнитострикционный преобразователь, подключенный к генератору электрических колебани l .

Недостаток такого двигателя состоит в относительно небольшом перемещении подвижного элемента.

Известен также линейный двигатель содержащий направляющую, корпус и движитель в виде пластин, укрепленных под углом в корпусе и фрикционно взаимодействующих с направляющей. Направляющая выполнена в виде пьезоэлектрического вибратора, а пластины движителя, изготовленные из металла, шарнирно укреплены в корпусе и поджаты пружинами к направляющей 2J.

Недостатком этого двигателя является небольшая эксплуатационн ая надежность из-за малой механической прочности материала вибратора.

Цель изобретения - повышение надежности двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в линейном двигателе, содерх;ащем направляющую, корпус и движитель. пластин, укрепленных под углом

, IB корпусе и фрикционно взаимодей- ствующих с направляющей, пластины движителя выполнены из магнитострикционного материала, а в корпусе установлена система возбуждения вращающегося магнитного поля.

На фиг. 1 показан линейный двигатель внешней направляющей; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант двигателя с внутренней направляющей; на фиг. 4 - сечение Б-Б на Фиг. 3.

Линейный двигатель содержит корпус 1 с укрепленными в нем движителями в виде упругих пластин 2, фрикционно взаимодействующих с поверхностью направляющей 3. Пластины выполнены из магнитострикционного материала.. Внутри корпуса установлена

система возбуждения вращающегося магнитного поля, выполненная в виде мыогополюсного электромагнита 4 с полюсными обмотками 5, подключен-ными через коммутатор к источнику

переменного напряжения (не показан. Устройство работает Ьледуквдим образом. Подается напряжение на часть Р обмоток 5, расположенную на противолежащих полюсах электромагнита 4. Упругие пластины 2, попадающие в создаваемое этигли обмотками магнитное поле, благодаря магнитострикцион ному эффекту, удлиняются и перемещают корпус 1 в направлении, противоположном их наклону. Упругие пластины 2, находящиеся против часте и с обмоток 5 и, следовательно, не попадающие в область магнитного поля, длины не меняют и проскальзывают с трением в направлении движения При перекоммутации обмоток 5 полюса а обесточиваются, упругие пластины 2, лежащие против последних, восстанавливают свою длину, а остальные пластины 2 заклинивают устройст во от обратного перемещения. Затем напряжение подается на обмотки 5 прл Сов Ь, при этом удлиняются упругие пластины, попадающие взону действия магнитного поля, создаваемого этими полюсами. Далее процесс повторяется Таким образом, создавая внутри корпуса 1 вращающееся магнитное поле, реализуется шаговое переме:п,ение устройства, причем абсолютная величина шага является достаточно малой что обеспечивает хорошую точность конечных перемещений. Кроме того, движение лишено люЛта, поскольку фиксирующие упругие элементы одновременно являются элементами привод т.е. передача,как таковая отсутству ет. Все это обусловливает высокую надежность работы линейного двигате ля.

//////////////777

2л А При обратном магнитострикционном эффекте, когда под действием Поля происходит не удлинение, а укорачивание упругих пластин, работоспособность устройства сохраняется. В этом случае упругий элемент под действием сил упругости сначала проскальзывает и занимает новое положение, а затем, при снятии поля удлиняется и совершает перемещение устройства. Усилие, отнесенное к единице площади контакта, развиваемое предлагаемым двигателем достигает величин порядка 50 кгс/см . Двигатель может заменить некоторые системы подач в механообрабатывакхцих станках и приборах различного назначения, где необходимо диетанционно-управляемое точное перемещение. Формула изобретения Линейный двигатель, содержащий направляющую, корпус.и движитель в виде пластин, укрепленных под углом в корпусе и фрикционно взаимодействующих с направляющей, о т личающийся тем, что, с це лью повышения надежности двигателя, пластины движителя выполнены из магнитострикционного материала, а в корпусе установлена система возбуждения вращающегося магнитного поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 223913, кл. Н 02 W 11/00, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 614478, кл. Н 01 L 41/08, 1976 (прототип;).