Линейный электродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K41/02 

1

Изобретение относится к линейным электродвигателям, в частности к устройствам регулирования .воздушного зазора.

Известен линейный электродвигатель, содержащий два индуктора, вторичный элемент в виде рельса, расположенного между индукторами и систему стабилизации воздушного зазора 1.

Для поддержания посто 1ннрй величины воздушного зазора между индуктором и рельсом .служат упорные дистанционные.ролики, -которые через лружинную подвеску связаны с корпусом двигателя.

Недостатком такой конструкции .вляется то, что дистанционные ролики здесь работают .как силовые, при этом происходит быстрый их износ, и ролики из-за значительных сил электромагнитного притяжения деформируют вторичный элемент.

Удар, возникающий при гвключеции .индукторов и обусловленный силой электромагнитного притяжения, воспринимается корпусом двигателя и .дистанционными роликами. Это снижает -надежность линейного двигателя.

Известен также линейный электродвигатель, содержащий индуктор, вторичный элемент и систему стабилизации воздушного Зазора, включающую датчик контроля величины воздущного зазора, и исполнительный механизм.

В этой конструкции инду.ктор .выполнен из двух частей, охватывающих неподвижный рельс, на JcoTopbix закреплены датчики контроля воздушного зазора. На тележке нецодвлжно закреплены два электромагнита, между которыми размещен якорь, жестко связанный .с индукторами и установленпый в направляющих, закрепленных на тележке 2.

.Недостатком такой конструкции является низ.кая .надежность. Это обусловлено тем, что дри равномерном увеличении или уменьшении зазора с двух сторон рельса схема сравнения не сработает, что может привести к закдиниванию индз кторов. Не срабатывает она и при попадании постороннего тела (например, диэлектрика) на рельс, так как указанные датчики реагируют только на ферромагнитное или электропроводящее тело. Регулировка зазора возможна только при двухстороннем исполнении индуктора, при одностороннем - она невозможна.

Целью изобретения является повышение надежности электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что датчик величины воздушного зазора выполнен в виде подпружиненного ролика, установленного на одном из элементов двигателя, например индукторе, опирающемся на другой элемент, например вторичный, и связанного посредством рычага со штоком норшня золотника, корпус которого жестко закреплен на элементе двигателя, несущем датчик, а исполнительный механизм выполнен в виде силовых цилиндров, связанных с резервуаром и золотником трубопроводами.

На фиг. 1 изображена общая схема электродвигателя с системой стабилизации воздущного зазора при положительной обратной связи; на фиг. 2 - то же, в момент изменения величины воздущного зазора при отрицательной обратной связи.

Электродвигатель содержит индуктор -1, вторичный элемент 2, датчик величины воздущного зазора, состоящий из ролика 3, который носредством рычага 4 связан со щтоком 5 порщня 6 золотника 7, корпус которого закреплен на индукторе 1. Ролик 3 при помощи пружины 8 прижат к поверхности качения.

Штоки 9 порщней 10 цилиндров 11 исполнительных механизмов, установленных на корпусе двигателя при подвижных индукторах 1 относительно корпуса или на тележке транспортного средства при жесткой установке индукторов 1 в корпусе двигателя, связаны через пару рычагов 12 с индуктором 1. Внутренние полости золотников 7 и цилиндров И исполнительных механизмов соединены через систему воздухоподводов 13 с резервуаром 14, который может быть установлен как на тележке транспортного средства, так и на корпусе линейного двигателя.

В исполнительных механизмах наряду с воздухом может быть использована и жидкость.

При наезде ролика 3, например, на выпуклость (зазор уменьщается, фиг. 2) последний перемещается вверх, перемещая при этом посредством рычага 4 щток 5 и порщни 6 золотника 7 вверх. При этом полость А левого цилиндра исполнительного механизма 11 через аналогичную полость золотника 7 будет соединена с атмосферой, а полость Б правого цилиндра исполнительного механизма. И через полость Б золотника 7 соединена с резервуаром 14. Индуктор 1 перемещается вверх, а так как он жестко связан с корпусом золотника 7, то последний также перемещается вверх, при этом порщни 6 золотника 7 остаются на месте, так как пружина 8 не позволяет им перемещаться вверх. Процесс перемещения индуктора 1 закончится в тот момент, когда поршни б золотника 7 перекроют каналы воздухоподводов 13 от резервуара 14, т. е. между индуктором 1 и вторичным элементом 2 восстановится прежний воздушный зазор. Аналогичным образом электродвигатель работает и при увеличении зазора между индуктором 1 и вторичным элементом 2.

В случае реверсивной работы линейного электродвигателя индуктор 1 при неподвижной установке вторичного элемента 2 снабжается вторым датчиком контроля воздушного зазора (фиг. 1), который запитывается от резервуара 14 самостоятельным воздухоподводом 15, а его выходные каналы подсоединяют к воздухоподводам 13 цилиндров 11 исполнительных механизмов, В данном случае (фиг. 2) связь между индуктором 1 и корпусом золотника 7 представляет собой отрицательную обратную

связь, система стремится восстановить прежний зазор. На фиг. 1 эта связь работает уже как положительная, ускоряя процесс перемещения индуктора 1 (если ситуация при изменении зазора в сторону увеличения или уменьщения не изменится, то индуктор 1 переместится в одно из двух крайних положений).

Изобретение позволяет, по сравнению с известными рещениями, значительно повысить надежность в работе и уровень унификации линейных двигателей и может найти применение как в скоростном транспорте, так и в различных отраслях народного хозяйства.

Формула изобретения

Линейный электродвигатель, содержащий индуктор, вторичный элемент и систему стабилизации величины воздущного зазора,

включающую датчик величины зазора и исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, датчик величины воздушного зазора выполнен в виде подпружиненного

ролика, установленного на одном из элементов двигателя, например индукторе, опирающемся на другой элемент, например на вторичный, и связанного посредством рычага со штоком порщня золотника, корпус которого жестко закреплен на элементе двигателя, несущем датчик, а исполнительный механизм выполнен в виде силовых цилиндров, связанных с резервуаром и золотником трубопроводами.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Разработка и внедрение линейных электродвигателей в народном хозяйстве Киев, УкрНИИНТИ, 1968, с. 10-20.

2. Авторское свидетельство СССР № 448558, кл. Н 02К 41/04, 1971.