Погружной электроударник Советский патент 1981 года по МПК H02K33/00 H02K5/12 

(54) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОУДАРНИК

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к погружным электроударникам.

Известны погружные электроударники, включающие корпус, статор электродвигателя и бегун 1.

Недостатки данного устройства состоят в следующем: в нем предусмотрено согласование чередования фаз в статорной обмотке электродвигателя в зависимости от положения бегуна, ненадежен кривощипнощатунный механизм, осуществляющий переключение фаз, бегун перемещается в промывочной жидкости, в верхней части отсутствует упругий элемент, выполняющий роль накопителя энергии, передаваемой бегуну при прямом ходе. Следствием этого является малая энергия единичного удара и низкая экономичность работы электроударника.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному электроударнику является погружной электроударник, включающий магнитопровод статора с многофазной обмоткой, бегун, наковальню и датчики положения бегуна, выполненные в виде двух катущек индуктивности, укрепленных

на концах магнитопровода статора и соединенных с коммутирующим устройством переключения фаз обмотки статора 2.

При пропускании трехфазного тока по обмотке статора внутри него возникает направленное по оси статора бегущее магнитное поле, направление которого определяется порядком чередования фаз и задается коммутирующим устройством переключателя фаз. Под действием этого поля в теле или специальной обмотке бегуна индуцируется электрический ток, взаимодействие которого с полем статора вызывает движение бегуна по направлению движения поля статора. При изменении направления поля статора, т. е. при изменении порядка чередования фаз обмотки статора,

15 меняется и направление движения бегуна. Из.менение порядка чередования фаз проис. ходит в моменты прохождения бегуна через катушки индуктивности, т. е. при нахождении его в крайних положениях.

Кроме того, в верхней части рабочей полости размещена цилиндрическая пружина, которую бегун сжимает при обратном ходе и запасает тем самым кинетическую энергию. Все это позволяет повысить энергию удара бегуна о наковальню и экономичность работы устройства.

Недостатком такого устройства является то, что катушки индуктивности расположены в статоре электродвигателя в местах, соответствующих крайним положениям бегуна.

Такое расположение катушек индуктивности приводит к тому, что время нахождения бегуна в зоне катушки индуктивности и следовательно, время формирования и подачи сигнала к переключателю фаз сводится к минимуму, что может вызвать ненормальную работу электроударника без своевременного и регулярного изменения порядка чередования фаз. Кроме того, после очередного изменения порядка чередования фаз бегун в силу инерции продолжает движение в прежнем направлении уже против направления поля статора, т. е. бегун, миновав катушки индуктивности, испытывает торможение встречным магнитным потоком и теряет часть своей кинетической энергии. Таким образом снижается энергия единичного удара. Подобная ситуация складывается как при рабочем ходе бегуна (вниз), так и при холостом ходе (вверх), при котором бегун взаимодействует с пружиной.

Целью изобретения является повышение энергии единичного удара.

Это достигаетс;г1 тем, что катушки индуктивности датчика положения бегуна удалены от концов магнитопровода статора по продольной оси на расстояние, по меньшей мере равное длине бегуна.

На чертеже изображен предлагаемый погружной электроударник в разрезе.

Внутри цилиндрического корпуса 1 размешен статор 2 электродвигателя, имеюший на внутренней цилиндрической поверхности пазы, в которых уложена многофазная обмотка 3.

Внутри статора размеш.ена гильза 4, в которой пере.мешается цилинлт,рическнй бегун 5 с центральным каналом 6, служашим для уменьшения сопротивления при движении бегуна.

В верхней части гильзь 4 установлен упругий накопитель энергии в виде цилиндрической пружины 7.

По обе стороны от статора 2 размешены катушки индуктивности 8 и 9, при этом расстояние катушек индуктивности до статора по крайней мере, превышает длину бегуна. В нижней части электроударник имеет наковальню 10.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании трехфазного тока по обмотке 3 статора, внутри статора возникает направленное по его оси бегущее магнитное поле, направление которого определяется порядком чередования фаз.

Движущееся магнитное поле вызывает перемещение бегуна 5 в направлении движения поля.

Изменение порядка чередования фаз происходит при прохождении бегуна 5 через катушки индуктивности 8 и 9. При рабочем (вниз) ходе бегун 5 под действием собственного веса и пружины 7 попадает в зону

статорной обмотки 3, где получает ускорение под действием магнитного поля и устремляется вниз. Полностью выйдя из статора, бегун достигает катушки индуктивности 9, которая дает сигнал на коммутируюшее устройство переключателя фаз и изменяет на правление магнитного поля в статоре 2, далее бегун наносит удар по наковальне 10. При этом происходит полная передача запасенной им кинетической энергии, так как магнитное поле статора воздействует на бегун в значительно меньшей степени. Под действием упругих сил деформации бегун отскакивает от наковальни, при этом часть его входит в зону статорной обмотки и бегун, подхваченный магнитным полем статора, имеющим теперь противоположное направление, устремляется вверх (холостой ход).

Достигнув катушки индуктивности 8, бегун 5 опять изменяет направление магнитного поля в статоре, сжимает пружину 7, запасая тем самым энергию для повышения

5 эффективности удара по наковальне при рабочем ходе (вниз).

Крайнее нижнее положение бегуна должно быть выбрано с учетом возможности запуска, т. е. в зависимости от мощности магнитного поля статора и от массы бегуна.

Расстояние от крайнего положения бегуна до статора должно обеспечивать втягивание бегуна магнитным, полем статора в начальный момент запуска.

Таким образом, перенос катушек индукr тивности от статора на расстояние, по крайней мере превышающее длину бегуна, исключает в крайних положениях торможение встречным магнитным полем.

Формула изобретения

Погружной электроударник, включающий магнитопровод статора с многофазной обмоткой, бегун, наковальню и датчики положения бегуна, выполненные в виде

двух катушек индуктивности, укрепленных на концах магнитопровода статора и соединенных с коммутирующи.у устройство.м переключения фаз обмотки статора, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии единичного удара, катушки индуктивности удалены от концов .5агнитопровода статора по продольной оси на расстояние, по меньшей мере равное длине бегуна.

Источники информации,

j; принятые во внимание при экспертизе

/

Ж

4