Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения Советский патент 1982 года по МПК H02K33/02 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для ударного разрушения горных пород.

Известен электродинамический возбудитель колебаний, содержащий статор, включающий внутренний и внешний магнитопровод, на одном из которых размещена обмотка переменного тока, и подвижный элемент, установленный в зазоре между магнитопроводами и несущей на себе электропроводные кольца 1.

Известен диэлектромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий рабочий орган, статор, состоящий из внутреннего и внешнего магнитопровода с размещенными на них обмотками, и установленный между магнитопроводами подпружиненный подвижный цилиндрический элемент, имеющий чередующиеся кольчдевые участки высокой и низкой электропроводности t2.

Недостатком этого устройства является сложность изготовления подвижного элемента, состоящего из отдельных скрепленных друг с другом кольцевых участков.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что подвижный цилиндрический элемент выполнен из электропровод10ного материала, а упомянутые кольцевые участки низкой электропроводности образованы за счет выпол- . нения сквозных продольных прорезей по окружности упомянутого участка.

5

Кроме того, для повышения надежности, каждый последующий участок Низкой электропроводности выполнен в направлении к рабочему органу с меньшим количеством прорезей, чем г,

20 предыдущий, и они оаполнены диэлектриком.

На фиг.1 представлен электрома - нитный двигатель возвратно-поступа3тельного движения, продольное сечение; на фиг.. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 подвижный цилиндрический элемент; на фиг. электрическая схема питания статорных обмоток. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения содержит внутренний и внешний магнитопровод статора с размещенными на них катушками 1 и 2,смежные секции которых включены встречно. Подвижный цилиндрический элемент 3 содержит кольцевые зоны высокой k и низкой 5 электропроводности, которые чередуются. Зона низкой проводимост 5 образована за счет размещения прорезей 6 поперечно круговому индуктированному току. Зона низкой проводимости 5 может быть образована также высверливанием отверстий или вытачив нием кольцевых пазов .в полом цилиндр якоря 3- Количество щелей 6 или отверстий в этой зоне увеличивается в направлении от рабочего органа 7,который подпружинен упругим элементом 8. Щели 6 могут быть заполнены диэлектриком, например, армированным эпоксидным компаундом для увеличения прочности якоря 3. Накопительный конденсатор О включен через токоограничитель 10 и выпрямитель 11 в цепь питания переменного напряжения, а через тиристор 12 к низкоомным обмоткам 1 и 2 статора. В цепь управляющего электрода тиристора 12 включены последовательно регулируемое сопротивление 13 и замыкающиеся контакты 14 датчика положения якоря. Обмотки 1 и 2 статора шунтированы встречно вентилем 15Якорь подпружинен в прямом направлении с силой электромагнитного выталкивания упругим элементом 8 и жестко соединен с рабочим органом 7. Конструктивно датчик положения акоря содержит подвижной контакт, закрепленный на якоре, и неподвижный на статоре. Замыкание контактов происходит при нагрузке на рабочем органе 7 в положении якоря, показанном на фиг. 2, при котором зона высокой проводимости якоря располагается под. той половиной секции Катушек 1 и 2 статора, которая расположена ближе к рабочему органу 7- В случае отсутствия нагрузки на рабочем органе 7 якорь выдвигается под действием пружины 8 и контакты датчика . 4 I находятся в разомкнутом состоянии. Датчик положения может быть выполнен на бесконтактных, например, индуктивных элементах. Устройство работает следующим образом . При включении устройства в сеть переменного напряжения накопительный конденсатор 9 заряжается через токоограничитель 10 и выпрямитель 11. При наличии нагрузки и прижатия рабочего органа 7 к забою, статор перемещается в положение, показанное на фиг. 2, в котором зоны высокой и низкой проводимости совмещаются с секциями катушек 1 и 2 статора. В этом положении контакты 1 датчика положения якоря замкнутся и тиристор 12 включится. Заряженный конденсатор 9 разрядится на обмотку секций катушек 1 и 2 статора. По аксиально смежным секциям катушек 1 и 2 протекает ток противоположного направления, образующий в кольцевом воздушном зазоре соответствующие магнитные потоки. При этом в якоре, в зоне высокой проводимости будет индуктирован круговой ток противоположной по направлению току в секции катушек. Так как центры зоны высокой проводимости якоря смещены относительно середины секции, катушек 1 и 2 статора в сторону рабочего органа на 1/ межполюсного расстояния, TQ/B результате взаимодействия противоположных токов 8 секции катушек 1 и 2 статора и индуктированных токов в якоре возникает ударная сила выталкивания якоря в сторону рабочего органа. Сила уда- . ра передается рабочему органу 7 для ударного разрушения горной породы. Следует отметить, что смещение зоны высокой проводимости относительно секций катушек 1 и 2 статора, в момент разрядки конденсатора 9 достаточно иметь лишь у части якоря, например, только со стороны противо- о положной рабочему органу, так как это смещение необходимо лишь в начальный период движения, а далее движение якоря обеспечивается за счет взаимодействия токов статора и якоря. Этим обеспечивается не только повышение надежности конструкции якоря (не требуется иметь зон низкой проводимости в полом цилиндре якоря вблизи рабочего органа),но и более равномерное усилие в процессе движения якоря относительно статора.

За счет наличия пружины 8 контакты 1 датчика положения якоря без нагрузки на рабочем органе 7 остаются разомкнуты и поэтому работа устройства в холостую исключается.

Регулирование энергии удара производится переменным сопротивлением 13, позволяющим изменять уровень заряда накопительного конденсатора 9Формула изобретения

1. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий рабочий орган, статор, состоящий из внутреннего и внешнего магнитопровода с размещенными на них обмотками, и установленный между магнитопроводами подпружиненный подвижный цилиндрический элемент, имеющий чередующиеся кольцевые участки высокой и низкой электропроводности, отличающийся тем,

что, с целью упрощения конструкции, подвижный цилиндрический элемент выполнен из электропроводного материала , а упомянутые кольцевые участки низкой электропроводности образованы за счет выполнения сквозных продольных прорезей по окружности упомянутого участка.

2. Электромагнитный двигатель по

п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, каждый последующий участок низкой электропроводности выполнен в -направлении к рабочему органу с меньшим количеством прорезей, чем предыдущий, и они заполнены диэлектриком

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР и 250273, кл. Н 02 К 33/18, 19652.Авторское свидетельство СССР № 125279, кл. Н 02 К 33/12, 1971.

f 2 5 .-Г/ / / /

фиг.1 J / 8 /