Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения Советский патент 1982 года по МПК H02K33/12 

() ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электромагнитным ударным механизмам, в частности к электромагнитным двигателям с возЕфатно-поступательным движением подвижной части.

Известен электромагнитный двигатель с возвратно-поступательным движением подвижной части, например,двигатель молотка Саратовец-2 1.

Однако этот двигатель имеет низкий КПД и малую удельную энергию удара.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий статор с включенными параллельно через вентильные элементы катушками прямого и обратного хода с одинаковым направлением намотки и ферромагнитный якорь 23.

Недостатком этого двигателя является низкий КПД из-за дополнительных потерь от потоков рассеяния в якоре

И паразитных усилий, вызванных большими постоянными времени катушек в . цепи вентильных элементов, а также относительно невысокие электромагнитные тяговые усилия 2. Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе в якоре выполнена кольцевая расточка, в которой размещена обмотка, с намоткой, противопо10ложной направлению нэмоток катушек прямого и обратного хоДа.

На чертеже показан электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения.

15

Двигатель состоит из катушки прямого хода 1 и катушки обратного хода 2. Каждая катушка охватывается шихтованным магнитопроводом 3 с двумя

20 крайними и одним средним полюсами. Намотка катушек осуществляется по часовой стрелке (на чертеже Н - начало намотки, к - конец намотки). 393 Катушки 1 и 2 включены параллельно с встречным направлением МДС катушек прямого и обратного хода. Якорь k представляет из себя маесивное ферромагнитное тело, праймущественно круглого сечения с кольцевой расточкой, в которую помещается катушка 5. От выпадения при движении якоря катушка предохраняется ферромагнитной крышкой 6. Намотка катушки 5 осуществляется против часовой стрелки, В центре якоря k и крышки 6 проделано отверстие, в которое пропущены провода для подсоединения к выводам катушки 5. I Для уменьшения влияния вихревых потоков по периметру якоря прорезаны продольные пазы Сна чертеже не показано) . Возвратно-поступательное движение якорь осуществляет по направ jляющей неферромагнитной втулке /, помещаемой во внутренних диаметрах катушек 1 и 2. Катушки 1 и 2 соединены параллельно и включены в сеть переменного тока через встречно-параллель ные диоды 8 и 9. Катушка 5 включена в сеть переменного тока. Машина работает следующим образом Режим рабочего хода (движение якоря справа налево). При этом работает катушка 1 и якор движется под влиянием электромагнит НОЙ силы РЗД , создаваемой рабочим по током фр . Однако, кроме основного потока существует и паразитный поток фр , замыкающийся через крайний полюс магнитопровода 3. Без потока, создаваемого катушкой 5 Ф| , этот паразитный поток оказывает тормозящее действие на движение якоря. Однако при включении катушки 5 -поток Фк нап равлен встречно потоку фр . Следовательно, на конце якоря, противоположном его движению, возникает сила F д направленная согласно с основной эле ктромагнитной силой. Эта сила имеет наибольшую величину в начале движения якоря, а затем уменьшается. Поток Ф| создаваемой катушкой 5, увеличивает величину электромагнитной силы, так как он направлен согласно с рабочим потоком Фр . Поток Ф|( не преодолевает паразитные зазоры, создаваемые наличием неферромагнитной втулки 7. Эти два фактора и приводят к увеличению общей электромагнитной силы, по сравнению с известным двигателем, а следовательно и энергетических показателей предлагаемого двигателя. При перемене знака питающего напряжения работает катушка обратного хода 2 и якорь под действием электромагнитной силы, создаваемой этой катушкой, начинает двигаться в обратном направлении. , Магнитный поток Ф| катушки 5 также меняет знак и вся картина физических процессов повторяется обратном движении якоря. И цель изобретения достигнута. Такое исполнение электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения позволяет увеличить КПД машины в 1,5 раза. Формула изобретения Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий статор с включенными параллельно через вентильные элементы катушками прямого и обратного хода с одинаковым направлением намотки и ферромагнитный якорь, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, в якоре выполнена кольцевая расточка, в которой размещена обмотка с намоткой, противоположной направлению намоток катушек прямого и обратного хода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Горный журнал, № 6, 1972. 2.Москвитин А.И. Электрические машины возвратно-поступательного движения. АН СССР, 1950, с. 33.