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

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным двигателям возвратно-поступательного движения. Известен электромагнитный двигател содержащий магнитопровод, состоящий из ярма, среднего и крайних полюсов, катушки с кольцевыми каналами для хладагента, немагнитную втулку с размещенным в ней якорем и клапан 1. Недостатками такого устройства являются относительно низкий теплоотвод от катушек и малая надежность из-за необходимости установки возвратной пружины. Известен также электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий магнитопровод, состоящий из ярма и среднего и крайних полюсов, немагнитную втулку с размещенным в ней якорем и 14атушки, закрепленные на немагнитной втулке с кольцевыми каналами для хладагента .в которых размещены упругие элементы КОНЦЫ которых закреплены в полюсах 2. Недостатками такого двигателя являются сложность изготовления и относительно низкий теплоотвод.от катушек из-за небольшой площади колеблющихся элементов, что снижает надежность и долговечность работы двигателя. Целью изобретения является повышение надежности двигателя. Цель достигается тем, что электромагнитный двигатель содержит Mai- нитопровод, выполненный из отдельных размещенных друг за другом по окружности цилиндрических сегментов, на внутренней поверхности среднего полюса выполнена канавка, а на внешней поверхности втулки имаеется кольцевой буртик, на который упирается упомянутый средний полюс, при этом внутренние поверхности полюсов выполнены со скосом.

Кроме того, упругий элемент, размещенный в кольцевых каналах катушки и жестко связанный с крайними полюсами, может быть выполнен из немагнитного материала.

На фиг, 1 представлен описываемый двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Электромагнитный двигатель(фиг.1, содержит выполненный из отдельных сегментов магнитопровод (сегменты магнитопровода могут быть набраны из отдельных пластин из электротехнической стали), состоящий из ярма 1, среднего 2 и крайних полюсов 3 и , катушек 5 и 6, с кольцевыми каналами 7 и 8 для хладагента, в которых размещены упругие элементы Э, немагнитной втулки 10, с размещенным в ней якорем 11. На немагнитной втулке 10 имеется буртик 12. Крепление катушек 5 и 6 осуществляется кольцами 13 и 14, которые жестко связаны с немагнитной втулкой 10.

Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения работает следующим образом.

При подаче импульса тока, например, в катушку 5s якорь П под действием электромагнитных сил начинает движение в сторону крайнего полюса 3. Одновременно полюс 3 также испытывает действие электромагнитных сил и начнет движение в сторону немагнитной втулки 10 навстречу движущемуся якорю 11 . Так как полюса 2, 3, и ярмо 1 представляют собой одно целое, то все секции магнитопровода повернутся вокруг центра, которь1м является буртик 12. Угол поворота сегментов магнитопророда обусловлен зазором между торцовыми поверхностями крайних полюсов и поверхностью немагнитной втулки 10. На среднем полюсе 2 имеется выточка, которой он садится на буртик 12.

При подаче импульса тока в катушку 6 якорь 11 начинает двигаться в .сторону крайнего полюса . При этом крайний полюс k испытывает действие электромагнитных сил и сегменты магнитопровода повернутся на величину упомянутого зазора. Далее цикл повторяется. Колебательное движение сегментов магнитопровода на фиг. I показано стрелкой. Так как упругие элементы 3, находящиеся в кольцевых каналах 7, 8 катушек 5, 6 своими концами жестко связаны с крайними полюсами 3j i, то они также совершают колебательные движения, как и сегменты магнитопровода.

Колебательное движение сегментов магнитопровода и упругих элементов 9 около теплоотдающих поверхностей катушек 5 и 6, вызывает интенсивную пульсацию среды около этих поверхностей. Известно, что пульсация охлаждающей среды (газ, жидкость) приводит к увеличению теплоотвода.

Так как сегменты магнитопровода и упругие элементы расположены вдоль цилиндрических поверхностей катушек 5 и 6, то наибольший эффект интенсификации -теплообмена получается для так называемых цилиндрических катушек, т.е. для катушек, длина кото.рых больше диаметра.

Эксперименты показали, что средняя температура поверхностей катушек при колебании секции магнитопровода с частотой 12,5 Гц и амплитудой А 3 мм в трансформаторном масле снижалась примерно в два раза.

Формула изобретения

1.Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий магнитопровод, состоящий из ярма и среднего и крайних полюсов немагнитную втулку с размещенным

в ней якорем и катушки, закрепленные на немагнитной втулке с кольцевыми каналами для хладагента, в которых размещены упругие элементы, концы которых закреплены в полюсах, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, магиитопровод выполнен из отдельных цилиндрических сегментов, размещенных друг за друго по окружности, на внутренней поверхности среднего полюса выполнена канака, а на внешней поверхности втулки имеется кольцевой буртик, на который упирается упомянутый средний полюс, при этом внутренние поверхности полюсов выполнены со скосом.

2.Двигатель, по п. 1, о т л и чающийсЯ) тем, что упругие элементы выполнены из немагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 о Авторское свидетельство СССР tf i lft689, кл. И 02 К 33/12, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке (f 2937305/07, кл, Н 02 К 33/12, 1980.