Линейная электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных машинах с раздельными магнитопроводами фаз. Целью является снижение материалоемкости. Устройство содержит неподвижный статор с раздельными магнитопроводами фаз, каждый из которых снабжен двумя явновыраженными полюсами, при этом указанные магнитопроводы выполнены со смешением относительно друг друга вдоль зазора, отделяющего статор от ферромаг-^ нитной подвижной части, заключенной в корпусе. Положительный эффект достигается путем чередования полюсов фаз в зазоре, выполнением всех обмоток сосредоточенными и размещенными в плоскостях, параллельных направлению движения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 02 К 41/035

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4668573/07 (22) 28.03.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (75) Д.В.Свечарник (53) 621.313.282(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1647795, кл. Н 02 К 41/035, 1988. (54) ЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных машинах с раздельными магнитопроводами фаз. Целью является снижение материалоИзобретение относится к электротехнике, в частности к линейным электрическим машинам с раздельными магнитопроводами фаз.

Целью является снижение материалоемкости.

На фиг.1 показан общий вид машины; на фиг.2 — вид сбоку; на фиг.3 — вид в аксонометрии; на фиг.4 — вариант выполнения в качестве синхронной машины.

Линейная электрическая машина состоит из неподвижного статора и подвижной ферромагнитной вторичной части, Статор состоит из раздельных магнитопроводов фаз с сосредоточенными обмотками: магнитопровод фазы А 1, обмотка фазы

2, явновыраженные полюса магнитопровода — "прямой" полюс 3 и "обратный полюс"

4, магнитопровод фазы 2 В 5, обмотка фазы

„„ Ы„„1713041 А1 емкости. Устройство содержит неподвижный статор с раздельными магнитопроводами фаз, каждый из которых снабжен двумя явновыраженными полюсами, при этом указанные магнитопроводы выполнены со смешением относительно друг друга вдоль зазора, отделяющего статор от ферромагнитной подсижной части, заключенной в корпусе. Положительный эффект достигается путем чередования полюсов фаз в зазоре, выполнением всех обмоток сосредоточенными и размещенными в плоскостях, параллельных направлению движения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

6, явновыраженные полюса магнитопровода — "прямой" полюс 7 и "обратный" полюс

8, магнитопровод фазы С 9, обмотка фазы

10, явновыраженные полюса магнитоправода — "прямой" и полюс 11 и "обратный" по- а люс 12. Ca)

При использовании машины в режиме шагового или реактивного электропривода, р в конструкцию статора входит дополнитель° вел ный магнитопровод 13, соединяющий левые и правые полюса 14, неферромагнитный со,единительный элемент 15. 8 этом случае .,И подвижная часть выполнена в виде короба

16 с ферромагнитными элементами 17, соединенными немагнитными элементами 18, который перемещается вдоль направляющих 19 и соединен штоком 20 с. рабочим механизмом. Дополнительный магнитопровод 13 неподвижной части размещен внутри короба 16 подвижной части, 1713041

Прииспользовзниилинейноймашины в (c каждой стороны машины, вдоль всех покачестве синхронной подвижная часть вы- люсов подвижной части): далее, например, полнена с системой возбуждения, имеющей в полюса 23, рабочий зазор, в полюса промагнитопровод21, обмотку возбуждения 22 тиволежащей фазы или фаз — например, пои явновыраженные полюса магнитопровода 5 люс 12 фазы С,магнитопровод 9 фазы С, системы возбуждения — "прямой" полюс 23 полюс 11 фазы С. рабочий зззор, полюс 24, и "обратный" полюс 24, дополнительный зазор 25 и замыкается в

Для уменьшения массы подвижной час- магнитопроводе 21, обеспечивая перементи и повышения надежности всего устройст- ное, при перемещении подвижной части, ва подвижными могут быть выполнены 10 потокосцепление с обмотками фаз статора только явновырзженные полюса 23 и 24, з 2,6и 10-аналогично переменным потокос-, магнитопровод 21 закреплен неподвижно и цеплениям у обычных синхронных машин. отделен от подвижной части дополнитель- Следует указать на особые возможноным воздушным зазором 25. сти, которые создает конструкция — примеМашина работаетследу1ощим образом. 15 нение сосредоточенных фазных обмоток, Вслед за однополупериодными импуль- вместо распределительных в пазах, а такие сами тока, поступающими от выпрямителей. обмотки, как известно, на порядок надежподключенных к трехфазной сети, соответ- нее распределенных; возможно использоственно, в обмотку 2 фазы А. затем — в об- вание существенно более высоких мотку 6 фазы В, затем в обмотку 10 фазы С, 20 линейных нагрузок А/А/М/ — сечение фазполюса подвижной части перемещаются, ных обмоток не "зажато" в пазах — и бользанимая последовательно положения наи- ших индукций В р» поток не "зажат" в большей проводимости магнитного потока узком сечении зубцов и обмотка возбуждеотносительна. полюсов 3 и 4 (и не располо- ния — одна на любое число полюсов — сосреженных против них выступов — полюсов 14) 25 доточенная. фазы А — затем Т0 же относительно полюсов Основной параметр использования ма7 фазы В, затем — полюсов 11 фазы.С вЂ” и шины — удельное касательное усилие снова полюсов фазы А, и т.д.. Осуществляя p „= Воср» Ap/М перемещение подвижной части в направле — резко возрастает, Лучше охлаждаются обнии, определенном последовательностью 30 мотки. При работе в двигательном режиме и подачи импульсов тока в фазы статора Ак питании от сети 50 Гц возможно выполнение тивные материалы машины при этом хоро тихоходных линейных машин — при зазорах шо используются -только короткие отрезки порядка 0,5 мм вполне возможно выполне- обмотокфаз,проходящиеотоднойстороны ние полосных расстояний 2 t= 10 мм и статора к другой,не охвачены магнитопро- 35 тогда водами; с каждой стороны машины магнит- Ч " 2 t f = 0 01 м 50 = 0 5 м/с ный поток модулируется в четыРех — у машины традиционной конструкции это .последовательных зазорах, вкаждом коль практически невыполнимо. а редуцировацевом сечении полюсзфаз эквипотенЦиаль- ние скорости у линейных машин — трудная н ы, что резко снижает рассеяние 40 задача магнитного потока. Конструкция машины позволяет. применить и многократную мОду- . Наконец, наличие единых обмоток

ЛЯци о потока, даже длЯ значительных мощ- при любом числе полюсов, незначительная ностей ДостатоЧно Укззз ны чЕ ыре" относительная величина нерабочей части зазоРОВ где модУЛИРУе Я гнитный поток 45 обмоток фаз позволяет резко снизить потепо " H TÐÓK× нз Фиг 1 3 Ma+"" "О ри в меди обмоток — существенно поднять фиг.4 Работает как синхРоннаЯ линейнаЯ . КПД в сравнении,.например, с традиционмашинз — обмотки фаз А, 8. С вЂ” соответст- ной конструкцией с пазами и зубцами, венно 2, 6.и 10 подключены к трехфазной Интересные проблемы возникают при сети и в Рабочем зазоре с каждой стороны 50 использовании этой машины (фиг.4) в качемаши" воэ"и"ает при "ал"ч"и То 08 в Oб- стве линейного "дизель- генератора" (кратко мотках 2 6, 10, бе Ущее поле — кзк в любой Обозначая, как генератор. преобразующий в синхронной явнополюсной линейной маши- электрическую энергию механическую не — отстаюЩее от оси потока полюсов 23- энергию возвратно-поступательногодвиже24- ПОДвижной части - пРи Рабоге в Режиме 55 ния — гидромехзническую энергию возвратгенератора — и опережающее эту ось — при кого движения — гидромотора, поршней работе в режиме двигателя, Магнитный по- двигателей внутреннего сгорания, паровой

ТОК, создаваемый обмоткой возбУждения машины и т,п,). Система шатунов, коленча22, проходит по цепи: неподвижный магни- тые валы и т,п. составляют значительную топровод 21 системы возбуждения, зазор 25

1713041 часть массы современных дизель-генераторных установок, но при обычной многоцилиндровой системе, именно общий коленчатый вал позволяет поршням цилиндров совершать и движения, при которых поршень не отдает, а потребляет энергию, Если у поршня движения как в одну, так и в другую сторону . рабочие, к поршню может непосредственно присоединяться шток генератора, если обмотки фаз подключены, например, к выпрямительным мостикам, когда изменение фазности (и увеличены ЭДС...) не имеет особого значения — несколько таких "одноцилиндровых" генераторов могут создать систему постоянного тока с маломеняющимся напряжением, а масса подвижной части генератора много меньше даже только массы обычного шатуна- выгода несомненная, Но для более распределенных двух- и четырехтактных двигателей задача усложняется — нужно либо связывать шток с дополнительными "K0ромыслом", к которому подсоединяются два (или четыре) поршня, обеспечивая непрерывность рабочего возвратно-поступательного хода подвижной части и подачу энергии поршнями в соответствующих частях (тактах) цикла, либо, сохраняя систему одноцилиндровых машин, концевыми программным переключателем в нужных тактах переключать машину из генераторного режима в двигательный, При . scex решениях — высокая многополюсность машины (при одной обмотке на все полюса) позволяет в генераторном режиме получить повышенную частоту - более подходящую для выпрямления. Наконец, как и в любой синхронной машине, возникает, в двигательном режиме, возможность известными методами- установкой датчиков положения подвижной части. управляющих усилителями, подающие напряжения в обмотки фаз— получить т.н. автосинхронную машину с характеристиками двигателя постоянного тока.

Формула изобретения

1. Линейная электрическая машина, содержащая неподвижный статор с сосредо точенными обмотками фаз, размещенными

5 на раздельных магнитопроводах, и отделенную от него зазором подвижную часть с ферромагнитными элементами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что. с целью снижения материалоемкости, раздельные магнитопрово10 ды снабжены явновыраженными полюсами и выполнены со смещением вдоль зазора относительно друг друга.

- 2. Электрическая машина по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что. с целью снижения

15 расхода проводниковых материалов, раздельные магнитопроводы каждой фазы выполнены с общей обмоткой.

3. Электрическая машина по пп.1 и 2. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения

20 динамических характеристик, неподвижная часть снабжена дополнительным магнитопроводом с явновыраженными полюсами, подвижная часть выполнена в аиде короба, внутри которого размещен. упомянутый до25 полнительный магнитопровод неподвижной части, при этом ферромагнитные элементы подвижной части размещены между полюсами раздельных магнитопроводов и полюсами дополнительного магни30 топровода.

4. Электрическая машина по пп,1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения, подвижная часть снабжена обмоткой возбуждения, раэ35 мещенной на магнитопроводе. снабженной явновыраженными полюсами.

5. Электрическая машина по п.4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что явновыраженные полюсы выполнены заодно с магнитопрово40 дом подвижной части.

6. Электрическая машина по п.4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, явновыраженные полюса выполнены отдельно от неподвижного магни45 топровода с обмоткой возбуждения, 1713041

9 10

1713041

1713041

Составитель Т.Цынская

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Н.Каменская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 541 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Линейная электрическая машина Линейная электрическая машина Линейная электрическая машина Линейная электрическая машина Линейная электрическая машина Линейная электрическая машина 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах линейного перемещения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах возвратно-поступательного и линейного перемещений

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах для поступательно-вращательного перемещения

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам, обеспечивающим линейное перемещение рабочего органа

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах возвратно-поступательного перемещения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных электроприводах

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейном электроприводе

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизмов, предназначенных для осуществления прямолинейного и возвратно-поступательного движения двух подвижных опор, например протяженных порталов, конвейерных установок и других аналогочных промышленных и транспортных механизмов

Изобретение относится к электротехнике, к электромашиностроению и может быть использовано в устройствах автоматики

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах линейного перемещения промышленных механизмов с широким диапазоном регулирования скорости

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования

Изобретение относится к области электрических машин с ускорением линейного возвратно-поступательного перемещения рабочего органа и может быть использовано в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования, для забивки в грунт свай, разрушения асфальтобетона

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электротехническим устройствам, преобразующим сигналы электрического тока в механические и может быть использовано в приборостроении в качестве электродвигателя возвратно-поступательного движения, а также в качестве вибровозбудителя в строительном, горном и других видах оборудования

Изобретение относится к электротехнике, является электрической машиной, которая может найти применение в транспортных средствах, для транспортировки грузов и т.д

Изобретение относится к области электротехники и электромеханики и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов, которые предназначены для создания циклических ударных импульсов, например, деформации технологических объектов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода устройств возвратно-поступательного дви^ ж^ния
Наверх