Линейный электродвигатель
Использование: в дискретном линейном электроприводе. Сущность изобретения: магнитопроводы обмотки индуктора выполнены в виде магнитных оснований 2 с полюсами 3, чередующимися с немагнитными втулками 4. Концентричные обмотки 8 и магнитопроводы в виде магнитных оснований 2 с полюсами 4 якоря выполнены в виде стержня 9, на котором резьбовым соединением крепятся магнитные гайки 10, чередующиеся с немагнитными гайками. Магнитопроводы соприкасаются по образующим. 3 ил.
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным шаговым электродвигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.
Известен линейный электродвигатель, состоящий из индуктора с аксиально расположенными полюсами, обмоткой, чередующимися магнитными и немагнитными кольцами, прилегающими друг к другу, и якоря, имеющего свои магнитные и немагнитные кольца и антифрикционные элементы, между магнитными кольцами индуктора установлены дополнительные прокладки, с помощью которых достигается смещение зубцовой зоны одной фазы относительно другой [1]. Недостаток этого электродвигателя - увеличенные габариты и масса на единицу развиваемой мощности. В качестве прототипа выбран цилиндрический линейный электродвигатель, содержащий N параллельных якорей, выполненных в виде установленных поочередно магнитных и немагнитных колец с возможностью продольного перемещения соосно с системой обмоток индуктора, магнитопровод которого выполнен из поперечных магнитных элементов, установленных поочередно с обмотками индуктора, имеющих отверстия для якорей [2]. Недостаток прототипа - повышенный расход потребляемой из сети мощности на единицу развиваемой силы. Цель изобретения - улучшение удельных показателей работы линейного электродвигателя. Разбиение якоря и индуктора цилиндрического линейного электродвигателя на N цилиндрических якорей и индукторов меньших диаметров, но одинаковой длины позволяет приблизить витки обмоток к воздушным зазорам и тем самым улучшить основные показатели работы двигателя. Касание N цилиндрических магнитопроводов индукторов меньшего диаметра по образующим позволяет уменьшить до предела радиальные размеры линейного электродвигателя. Соединение якорей линейного электродвигателя по обеим торцам дает возможность двигателю работать на общую нагрузку. На фиг.1-3 изображен предлагаемый линейный электродвигатель. Он состоит из индуктора и якоря. Индуктор содержит шпильки 1, на которые надеты магнитные основания 2, полюсы 3, немагнитные втулки 4, шпильки 5, на которые надеты магнитные обручи 6, немагнитные шайбы 7, обмотку 8. Якорь содержит стержень 9, на котором посредством резьбового соединения крепятся магнитные гайки 10, немагнитные гайки 11, торцевые гайки 12. Для надежного изолирования провода обмотки 8 от корпуса предусмотрены диэлектрические ободы 13. Магнитные и немагнитные элементы индуктора по внутреннему диаметру имеют одинаковый размер, а немагнитные гайки 11 якоря по наружному диаметру выступают по отношению к магнитным гайкам 10 якоря на величину воздушного зазора. Пространство между магнитопроводами обмоток 8 заполняется смазкой с помощью масленок 14. Двигатель работает следующим образом. При отсутствии токов в обмотках 8 двигателя якорь занимает произвольное положение в пространстве в пределах рабочего хода. При поочередной (прямой последовательности) подаче токов в обмотки 8 якорь приходит в движение в прямом направлении; при поочередной (обратной последовательности) подаче токов в обмотки 8 якорь приходит в движение в обратном направлении. При этом частота подаваемых импульсов тока в обмотки 8 определяет скорость движения якоря. При одновременной подаче тока во все обмотки 8 двигателя якорь тормозится. Экспериментальным путем установлено, что двигатели с меньшим наружным диаметром большей длины по сравнению с двигателями большего наружного диаметра меньшей длины развивают большую силу на единицу потребляемой из сети электрической мощности. Это вероятно связано с различным влиянием распределения потокосцепления обмотки по радиальному размеру. Это позволяет заменять двигатель большего наружного диаметра с относительно низким отношением силы к потребляемой из сети мощности на двигатель, содержащий несколько (N) индукторов и несколько (N) якорей меньших наружных диаметров с улучшенным значением рассматриваемого удельного показателя. Такая конструкция представлена на фиг.2. Неподвижная часть содержит три магнитопровода индуктора, соприкасающихся по образующим, а подвижная часть содержит три якоря, соединенных между собой по торцам дисками. Другой вариант двигателя (см.фиг.3) содержит шесть индукторов, соприкасающихся между собой и с трубой, установленной в центре конструкции. Данный линейный электродвигатель имеет преимущества в технологичности его производства, так как при этом закладывается конструктивное решение по изготовлению хотя и нескольких индукторов и якорей, но меньших наружных диаметров. Одновременно у линейного электродвигателя с N индукторами и N параллельными якорями в отличие от прототипа, имеющего один общий индуктор и N якорей, происходит полная магнитная развязка магнитных потоков всех пар индуктор-якорь, что также существенно улучшает указанный удельный показатель и показатели удельных значений силы на единицу массы и линейного размера двигателя. При этом снижаются относительные значения материалоемкости и габаритов двигателя.Формула изобретения
ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий N параллельных якорей и индуктор с цилиндрическим магнитопроводом и обмотками, концентрично размещенными относительно якорей, отличающийся тем, что магнитопровод индуктора выполнен в виде N цилиндрических магнитопроводов меньшего диаметра, соприкасающихся по образующим, а якори соединены по обоим торцам.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Линейный асинхронный двигатель // 2024168
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в робототехнике и электроприводах с прямолинейным и возвратно-поступательным движением рабочих органов
Линейный электропривод // 2024167
Линейный электропривод // 2024166
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании приводов транспортно-согласующих и робототехнических устройств поступательного перемещения
Линейный асинхронный двигатель // 2013848
Изобретение относится к электротехнике, а более точно к линейным асинхронным двигателям, и предназначено для электроприводов с прямолинейным и возвратно-поступательным движением рабочих органов
Линейный электродвигатель // 2006145
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к линейным электродвигателям, и может быть использовано в качестве управляемого электропривода для транспортных систем гибких автоматизированных производств, а также в качестве датчика отработки шагов шаговым двигателем в системах с импульсным управлением для сравнения числа управляющих импульсов с отработанными шагами на компараторе
Индуктор линейного электродвигателя // 1836790
Изобретение относится к электрическим машинам, точнее к линейным асинхронным двигателям, конкретно - к линейным однофазным двигателям
Изобретение относится к электромашиностроению, к электротехнике, к робототехнике и может быть использовано в любых исполнительных и силовых электроприводах возвратно-поступательного движения: в станкостроении, в робототехнике, в транспорте, в энергетике, во всех технологических процессах, требующих линейного, управляемого перемещения
Индуктор линейной индукционной машины // 2101841
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных электрических машинах
Линейный электромеханизм в.и.смирнова // 2102826
Изобретение относится к электротехнике, точному машиностроению, робототехнике, в частности к линейным шаговым электромеханизмам, преобразующим импульсы электроэнергии в дискретное линейное перемещение исполнительного механизма, и может быть использовано в силовых и управляемых электроприводах, осуществляющих линейное возвратно-поступательное перемещение рабочих органов без ограничения создаваемых усилий, например в робототизированных системах сварочного, монтажно-сборочного и складского профилей
Силовой электромеханический привод // 2109392
Изобретение относится к электроприводам, а более конкретно к электроприводам машин и механизмов преимущественно с малыми и средними оборотами вращения валов рабочих органов, и может быть использовано в буровых и насосных устройствах, в гидроусилителях сверхмощных прессов, в карьерных и городских противо-смоговых вентиляторах, экранолетах, а также в производстве электроэнергии
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к способам создания многофазного бегущего электромагнитного поля в электрических машинах переменного тока
Многофазная обмотка электрической машины // 2158052
Линейная индукционная машина // 2158463
Изобретение относится к линейным индукционным машинам с разомкнутым магнитопроводом, в частности к линейным индукционным насосам и линейным тяговым асинхронным машинам
Линейный двигатель // 2172053
Двухкоординатный линейный электродвигатель // 2201030
Изобретение относится к электромеханике, в частности к двухкоординатным линейным двигателям
Линейный асинхронный двигатель // 2211524
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования электрической энергии в поступательное перемещение