Линейный электродвигатель

 

О П И C А Н И Е 1п1 5!7975

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Ровэ Советских

Социалистический

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04.74 (21) 2011236/10 (51) М. Кл. Н 02К 33/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

I Дата опубликования описания 14.07.76

1Ъсударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,313,28 (088.8) (72) Авторы изобретения А. И. Скороспешкин, В. В. Крештопов, В. М. Хатилин, Е. П. Высоцкий, В. И. Шумаков, Г. П. Иткин и Т. Л. Егоров

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева и Всесоюзный научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной хирургии (71) Заявители (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ где 1 — ширина зубца якоря, Изобретение ооносится к приборостроению, электро- и радиотехнике и мо кет быть иопользовано .для привода различных устройств, в том числе используемых и в медицин ской технике.

Известны линейные электродввгатели, у IKQторых подвижная часть, называемая индуктором, перемещается по прямой линии. Но в связи с тем, что известные линейные электродвигатели обладают недостаточно высоким к. п. д., а также ввиду н изкого отношения тягового усилия к их весу, такие двигатели широкого распространения не аолучили.

Для повы шения к. III, д. линей ного электродвигателя постоянного тока и увеличения отношения тя гoIBQI усиления к весу электродвигателя в предлагаемом электродвигателе и ндуктор онабжен выступом, .выполняющим роль полюсного наконечника, перемещающимся в пределах зоны обмотки управления, а обмотка возбуждения разделена на две ра вныеча сти, каждая из которых помещена с торцов якоря, при этом одна из стенок его пазов выполнена в форуме равносторонней гипер1болы, описываемой математическим выражением:

1=—

S — площадь поперечного сечения зуоца я коря (pauma const), R — радиус поперечного сечения зубца я ко,ря.

5 Кроме того, вторая стенька каждого из пазов якоря может быть выполнена прямой;,вторая стенка каждого из пазов якоря может иметь форму, отличную от непрямой, и может быть выполнена, например, в виде одной из

10 ветвей квадратичной гиперболы.

Отдельные эффекты могут достигаться за счет изменения геометрии выступа индуктора, его KQIHцав и обмоток электродвигателя,B целом.

15 На фиг. 1 показа и общий вид описываемого линейного электрод выгателя; на фиг. 2, 3— форма паза его якоря; на фиг. 4 — ипдуктор с несимметрично расположенным выступом; на фиг. 5 — лндуктор с трапецеидальным вы20 ступом; на фиг. 6 — индуктор с конца ми, выпол ненными в виде цилиндров; на фиг. 7— индуктор с концами, выпoJIiHBHHbIми,в виде конуса.

Линейный электродвигатель состоит из яко25 ря 1 и и ндуктора 2, помещенного в полости

3 якоря. Сам гскорь вьпполнен ic пазами 4, имеющ ими в нутрен ние стенки 5, 6 и внешние стенки 7, 8. Стеньки попарно образуют зубцы: стенки 5 и 7 образуют зубец 9, стенки 6 и 8—

517975

3 зубец 10. В каждом из пазов помещены обмогки 11. В частном случае обмотка может представлять из себя один виток.

В электродвигателе используемся обмотка возбуждения, разделенная на д ве ра вные части 12 и 13, которые расположены с торцов якоря.

Таким образом, совокупность обмоток 11 пред ста вляет из себя обмотку управления, а совокупность частей li2 и 13 представляет из себя обмогку возбуждения.

Ка к можно видеть из чертежа (фиг. 2), стенка 6 паза я вляегся прямой, но стенка 5 имеет кривизну, описываемую ра венством:

1= —, R где l — ширина зубца якоря, S — площадь поперечного сечения зубца якоря (равна iconst), R — радиус папереч ного сечения зубца .я.коря.

Стенка 5 и меет фарму ра вносторо нней типерболы. Но .в огделыных случаях (фиг. 3) и стенка 6 может иметь форму, отличную от прямой, что связано с получением требуемых характеристик электродввгателя.

Индуктор 2 также в за вясимасти от необходимости получения тех или иных параметров от элекгрод ви гателя может иметь разную фар му выступа 14: прямоугольную (фиг. б, 7), трапецевдалыную (фиг. 5); раз|ное место выполнения на нем выступа (фиг. 4 — выступ нваимметричен огносителыно радиальной геаметрическоей оси 15, фиг. 5, 6, 7 — выступ симметричен); разную форму концов: цилиндрическую (фиг. 6), конусную (фиг. 7).

Кроме того, части 12 и 13 обмотки возбуждения могут быть выпал невы разной ширины или собраны в одну общую обмотку и расположены со стороны какого-л ибо одного торца якоря, т. е. средний диаметр обмотки уп равления может либо превышать, либо быть равным, либо быть меньшим ареднего диамегра обмогки,возбуждения.

Обмотка 11 управления электродвигателя питается постоя|нным таком. В авязи с тем, что площадь поперечного сечения зубца я|коря является величиной постоянной, то, следовательно, при постоянном ма гвитном патоке индукция в любой точке nonepemoa o сечения зубца также будет являться величиной постоянной. Обмотка возбуждения также запитывается nocTQHIHiHbllм током, а ее разные и ра вные части 12 и 13 намотаны в разовые стороны, что позволяет получать однонаправленный,поток возбуждения в якоре. Взаимодействие потока возбуждения с током обмогки упра вления создает то механическое усилие, которое позволяет осуществить сдвиг и B дальнейшем движение индуктора в ли ней нам напра влении, т. е. в полости якоря.

При надобности можно использавать эффект обрати мости электродвигателя, т. е. сдс5

Зо

60 лать инду ктор непод вижньгм, а якорь — подвижным.

Предмет изобретения

1. Линейный электродвигатель постоянного тока цилиндрической формы, содержащий якорь с обмотками возбуждения и управления, последняя из которых расположена в пазах, образованных зубцами, и индуктор, помещенный в полости якоря, отличающийся теiN, что, с целью павышения к. п. д. и увеличения отношения тягового усилия к весу электродвигателя, индуктор снабжен оди ноч ным выступом, выполняющим роль полюсного наконечника.

2. Электродвигатель по п. 1, от л и ч а юшийся тем, что вторая стенка каждого из паза|в якоря выпал иена пря мой.

3. Электродвигатель по п. 1, о т л н ч а юшийся тем, что вторая 1стенка |каждого из пазов якоря имеет фар му, отличную от прямой, и выпал|непа, на пример, в виде од ной из ветвей квадратичной параболы.

4. Электродвигатель по пп. 1 — 3, о тл ич а ю щи й,с я тем, что выступ на индукторе расположен симмет рично огносительно cro радиальной .геометричеакой оои.

5. Электродвигатель по пп. 1 — 3, о т л ич а ю шийся тем, что выступ на индукторе расположен несимметрично огнасителыно его радиальной геаметриче кой аси.

6. Электродвигатель по пп. 1 — 5, о тл ич а ю щ и и Ic я тем, что средний диаметр обмотки управления превышает сред|ний диаметр обмотки возбу>идения.

7. Электродвигатель по пп. 1 — 5, отл ич а ю шийся тем, что средний диамепр обмотки управления равен среднему диаметру обмотки возбуждения.

8. Электродвигатель по пп. 1 — 5, о тл ич а ю щ и й:с я тем, что средн ий диаметр обмотки возбуждения нревышает средний диаметр обмотки упра вления.

9. Электродвигатель по пп. 1 — 8, о т 1ич а ю шийся тем, что он выполнен " единичной обмоткой возбу>кдения, расположенной со стороны одного из торцав яко ря.

10. Электродвигатель по пп. 1 — 9, о т л ич а ю шийся тем, что выступ на индукторе имеет прямоугольную форму.

11. Электродвигатель па пп. 1 — 9, о т л ич а ю щи и с я тем, что выступ на индукторе имеет форму, отличную от прямоугольной, и выполнен,,например,.в виде грапеции.

12. Электродвигатель по пп. 1 — 11, о т л ич а ю щий ся тем, что, с целью осуществления возмо>к ности непосред сгвенного сочленения индуктора с потребителем, концы индуктара,выпал иены в виде цилиндров.

13. Электродвигатель по пп. 1 — 11, отл ич а ю шийся тем, что концы редуктора имеют форму, отличную от цилиндрической, и выполнены, например, в виде конуса.

Уиг 7

Составитель И. Щкрадюк

Техред Е. Подурушина

Редактор И. Петрашень

Корректор М. Лейзерман

Заказ 1505j9 Изд. № 1458 Тираж 874 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2