Линейный электродвигатель

Линейный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

JTHHE(rarf ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий иидукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колодка , корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и расширения области применения путем ограничения тяговой силы, индукторы снабжены выступами, расположенными напротив упоров корпуса , и разделены по длине на две части, соединенные посредством упру . гих элементов и. тормозной, колодки, а также размещены в корпусе с возможностью продольного перемещения. (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9} (11}

4(5}} Н. 02 К 4 О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCNOMV СВИаатВЪатВМ

4 Я 11 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ. (21) 3689670/24-07 (22) 11.01.84 (46) 30.05.85. Вюл. Ф 20 (72) R.Â.Давыдов, А.Р.Зибарев и А.В.Сапсалев (71) Новосибирский электротехнический институт (53) 621.313.33(088.8) (56) I. .Авторское свидетельство СССР

В 760325, кл. Н 02 K 41/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 1020934, кл. Н 02 К 41/02, 1981. (54) (57) ЛИНКРНЬУЙ ЗЛЕКтРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий индукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колод- ка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения путем ограничения тяговой силы, индукторы снабжены выступами, расположенными напротив упоров корпуса, и разделены по длине на две части, соединенные посредством упру; гнх элементов и тормозной. колодки, а также размещены в корпусе с возмож. костью продольного перемещения.

1 11591

Изобретение относится к линейным i электродвигателям и может быть использовано в промышленных и транспортных устройствах, в монтажных и сборочных автоматах и автоматических .манипуляторах для осуществления линейных перемещений, Известен линейный электродвигатель, содержащий индукторы, закрепленные в кОрпусе посредством упругих 10 элементов, якорь,по крайней мере одну тормозную стойку, а также тормозные колодки, прикрепленные по крайней мере к одному из индукторов Р 3.

Недостатки устройства — низкие 15 быстродействие и надежность, ограниченная область применения.

При пуске происходит перемещение индуктора целиком. Иасса его значительна, что предопределяет время это- 20 го перемещения, ограничивает быстродействие и обусловливает сильный удар при соприкосновении с упорами, устанавливающими воздушный зазор.

При этом обмотки индукторов подвер- 25 жены удару, направленному вдоль зубцов, что может привести к выпадению обмотки из пазов, Кроме .того, величина воздушного зазора между индуктором и якорем изменяется вследствие срабатывания упоров при ударах,-что также снижает надежность. Все это, а также невозможность ограничить величину тяговой силы, что требуется во многих случаях, ограничивает об35 ласть применения такого электродвигателя.

Наиболее близким по технической сущности.к предлагаемому является линейный электродвигатель, содержащий индукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь (23.

Недостатки известного электродвигателя - низкая надежность и ограниченная область применения.

При включении происходит передвижение ярем индукторов до соприкосновения их с зубцовыми зонами. При этом удар приходится по зубцам, что приводит к их взаимному перемещению, раз- 55 рушенню пазовой изоляции, может выбить обмотку из пазов, т.е. снижает надежность работы двигателя.

21 2

Во многих случаях требуется ограничить величину тяговой силы путем затормаживания двигателя. Этого требуют, например, некоторые операции по сборке и монтажу с использованием линейных электродвигателей: .заталкивание длинных тонких стержней или трубок в отверстия, вытяжка и т.п,; транспортировка узлов и деталей, не переносящих больших ускорений; работа при возможности аварийного наброса нагрузки до величины, большей, чем наперед заданная. При этом необходимо ограничить величину тяговой силы . либо до предусмотренной условиями техпроцесса, либо до развиваемой двигателем в определенном режиме. Известный двигатель этого сделать не позволяет, что снижает надежность его работы и ограничивает область применения.

11ель изобретения - повышение надежности и расширение области применения .путем ограничения тяговой силы °

Поставленная цель достигается тем, что в линейном электродвигателе, содержащем индукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь, индукторы снабжены выступами, расположенными напротив упоров корпуса, и разделены по длине на две части, соединенные посредством упругих элементов и тормозной колодки, а также размещены в корпусе с возможностью продольного . перемещения.

На фиг.1 показан электродвигатель в отключенном от сети состоянии; на фиг.2 - то же, в подключенном к сети состоянии.

Электродвигатель (фиг. 1 ) содержит якорь 1 и тормозные стойки 2,,закрепленные неподвижно на общем основании (не показано ), корпус 3 с упорами 4 и 5, тормозные колодки 6 и индуктор, разделенный на две части 7 и 8. Части 7 и 8 индуктора имеют выступы 9 и 10, расположенные напротив упоров 4 и 5 соответственно. Кроме того, эти части соединены между собой упругими элементами 11 и 12 в виде пластин и прикрепленными к ним тормозными колодками 6. Части нндуктора могут перемещаться относительно з 1159 корпуса в продольном по отношению к якорю направлении до соприкосновения выступов 9 с упорами 4 или выступов

10 с упорами 5. Перемещение может осуществляться посредством скольжения выступов 9 и 10 по стенкам кор-. пуса 3 или посредством каких-либо.. направляющих {не показаны }. На корпусе 3 расположены элементы 13 крепления рабочего органа, например фла- 10 нец, а также ролики 14, на которых части 7 и 8 индуктора перемещаются относительно якоря 1, В качестве направляющих для роликов 14 используются тормозные стойки 2. Части 7 и 8 индуктора могут быть вьп|олнены одно" или двусторонними относительно якоря l

Ф

Линейный электродвигатель работает следующим образом, 20

При подаче напряжения на части индуктора 7 и 8 кроме рабочей тяговой силы создаются силы магнитного притяжения между частями 7 и 8 индуктора. Эти силы обусловлены магнитным потоком между расположенными друг напротив друга торцовыми поверхностями частей 7 и 8 индуктора. Они достаточно велики, так,как магнитный поток, создающий их, имеет значительную ве30 личину, особенно при малых зазорах между частями индуктора, когда этот поток близок .по величине к рабочему потоку в ярме индуктора. Под действи ем сил магнитного притяжения части 7 и 8 индуктора сближаются, деформи" руя упругие элементы ll и 12, которые оттягивают тормозные колодки 6 от тормозных стоек 2, и двигательрастормаживается. Сближение частей

7 и 8 индуктора продолжается до тех

40 пор, пока выступ 9 не .соприкоснется с упором 4, а выступ 10 — с упором 5.

Рабочая тяговая сила после этого пе- редается от частей 7.и 8 индуктора корпусу 3 и сопряженному с ним пос"

45 редством элемента 13 крепления рабочему органу при движении слева направо через выступы 9 и упоры 4, прн движении справа налево — через выступы 10 и упоры 5 (Фиг.2). Части 7 и 8 .56 индуктора вместе с корпусом 3 переме- . щаются на роликах 14 вдоль якоря I no тормозным стойкам, используемым как направляющие.

Предлагаемый электродвигатель позволяет осуществить торможение как в случае планируемого отключения от се121 4 . ти или внезапного аварийного исчезновения питания, так и в случае, когда тяговая сила на элементе 1 3 крепления рабочего органа превьппает заданную величину, В первом случае после отсоединения от питающего напряжения исчезают как рабочая тяговая сила, так и. сила магнитного притяжения между частями 7 и

8,индуктора,-которые под действием упругих элементов 1! и.1 2 раздвигаются. Тормозные колодки 6 при этом прижимаются к тормозным стойкам 2, и двигатель тормозится вплоть до остановки. !

Во втором случае торможение двигателя обеспечивается после превьппения тяговой силой наперед заданной величины. Если подключенный к сети двига-. тель перемещает нагрузку, например, слева направо, то тяговая сила передается элементу 13 крепления через корпус 3 посредством выступов 9 и упо-. ров 4. Тяговая сила, развиваемая частью нндуктора R,ïðoïoðöèoíàëüíà об-. щей тяговой силе двигателя и стремится оторвать зту часть от части 7 ин дуктора. Этому препятствует сила притяжения между торцами частей 7 и 8 индуктора и способствует сила упругих элементов 11 и 12, стремящихся развести эти части. Таким образом, условие отрыва части 8 индуктора от части 7 индуктора

Рив Рпр

F„- тяговая сила части индуктора 8, развиваемая при движении слева направо при отрыве;

Р - сила электромагнитного припр тяжения между торцовыми поверхностями частей индуктора 7 и 8 в сомкнутом состоянии;

F, " сила упругих элементов 11 и

12 при сомкнутых частях 7 и

8 индуктора;

При выполнении этого условия после того, как индукторы начнут расходиться, сила притяжения между ними падает. вследствие увеличения зазора, что ведет к соприкосновению тормозной колодки с тормозной стойкой 2 и торможению. Двигатель находится в заторможенном состоянии до тех пор, пока тяговая сила на элементе 13

1159121 и й., пр„

У 11 12

$70

Составитель С.Венгрнановская

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Матряшова КорректорО.Луговая

Заказ 3605/54 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/ крепления и пропорциональная ей тяговая сила части 8 индуктора не уменьшатся до величины, удовлетворя ющей условию где F, - уменьшенная тяговая сила

1 части индуктора 8;

F . — сила притяжения между

"р1 торцевыми поверхностями частей 7 и 8 нндуктора в разомкнутом состоянии

F — сила упругих элементов !! 1 и 12 при разомкнутых частях индуктора 7 и 8.

При перемещении двигателя справа налево двигатель работает аналогичным образом, тяговая сила передается посредством выступов 10 и упоров

5, а условие отрыва зависит от тяговой .силы части 7 индуктора.

Подбирая или изменяя конФигурацию, материал или поджим упругих зле ментов 11 и 12 силу притяжения между торцовыми поверхностями частей индук. тора 7 и 8 в сомкнутом состоянии ., (например, с помощью немагнитных прокладок ), а также соотношение размеров частей 7 и 8 индуктора, можно обеспечить торможение двигателя при

10 наперед заданной предельной величине тяговой силы.

В случае необходимости При торможении в результате превйшения тяго15 вой силы двигатель может быть отключен от сети автоматически. Сигналом для отключения может быть момент разъединения частей индуктора или касания тормозной колодки о тормозуО ную стойку,. зафиксированный электрическим контактом, герконом, 4отодатчиком или другими способами.