Синхронный электродвигатель колебательного движения

Синхронный электродвигатель колебательного движения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1ц650!72

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2340696/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл.

Н 02К 33/08

Государственный комитет сссР (53) УДК 621.313.17 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

С. Ю. Кудараускас (71) Заявитель

Каунасский политехнический институт имени Антанаса Снечкуса (54) СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, к области специальных электрических машин и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, где необходимы источники вибраций, управляе- 5 мые по амплитуде, направлению, а также вращательные колебания значительной угловой амплитуды. В частности, изобретение может быть использовано в установках сейсмической разведки, в устройствах тех- 10 нологичсского вибрирования (вибротранспортерах, виброгрохотах, вибропитателях, виброуплотнителях), в испытательных устройствах.

Известен синхронный электродвигатель 15 колебательного движения, который имеет два качающихся в противоположных направлениях подвижных элемента, вызывающих прямолинейные колебания корпуса двигателя (1). 20

В известном электродвигателе отсутствует возможность управления направлением создаваемых прямолинейных колебаний, не предусмотрена возможность получения вращательных колебаний корпуса двигателя, 25 направляющие вращения подвижных элементов нагружаются центробежными и электр ом агнитными силами одного напр авления.

Известен также синхронный электродвигатель колебательного движения, содержащий цилиндрический статор с магнитопроводом и обмотками постоянного и переменного тока, внутренний цилиндрический магнитопровод, закрепленный на неподвижной оси, которая жестко связана с корпусом, и д ва подвижных элемента, расположенных в зазоре между статором и внутренним магнитопроводом (2).

Недостатком известного двигателя является невозможность получения колебаний различного направления и траектории, повышенные потери в направляющих прямолинейного движения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей электродвигателя.

Для этого обмотка постоянного тока состоит из двух катушек, смещенных в пространстве на 90, а обмотка переменного тока выполнена из четырех катушек, расположенных между катушками постоянного тока,:причем подвижные элементы шарнирно установлены на оси внутреннего магнитопровода.

Для разгрузки .подшипников электродвигателя от центробежных сил дебалансных роторов, а также для компенсации инерцй650172 онпости подвижных элементов при использовании прямолинейных колебаний корпуса электродвигателя, подвижные элементы соединены между собой упругими элементами.

На фиг. 1 показан синхронный электродвигатель колебательного движения, поперечный разрез; фиг. 2 — то же, продольный разрез; фиг. 3 — схема направлений токов в обмотках при прямолинейных колебаниях корпуса горизонтального направления; фиг. 4 — схема направлений токов в обмотках при прямолинейных колебаниях корпуса вертикального направления; фиг, 5 — схема направлений токов в обмотках при вращательных колебаниях корпуса; фиг. 6 — соединение подвижных элементов упругими элементами.

Синхронный электродвигатель колебательного движения содержит статор с магнитопроводом 1, внутренний магнитопровод

2, подвижные элементы 3 и 4, корпус 5, ось 6, соединяющую внутренний магпитопровод с корпусом и служащую направляющей качаний подвижных элементов.

В пазах магнитопровода 1 статора размещены две катушки 7 и 8 обмотки возбуждения постоянного тока и четыре катушки 9 — 12 обмотки переменного тока.

Катушки 7 .и 8 смещены в пространстве на

90 . Подвижные элементы 3 и 4 установлены шарнирно на оси внутреннего магнитопровода и соединены между собой упругими элементами 13.

Электродвигатель работает следующим образом.

При необходимости получения, например, горизонтальных прямолинейных колебаний корпуса в варианте синхронного возбуждаемого электродвигателя, катушка 7 обмотки возбуждения питается постоянным током, а катушки 9 — 12 обмотки перемен ного тока включены по схеме четырехполюсной обмотками (буквами N, S на фигурах обозначена полярность магнитопровода статора от переменных токов в рассматриваемый полупериод времени). Подвижные элементы всегда будут стремиться занимать положение по оси результируюшего магнитного потока от обеих обмоток. При указанных (фиг. 3) направлениях тока на подвижные элементы будут действовать силы, направленные налево (подвижные элементы будут поворачиваться по направлениям черных стрелок), что вызовет горизонтальное перемещение корпуса электродвигателя наг аво. В течение следующего полупериода направления токов катушек обмотки переменного тока изменяются на противоположные, что вызовет противоположное перемещение подвижных элементов и кор,пуса двигателя (согласно направлениям белых стрелок). Таким образом, при питании обмоток двигателя (фиг. 3) ось результирующего магнитного потока будет

60 б5 периодически (с частотой питающего псрсмещенного тока) параллельно перемещаться в горизонтальном направлении, что вызовет соответствующие качания подвижных элементов и колебания всего электродвигателя.

При питании постоянным током катушки

8 обмотки возбуждения и аналогичном предыдущему варианту питании катушек обмотки переменного тока (см. фиг. 4) ось результирующего магнитного поля будет колебаться в вертикальном направлении, что вызовет вертикальные колебания корпуса двигателя.

Таким образом, изменяя питание катушек обмотки возбу>кдения, имеем возможность управлять направлением прямолинейных колебаний электродвигателя.

При использовании грямолинейных колебаний только одного направления достаточно иметь од ну катушку возбуждения.

При питании катушки 7 постоянным током, при переключении катушек обмотки переменного тока в двухполюсный вариант (см. фиг. 5) ось результирующего магHHI ного, потока будет периодически поворачиваться, что вызовет поворот обоих подвижных элементов в одном угловом направлении, а корпуса электродвигателя — в противоположном. В этом случае корпус двигателя будет совершать вращательные колебания.

При соединении подвижных частей натяжными упругими элементами (фиг. 6) подвижные элементы будут стремиться занять противоположное одно относительно другого положение. Поэтому при нарушении этого положения (в случае прямолинейных колебаний) упругие элементы будут компенсировать инерционность подвижных элементов при таком их движении, к тому же сила натяжения пружин будет компенсировать центробежные силы, действующие IIB подшипники подвижных элементов.

Следовательно, использование данного электродвигателя даст возмо>кность получить различные по характеру траектории и направлению колебания, возмо>кность управлять этими колебаниями переключением схемы питания.

Формула изобретения

1. Синхронный электродвигатель колебательного движения, содержащий цилиндрический статор с магнитопроводом и обмотками постоянного и переменного тока, внутренний магнитопровод, закрепленный на неподвижной оси, которая жестко связана с корпусом, и два подвижных элемента, расположенных в зазоре между статором и внутренним магнитопроводом, отл ич а ю щи и с я тем, что, с .целью расширения функциональных возможностей электродвигателя, обмотка постоянного тока состоит

650172 из двух катушек, сме;псиных в !,>n!: ра:с: вс на 90, и обмотк;, пс;. .. тс, ". г -:.. а выполнена из четырех катушек, расположенных мсжд кат;.Шками постоянного тока, причем подвижные элементы шарнирно установлены на оси внутреннего магнитопровода.

2. Синхронный электродвигатель колебательного движения по и. 1, о т л и ч а:о! ((j ( ф

:ц ii il с я гсм, что подвижныс элементы соединены между собой упругими элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Авторское свидетельство СССР

М 149057, i< . В 65g, 27!16, 1960.

2. Патент США,¹ 3536941, кл. 310 — 27, 1970.

650172

ФЫ6

Редактор Ю. Челюкаиов

Заказ 2709/1 Изд. № 158 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Ф. Подольская

Техред Н. Строганова

Корректоры: P. Беркович и А. Степанова