Линейный электрический двигатель

Линейный электрический двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Соцмалмстмчеснмх

Республмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 79251 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51 ) M. Кл. (22) Заявлено 28.09.78(21) 2676312/24-0 с присоединением заявки.%

Н 02 К 41/02

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовако 30.12.80. Бюллетень № 48 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.

282 (088 8) Дата опубликования описания 30.12.80 (72) Авторы изобретения .

В .Т. Беликов, А. l1. Ивлев, И. B. Меркулов и Г. B. Пуйпо (7I) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в приводах возвратно-поступательного и прямолинейного перемещений металлообрабатывающих станков с широким диапазонам регулирования скорости при сравни5 тельно больших перемещениях рабочего органа.

Известен линейный электрический двигатель постоянного тока, содержащий индуктор и якорь flj.

Недостатком двигателя является увеличение расхода активных материалов либо на обмотку индуктора, либо на обмотку якоря при увеличении хода двигателя.

Известен также линейный электричес15 кий двигатель, содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противополон ных сторонах которой размещены друг против друга полюсные сердечники с об20 моткой возбуждения и рабочей обмоткой, и подвижную часть, содержащую ферромаз нитные сердечники, закрепленные на немагнитной полосе, которые в направлении

2 движенИя имеют длину, равную полюсноl му делению (, и расположенные друг от друга на расстоянии, равном 12).

Недостатком линейного двигателя является то, что в этом случае действует сильное продольное поле реакпии якоря, создаваемое токами лобовых частей той стороны якорной обмотки, которая находится в нижней части магнитопровода неподвижной части. Магнитные потоки этих лобовых частей замыкаются полностью по пути основного потока Ф о и изменяются при движении от нуля до максимального значения с частотой, определяемой отношением длины хода к удвоенному нолюсному делению. Это вызывает значительные пульсации полного потока машины и, следовательно, соответствующие пульсаиии тягового усилия двигателя, особенно существенные в зоне низких скоростей.

Белью изобретения является повышение равномерности движения линейного двигателя.. +га цепь достига ется тем, что акпюные поверхности попюсных сердечников ферромагнитной станины сдвинуты друг от носитепьно друга в продольном направпении на величину полюсного деления при эчом крайний попюсный сердечник на каждой стороне П-образной станины, расположенный со стороны, противоположной напрявпению сдвига, снабжен ферромагнич ной приставкой длиной, равной попюсному l0 делению Т, На фиг. 1 изображена конструкиивная схема линейного двигателя с компенсированной реакцией якоря лобовых частей; на фиг. 2 — конструктивная схема линей- 15 ного двигателя с компенсированной реакцией якоря побовых чястей (сдвиг на величину ) на фиг. 3 — конструктивная

1 схема двигателя с компенсированной реакцией якоря лобовых частей, поперечный 20 разрез; на фиг. 4 — конструктивная схема двигателя с компенсацией реакции якоря лобовых частей и устранением продольной пупъсации магнитного потока; ня фиг, 5— конструктивная схема двигателя с компен- 25 сацией реакции якоря лобовых частей и устранением продольной пупьсяиии магнит ного потока, продольный разрез, сдвиг подвижной части на величину

Линейный эпектродвигатепь постоянно- 30 но тока, встроенный в станину 1 металлообрабатывающего станка, состоит иэ двух рядов магнитопроводов неподвижной части, закреппенных по обеим сторонам внутренней части станины со сдвигом одного ря- З да относительно другого на величину попюсного депения i . В зазоре между ними перемещаются ферромагнитные призматические бруски 2, длина каждого из которых и величина промежуткл между ними равны 40 попюсному делению . Каждый элемент мягнитопровода неподвижной части выпопняется v виде сердечника 3 с попюсным наконечником 4 и располагается по дпине станины на участке 2 7 . На сердеч- 4s нике 3 расположена обмотка возбуждения

5. На поверхности наконечника 4, обращенной к подвижной части, имеются пазы дпя укладки якорной обмотки 6. Наконечники 4, число которых определяется требующимся тяговым усилием линейного двигатепя, устанавпивяютсп друг возле друга без зазора и со сдвигом одного ряда эпементов по отношению к другому ня полюсное деление i . Такой сдвиг позволяет попучить в любой момент времени противопопожные направпения токов обмотки 6 якоря каждого из рядов в лобовых еечастях.

В этом спучае потоки реакции якоря по бовых частей обеих рядов статора полностью компенсируют друг лруга и не оказывают влияния на основной магнитный поток Фо.

Дпя обеспечения участия в создании тягового усилия всех элементов крайние магнитипроводы, компенсируя осевой сдвиг, дополняются ферромагнитными приставками 7. Призматические магнитопроводы конструктивно объединены немагнитной полосой 8 со столом метяппообрабатывающего станка 9 (фиг. 3).

B таком двигателе полностью отсутствует поток реакции якоря лобовых частей обмотки якоря, что обусловлено противоположным направлением токов этих частей в каждом из рядов неподвижной части. Однако при сдвиге призматических магнитопроводов подвижной части от исходного, показанного на фиг. 1, на попюсное деление 7 (фиг.2), в зазоре между элементами оказывяется на единицу меньше элементов подвижной части. Чередова ние разного количества магнитопроводов подвижной части, находяпцихся в зазоре статора,происходит через каждое попюсное деление 7 вдопь хода машины, что вызывает продольные пупьсапии основного магнитного потока и соответственно тягового усилия двигателя и его скорости.

Лпя увеличения равномерности движеH lH линейного двигателя постоянного тока путем устранения как продольной пупьсации основного магнитного потока, так и продольной реакции якоря лобовых частей, один из рядов элементов статора ) (например, верхний) может быть дополнен с одной стороны приставкой шириной в два полюсных деления, тогда другой (например, нижний) необходимо дополнить двумя приставками с обеих сторон шириной в попюсное депениеи каждый.

Такой двигатепь представлен на фиг.4, 5.

Видно что и в одном, и в другом положении число подвижных йриэматических магнитопроводов в зазоре между рядами элементов одно и то же. Следовательно, площади подвижных эпементов, через которые замыкается основной магнитный поток Ф о, в любой момент времени остаются постоянными, что и обеспечивает от сутствие его продольных пупьсаци

Предпагаемый двигатепь. работает спедующим образом,.

При принятых на фиг.4 направпениях токов якорной обмотки 6 и основного мат нитного потока Ф о электромагнитное усипие, возникающее в соответствии с законом Био-Савара-Лапласа, направпено впра«

7г ., 7 фие. 1 во для элементов и влево для подвижной части. Под действием этого усилия, подвижная часть линейного двигателя начинает перемептаться влево. Электромеханический или полупроводниковый коммутатор переключает ток в секпиях обмотки

6 якоря таким образом, чтобы в проводниках элементов, находящихся в данный мо-. мент против ферромагнитных призматических магнитопроводов подвижной части, про-та текая ток одного и того же направления при движении в одну сторону.

Для реверса двигателя необходимо изменить на противоположное либо направление тока в якорной обмотке, либо в обмот ке возбуждения двигателя. Аналогично работает и двигатель, конструктивная схема которого представлена на фиг.4.

Формул а изобретени я

Линейный электрический двигатель содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой разме пены друг против друга полюсные

31 б сердечники с обмоткой возбуждения и рабочей обмоткой, и подвижную часть, содержатпую ферромш нитные сердечники, закрепленные на немагнитной полосе, которые в направлении движения имеют длину, равную полюснаму делению 7-, я расположенные друг от друга на расстоянии, равном, о т л и ч а ю m и и с st тем, что, с иелью повышения равномерности движения, акжвные поверхности полюсных сердечников ферромагнитной станины сдвинуты друг относительно друга в продольном направлении на величину полюсного деления

1, при этом крайний полюсный сердечник на каждой стороне П-образной станины, расположенный со стороны, противоположной направлению сдвига, снабжен ферромагнитной приставкой длиной, равной полюсному делению .

Источники информаиии,, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании %2207232 ., кл. Н 02 К 41/02, Н 2А, 1970.

2. SuEE.Schee z. ейа МгйесМ.ver, 1972, 63, No. 2233,, сс. 1338-1344.

792511

Рц Х

Составитепь С. Бенгржановская

Техред М. Петко Корректор С. Шомак

Редактор 3. Ходакова

Заказ 9596/61 Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий

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

Под писно е

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