Вторичный элемент линейного электродвигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз,Советскик

Социалистических

Республик (11>1003264

« ,ф Ф г ен (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0510.81 (21) 3344305/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (53) М Ки з

Н 02 К 41/02

Н 02 К 9/20

Госуаарственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет — (53) УДК 6 21. 313.. 713(088. 8) Опубликовано 070383. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 070383

: В.A. Багреев, Н. В. Богаенко,,S. Й . .1ри,@pe о и В.С. Попков -::>

/ особое «о«отру«торс«ое берт« лиеейннх., / электродвигателей

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ВТОРИЧНЫН ЭЛЕМЕНТ ЛИНЕИНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции вторичного элемента линейного цилиндрического электродвигателя.

Известен вторичный элемент линейного эЛектродвигателя, содержащий цилиндрический магнитопровод, на поверхности которого в винтовых пазах уложена короткозамкнутая обмотка $1).

Недостатком такой конструкции является отсутствие системы охлаждения, а учитывая то, что во вторичном элементе имеют место значительные потери мощности, следствием которых является быстрое нагревание вторичного элемента, то возможности

его применения часто ограничены.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вторичный элемент линейного электродвигателя, включающий герметично закрытый цилиндрический магнитопровод с осевым каналом, на поверхности которого уложена короткозамкнутая обмотка, выполненная в виде слоя меди,капиллярно пористый материал, уложенную на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода и охладитель, укрепленный на конце вторичного элемента (2 ).

Недостатком такой конструкции является то, что капиллярно-пористый материал находится в непосредственном контакте не с короткозамкнутой обмоткой, потери в которой на порядок выше чем в ферромагнитном цилиндрическом магнитопроводе, а в непосредственном контакте с телом последнего, что значительно снижает эффективность системы охлаждения вторичного элемента. Кроме того, охладитель установлен на вторичном элемен15 те таким образом, что его продолжение оси совпадает с аналогичной осью . последнего, что снижает его эффективность, так как при горизонтальной установке двигателя не позволяет соз.

2О давать в капиллярной структуре допол. нительного давления за счет столба хладагента на стенках охладителя.

Цель изобретения — улучшение охлаждения вторичного элемента.

25 Поставленная цель достигается тем, что в пазах, выполненных на внешней поверхности цилиндрического магнитопровода, уложена капиллярная структура, причем указанные па:ы свяЗО заны с осевым каналом системой ка 1003264 налов, а охладитель установлен ,таким образом, что между его продольной и аналогичной осью вторичного элемента образован угол выбираемой из условия О ой90, где (,- угол между продольными осями охладителя 5 и вторичного элемента.

Цилиндрический магнитопровод может содержать пазы, выполненные как по винтовой линии или вдоль образующей цилиндра, так одновременно 10 по винтовой линии и вдоль образующей цилиндра.

Осевые каналы в теле магнитопровода размещены по винтовой линии.

На внешней поверхности цилиндри- 5 ческого магнитопровода или на внутренней поверхности короткозамкнутой обмотки выполнена накатка.

Кроме того, пазы, выполненные по винтовой линии, содержат число заходов больше единицы.

На фиг. 1 изображен линейный электродвигатель с предлагаемым вторичным элементом, общий вид; на фиг. 2-4 — варианты выполнения цилиндрического магнитопровода; на фиг. 5-7 — варианты выполнения вто- ричного элемента.

Вторичный элемент 1 линейного электродвигателя(для удобства восприятия и наглядности ) совместно с -З0 индуктором 2 представляет собой герметично закрытый цилиндрический магнитопровод 3, на поверхности которого уложена короткоэамкнутая обмотка 4, снабженный осевым кана- 35 лом 5 из внутренней полости которого удален воздух. Кроме того, на внешней поверхности упомянутого цилиндрического магнитопровода 3 выполнены пазы 6, в которые уложен капилляр- 40 ,,но-пористый материал 7, заполненный водой яли другим хладагентом. Капиллярно-пористый материал 7 может быть выполнен как из токопроводящего материала или немагнитного материала, 45 так и изоляционного или иного материала, например в виде трехслойного жгута медной проволоки малого но раз.

° ного диаметра. Капиллярно-пористый материал 7 выбирается в зависимости от конструкции вторичноro элемента 1.

Цилиндрический магнитопровод 3 может содержать пазы б, выполненные как по винтовой линии (фиг. 2) или вдоль образующей цилиндра (фиг. 3 ), так и одновременно по винтовой линии и вдоль образующей цилиндра (фиг. 4 ). упомянутые пазы 6 связаны с осевым каналом 5 системой каналов 8, причем наиболее целесообразно каналы

8 в теле цилиндрического магнитопро- 60 вода 3 выполнять по винтовой линии, что позволит. избежать снижения его жесткости.

Короткоэамкнутая обмотка 4 выпол ,няется как в. виде токопроводящей 65 трубы 9, установленной на цилиндрическом магнитопроводе 3 (фиг. 5 ), так и в виде короткозамкнутых токопроводящих витков 10, уложенных в пазы 11, выполненные по винтовой линии на поверхности магнитопровода

3 (фиг. б ) или в виде чередующихся колец 12 и 13, собственно, иэ проводящего и ферромагнитного материала (фиг. 7 ), жестко соединенных с токопроводящими шинами 14, уложенными в пазы 15, выполненные на поверхности магнитопровода 3 вдоль образующей цилиндра.

При выполнении короткоэамкнутой обмотки 4 по варианту фиг. б капиллярно-пористый материал 7 целесообразно располагать в тех же винтовых пазах 11, что и короткозамкнутую обмотку 4, т.е. под короткоэамкнутыми витками 10.

Кроме того, с целью увеличения поверхности контакта хладагента с короткозамкнутой обмоткой 4 на внеш» ней поверхности цилиндрического магнитопровода 3 (фиг. 2 ) или на внутренней поверхности короткоэамкнутой обмотки (не показано ) целесообразно выполнять накатку 16.

На одном из концов вторичного элемента 1 смонтирован охладитель 12 конструкция которого может быть самой различной в ..зависимости от ус- ловий эксплуатации линейного электродвигателя. Например, в виде полого сребренного цилиндра, внутри которого размещены конденсаторы 18 (фиг. 1 ).

При этом с целью увеличения площади контакта капиллярно-пористого материала 7 с конденсаторами 18 пазы б, выполненные по винтовой линии на внешней поверхности цилиндрического магнитопровода 3, целесообразно выполнять с числом заходов больше единицы, т.е. многозаходными.

Кроме того, с целью увеличения интенсивности термодинамического цикла путем создания дополнительного давления хладагента на стенах конденсаторов 18, связанных с капиллярно-пористым материалом 7, охладитель 17 установлен таким образом, что между его продольной осью

19 и аналогичной осью 20 вторичного элемента 1 образован угол, выбираемый из условия.0:Ы 90, где К- угол между продольными осями охладителя и вторичного элемента.

Термодинамический цикл такого устройства предусматривает парообразование в месте нагрева и конденсацию в месте охлаждения. Парообразование происходит в местах контакта напил»..

1 лярно-пористого материала 7, заполненного хладагентом, с нагретыми частями вторичного элемента 1, откуда пары хладагента по системе кана1

1003264 лов 8 поступают в осевой канал 5, а затем в полость охладителя 17, и охлажденные в виде капель .оседают на конденсаторах 18. Конденсированный хладагент напрерывно в результате сил поверхностного натяжения и давления столба хладагента на стенках конденсаторов 18 через капиллярнопористый материал 7 возвращается в зону нагрева.

Предлагаемое решение позволяет значительно повысить эффективность системы охлаждения вторичного элемента по сравнению с известными конструкциями. Такое устройство возможно с успехом испольэовать в приводах с возвратно-поступательным перемещением рабочего органа не .только при кратковременных, но и при повторно-кратковременных и длительных режимах работы, так как предлагаемое решение позволяет ушучшить охлаждение как самого вторичного элемента, так и внутренней зоны собственно линейного электродвигателя. Кроме того, линейные цилиндрические электродвигатели возможно использовать как при горизонтальной, так и вертикальной установке.

Годовой экономический эффект от использования единичного образца линейного электродвигателя составит

0,01 тыс. руб ° формула изобретения

1. Вторичный элемент линейного электродвигателя, содержащий цилиндрический магнитопровод с герметичным осевым каналом, короткозамкнутую обмотку, уложенную на поверхности магнитопровода, заполненный хладагентом капнллярно-пористый материал, сопряженный с магнитопроводом, и расположенный на конце магнитопровода охладитель, о т л и ч а ю щ и Pс я тем, что, с целью улучшения охлаждения, на внешней поверхности магнитопровода расположены пазы, в которых размещен: упомянутый капиллярно-пористый материал и которые сообщены с осевым каналом, охладитель имеет продольную ось, расположенную с наклоном к продольной оси

10 магнитопровода, причем угол наклона выбран в .пределах 0

2. Вторичный элемент по п.i, отличающийся :тем, что пазы. расположены по винтовой линии.

35 3. Вторичный элемент по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и и ".. я тем, что пазы расположены вдоль образующей цилиндра.

4. Вторичный элемент по пп.1-3, о отличающийся тем, что каналы, соединяющие пазы с осевым каналом, расположены по винтовой линии.

5. Вторичный элемент по пп.1-4, д отличающийся тем, что на внешней поверхности цилиндрического магнитопровода выполнена накатка.

6. Вторичный элемент по пп.1-4, отличающийся тем, что на внутренней поверхности короткозамкнутой обмотки выполнена накатка.

7. Вторичный элемент по пп.1-6, отличающийся тем, что пазы расположены по многозаходной

З5 винтовой линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Е 558360, кл. Н 02 К 41/04, 1975 °

2. Патент ПНР 9 98753, кл. Н 02 К 41/02, 1978.

100 3264

Pur. г

7 / g p юг. а1 rs

1У 77г

Рю 7

ВНИИПИ Заказ 1583/41 Тираж 685 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4