Электрическая машина переменного тока

 

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с подвижным элементом , имёюдам по крайней мере две кинематические степени свободы относительно многофазного статора, магнитопровод Которого выполнен из четырех одинаковых зубчатых элементов, образуюиойх замкнутый контур, о т л и - чающаяся тем, что, с целью расширения области применения, рабр.чая активная поверхность магнитопровода и подвижный элемент выполнены плоскими, а плоскости симметрии зубцов и пазов одной пары противоположных элементов параллельны друг другу и перпендикулярны аналогичным плоскостям симметрии зубцов и пазов другой пары противоположных элементов. 2. Машина по п.1,отличающая с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повыS шения энергетических .показателей при вращательном движении подвижного элемента , магнитопровод статора вйполнеи в виде кольца с прямоугольшлм поперечным сечением.

р@р Н 02 К 41/025

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3428621/24-07 (22) 29.04.82 (46) 07. 12.84. Бюл. У 45 (72) В.M. Дементьев, Ю.И. Лютахин и A.È. Скороспешкин (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 621.313.33(088.8) (56) 1. Свечарник Д.В. Линейный электропривод. M., 1979, с. 38, рис.2-3.

2. Авторское свидетельство СССР . У 951586, кл. Н 02 К 41/025, 1980. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с п,выдвижным элементом, имеющим по крайней мере две кинематические степени свободы относительно многофазного статора, магнитопровод которого выполнен из четырех одинаковых зубчатых элементов, образующих замкнутый контур, о т л и " чающая с я тем, что, с целью расширения области применения, рабочая активная поверхность магнитопровода и подвижный элемент выполнены плоскими, а плоскости симметрии зубцов и пазов одной пары противоположных элементов параллельны друг другу и перпендикулярны аналогичным плоско.стям симметрии зубцов и пазов другой пары противоположных элементов.

2. Машина по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения энергетических, показателей при вращательном движении подвижного эле мента, магнитопровод статора вьитолнен в виде кольца с прямоугольным поперечным сечением, 1 11283

Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока с плоским подвижным элементом, свободно подвешенным и имеющим две или три кинематические степени свободы: две поступательные, одну вращательную.

Такие машины мОгут быть выполнены с любым известным подвесом (механическим,.магнитным, газо- и гидродинамическим, электрическим и т.д.) и ис- 10 пользоваться в качестве электроприводов устройств перемещения (по линейным координатам) и развороте (по угловой координате) в машиностроении, приборостроении, самолетостроении 15 судостроении, транспорте, медицине, космической технике и других облас-

44 2 плоскими, а плоскости симметрии зубцов и пазов одной пары противоположных элементов параллельны друг другу и перпендикулярны аналогичным плоскостям симметрии зубцов и пазов другой пары противоположных элементов. ь

Кроме того, для упрощения техноло. гии изготовления и повышения энергетических показателей при вращательном движении подвижного элемента маг нитопровод статора выполнен в виде кольца с прямоугольным поперечным сечением.

На фиг. 1 представлена электрическая машина с четырьмя зубчатыми элементами магнитопровода, установленными по сторонам квадрата; на фиг. 2— тях.

Известны линейные электрические машины переменного тока с плоским подвижным элементом (ротором) 1 имеющим одну поступательную кинематичес/ кую степень свободы подвижного элемента (ротора) относительно статора P) 25

Недостатками таких линейных электрических машин являются наличие только одной поступательной кинематической степени свободы подвижного элемента и ограниченная область применЕния в связи с этим.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению. является электрическая машина переменного тока с подвижным элементом, имеющий по крайней мере две кинематические степени

35 свободы относительно многофазного статора, магнитааровод которого выполнен из четных одинаковых зубчатых элементов, образующих замкнутый контур С2) °

Недостатками известной машины.при высоких энергетических и технических показателях являются невозможность поступательного линейного перемещения

45 подвижного элемента и ограниченная область ее применения в связи с этим.

Цель изобретения — расширение области применения.

Эта цель достигается тем, что в электрической машине переменного то50 .ка с подвижным элементом, имеющим по крайней мере две кинематические степени свободы относительно. многофазного статора, магнитопровод которого выполнен из четырех зубчатых элемен- 55 тов, образующих замкнутьп контур, рабочая активная поверхность магнитопровода и подвижньпЪ элемент вьп1олнены электрическая машина, магнитопровод статора которой выполнен в виде кольца °

Электрическая машина (фиг. 1) содержит магнитопровод статора 1, который имеет плоскую активную рабочую поверхность и выполнен из четырех одинаковых зубчатых элементов, установленных по сторонам квадрата, в каждом из которых установлена многофазная обмотка (не показана) и плоский подвижный элемент 2. Магнитопровод такой электрической машины может иметь вид кольца с прямоугольным поперечным сечением,(фиг. 2). Плоскости симметрии пазов (зубцов) одной пары диаметрально противоположных зон параллельны друг другу и перпендикулярны аналогичным плоскостям симметрии пазов другой пары диаметрально противоположных зон, и пазы в предлагаемой электрической машине могут иметь любую из известных форм (на чертеже изображены прямоугольные). Материалом для изготовления магнитопровода статора предлагаемой электрической машины может служить ленточная электротехническая сталь, магнитодиэлектрик (например, феррит).

Машина работает следующим образом.

При подаче питания на обмотки (не показано) подвижный элемент осуществляет двухстепенное поступательное движение по двум линейным коорди натам (относительно оси Х иУ ) и одно вращательное движение по одной угловой координате (относительно оси Z). По своим фУнкциональным возможностям машина равноценна двум линейным электрическим машинам и одно электрической машине. с вращательным движением ротора.

3 11

Упрощение технологии достигается за счет упрощения намотки магнитопровода в случае, если он изготавливается витым из рулонной электротехнической стали, а также упрощения технологии изготовления матрицы и пуансона для его формовки, если он выполняется из феррита или магнитодиэлектрика. При кольцевом магнитопроводе электрическая машина имеет несколько худшие энергетические показатели при поступательном движении подвижного элемента, чем в машинах с прямоугольным магнитопроводом, поскольку бегущее магнитное поле движется поступательно в направлении, перпендикулярном зубцам или пазам магнитопровода, но в силу того, что боковые поверхности магнитопровода являются цилиндрическими (а не плоскими), оно смещается и в боковых направлениях, что приводит к возникновению паразитных моментов, ухудшающих энергетические показатели по этим каналам движения. Однако при

28344 4 вращательном движении магнитного поля при согласном включении обмоток всех четырех зон статора энергетические характеристики предлагаемой

5 машины по этому каналу вращения бу.дут гораздо выше, чем у машины с прямоугольным магнитопроводом, за счет уменьшения паразитных моментов.

Это следует учитывать при изгот0вленни машины: если в электрической машине используется в процессе работы в основном вращательное движение подвижного элемента и в меньшей степени поступательные движения подвижного элемента, то возможность применения кольцевого магнитопровода

\ возрастает, и наоборот. При кольцевом магнитопроводе, как и при прямоугольном, плоскости симметрии, пазов и зубцов одной парьг. зон параллельны друг другу и перпендикулярны аналогичным плоскостям симметрии пазов и зубцов другой пары диаметрально противоположных 3Оне

1128344

Составитель С. Венгржановская

Редактор Т. Кугрышева Техред Т;Фанта Корректор M. Леонтюк

Ф

Заказ 9080/41 Тираж 666 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 е