Электрический двигатель возвратно-поступательного движения

 

Изобретение относится к электромашиностроению и направлено на упрощение конструкции, увеличение КПД и увеличение быстродействия двигателя возвратно-поступательного движения. Магнитопровод цилиндрического индуктора двигателя включает ярмо 1, / полюса 2 и обмотку 3. Внутри.индуктора концентрично расположен якорь, содержащий магнитопровод 4 и короткозамкнутую обмотку 5 в виде диска. Торец магнитопровода, к которому примыкает диск, размещен в пределах аксиального размера обмотки индуктора, при этом аксиальный размер диска не превышает суммарной величины аксиального размера полюса магнитопровода и величины выступания обмотки индуктора в осевом направлении за торец магнитопровода якоря. Выполнение короткозамкнутой обмотки в виде диска приводит к уменьшению ее активного сопротивления, что обеспечивает наведелие в ней большего тока при том же токе возбуждения и, следовательно, получение большего усилия, повышение КПД и быстродействие двигателя. 1 ил. i (Л Ф ND to 41 CD Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 К 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3823387/24-07 (21) 10.12.84 (46) 15.04.86. Бюл. Р 14 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) С.Б.Плотников (53) 621.313.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 799085, кл. Н 02 К 33/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 686126, кл. Н 02 К 33/02, 1976. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению и направлено на упро-. щение конструкции, увеличение КПД и увеличение быстродействия двигателя возвратно-поступательного движения.

Магнитопровод цилиндрического индуктора двигателя включает ярмо 1, 1

ÄÄSUÄÄ 1224917 А полюса 2 и обмотку 3. Внутри индуктора концентрично расположен якорь, содержащий магнитопровод 4 и короткозамкнутую обмотку 5 в виде диска.

Торец магнитопровода, к которому примыкает диск, размещен в пределах аксиального размера обмотки индуктора, при этом аксиальный размер диска не превышает суммарной величины аксиального размера полюса магнитопровода и величины выступания обмотки индуктора в осевом направлении за торец магнитопровода якоря. Выполнение короткоэамкнутой обмотки в виде диска приводит к уменьшению ее активного

Ф сопротивления, что обеспечивает на- 9 ведение в ней большего тока при том же токе возбуждения и, следовательно, %/Ф получение большего усилия, повышение

КПД и быстродействие двигателя. 1 ил.

1224917

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электротехническим двигателям возвратно-поступательного движения, и может быть использовано в различных технологических устройствах в качестве исполнительного двигателя. и

Целью изобретения является упрощение конструкции, увеличение КПД и увеличение оыстродействия электри- 10 ческого двигателя возвратно-поступательного движения.

На чертеже схематично представлена конструкция электрического двигателя возвратно-поступательного движения.

Электрический двигатель содержит неподвижнь|й цилиндрический индуктор, включающий магнитопровод, состоящий из ярма 1 и полюсов 2, и обмотку 3. 20

Концентрично внутри индуктора расположен якорь, содержащий магнитопровод 4 и короткбзамкнутую обмотку

5, в виде диска. Концентричное расположение и перемещение якоря внутри индуктора может обеспечиваться, например, немагнитной цилиндрической втулкой, расположенной в зазоре между якорем и индуктором (не показана) .

Торец магнитопровода, к которому

ЗО примыкает диск, размещен в пределах аксиального размера обмотки индуктора, при этом аксиальный размер диска

:e превышает суммарной величины аксиального размера полюса магнитопровода и величины выступания обмотки индуктора в осевом направлении за торец магнитопровода якоря, величина выступания обмотки индуктора в осевом направлении эа торец магнитопровода якоря не превышает половины аксиального размера обмотки индуктора, а аксиальный размер части магнитопровода якоря, выступающей за пределы магнитопровода индуктора со стороны, противоположной месту размещения диска, равен величине хода якоря.

Двигатель работает следующим образом.

При протекании импульса тока по обмотке 3 индуктора магнитный поток

Ф„ созданный этим током, проходя по магнитопроводу индуктора и якоря, замыкается через короткозамкнутую сбмотку 5 якоря и по закону электромагнитной индукции индуктирует в ней ток,противоположный по знаку току в обмотке индуктора. В результате этого возникает электромагнитное усилие F .

Выполнение короткоэамкнутой обмотки в виде диска позволяет уменьшить ее активное сопротивление, что обеспечивает наведение в ней большего тока при этом же токе возбуждения, а следовательно, и получение большего электромагнитного усилия, которое в двигателях индукционно-. динамического типа пропорционально произведению токов обмотки индуктора и короткозамкнутой обмотки и следовательно повышение КПД и быстродействия двигателя.

Ограничения на размеры элементов предлагаемого двигателя выбирались из условий обеспечения высоких КПД

Л быстродействия.

Так„ например, аксиальный размер части магнитопровода якоря, выступающей в исходном положении эа пределы магнитопровода индуктора, выбран равным величине хода якоря из условия обеспечения наиболее полного энергопреобраэования при минимизации массы якоря. Уменьшение этого размера вызывает в конце хода якоря появление дополнительного эазора между магнитопроводами и возникновение тормозного электромагнитного усилия,, а увеличение приводит к наличию лишней части магнитопровода, не участвующей ни в какой момент времени работы двигателя в электромеханическом преобразовании энергии (так как магнитный поток при любом положении якоря не проходит по этой части), а лишь увеличивающей массу якоря, что снижает прежде всего быстро,цействие двигателя.

Аксиальный размер диска не превышает суммарной величины аксиального размера полюса магнитопровода и величины выступания обмотки индуктора в осевом направлении за торец магнитопровода якоря.

Если аксиальный размер диска будет больше рекомендуемого, то в ис ходном положении якоря часть диска будет находиться вне магнитопровода нндуктора. Через эту выступающую за пределы магнитопровода индуктора часть диска не будет проходить магнитный поток и следовательно в ней не будет наводиться ток. Эта часть диска не будет участвовать в элек1224917 гателя.

Составитель С.Венгржановская

Редактор Н.Горват Техред И.Попович Корректор И.Куска

Заказ 1959/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тромеханическом преобразовании энер гии и будет являться балластной частью, увеличивающей массу якоря,что в свою очередь будет уменьшать быстродействие и КПД двиДля увеличения КПД и быстродействия двигателя необходимо, чтобы величина выступания обмотки индуктора

10 в осевом направлении за торец магни-. топровода якоря не превышала половины аксиального размера обмотки индуктора. Это объясняется тем, что при взаимодействии магнитного потока об15 мотки индуктора с магнитным потоком части диска якоря, расположенной спереди (по отношению к направлению движения якоря) от плоскости осеной симметрии обмотки индуктора (т.е.

20 плоскости, перпендикулярной направлению движения якоря и проходящей через середину обмотки индуктора) возникает усилие, направленное в сторону желаемого перемещения (на чертеже

25 вправо), т. е. ускоряющее усилие. Если часть короткозамкнутой обмотки располагается по зади этой плоскости, то взаимодействие потоков этой части короткоэамкнутой обмотки с потоком обмотки индуктора создает усилие, 30 напранленное навстречу предыдущему, т. е. тормозное. Тормозное усилие тем больше, чем больше часть диска, расположенная позади плоскости осевой симметрии - обмотки индук- 35 тора.

Формула изобретения

Электрический двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий неподвижный индуктор с полюсами, состоящий из цилиндрического магнитопровода, в кольцевом пазу которого, открытом внутрь, размещена обмотка, и соосно расположенный внутри индуктора подвижный якорь, состоящий из цилиндрического магнитопрвода и корот" козамкнутой обмотки, внешний диаметр которой равен внешнему диаметру магнитопровода якоря, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения КПД и быстродействия, короткозамкнутая обмотка выполнена в виде диска и жестко закреплена на торце магнитопровода якоря, упомянутый торец магнитопровода якоря размещен в пределах аксиального размера обмотки индуктора, при этом аксиальный размер диска не превышает суммарной величины аксиального размера полюса магнитопровода и величины выступания обмотки индуктора в осевом напранлении за торец магнитопровода якоря, величина выступания обмотки индуктора в осевом направлении за торец магнитопровода якоря не превышает. половины аксиального размера обмотки индуктора, а аксиальный размер части магнитопровода якоря, выступающей за пределы магнитопронода индуктора со стороны, противоположной месту размещения диска, равен величине хода якоря.