Линейный электрический двигатель с катящимся ротором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных установках с поступательным или вращательно-поступательным перемещением рабочего органа. Цель состоит в повышении КПД и тягового усилия. В рабочем зазоре двигателя между индуктором 1 и ротором 3 установлен концентратор 7 магнитного потока и закреплен на корпусе подвижной платформы 6. Концентратор магнитного потока состоит из чередующихся ферромагнитных пластин 8, между которыми могут быть установлены проводящие пластины с последующим их соединением в лобовых частях. При подключении напряжения к обмотке 2 индуктора 1 на его активной поверхности образуется бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с индуцированными токами в проводящем роторе 3 или с его магнитным потоком, создает вращающий электромагнитный момент. Причем концентратор 7 магнитного потока увеличивает магнитную проводимость рабочего зазора, что увеличивает потокосцепление активной поверхности ротора и улучшает КПД 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,;SU„„94163

А1

< 51) 4 Н 02 К 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240357/24-0 i (22) 05.05. 87 (46) 15.07.89. Бюл. }} 26 (71) Ногосибирский электротехнический институт (72) В.И.Полевский (53) 621.313.282(088.8) (56) AB7 >>}>(КОР сви,:1етельство ССС}

1}> 1359864, кл. Н 02 К 41/03, 1985.

Патент СНА }} - 3555380, кл. Н 02 К 41/06, 1968. (54 } ЛИНЕ}1Н}>}Й ЭЛЕКТ}>ИЧЕСКИ}1 7}ВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ 1 0 fOPOM (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транспортных установках с постунательным или вращательно-поступательным перемещением рабочего органа.

Цель состоит в повышении КПД и тягового усилия. В рабочем зазоре двигателя между индуктором 1 и ротором 3 установлен концентратор 7 магнитного потока и закреплен на корпусе подвижной платформы 6. Концентратор магнитного потока состоит из чередующихся ферромагнитных пластин 8, между которыми могут быть установлены проводящие пластины с последующим их соединением в лобовых частях. При подключении напряжения к обмотке 2 индуктора 1 íà его активной поверхности образуется бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с индуцированными токами в проводящем роторе 3 или с его магнитным потоком, создает вращающий электромагниTíûé момент. Причем концентратор 7 магнитного потока увеличивает магнитную проводимость рабочего зазора, что увеличивает потокосцепление активной поверхности ротора и улучшает К!1Д. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1494163

Изобретение Относится к электротехнике, к Jëåêòðoìàãíèòoñòðîåíèþ и может бьггь использовано в транспортных установках с поступательным или вращательно-поступательным перемещением исполнительного органа.

Цель изобретения — повьцнение КПД и тягового усилия.

Ца фиг. 1 представлен электродви- !Р гатель, продольный разрез; на фиг.2— то же, поперечный разрез; на фиг.3 пластины концентраторов магнитного потока; на фиг. 4 — концентраторы с электропроводящимн контурами. 15

Линейный электрический двигатель с катяп.,имся ротором (фнг. 1,2) содержит индуктор 1 с обмоткой 2, ротор

3, установленный на . ëïðëâëÿþùèx 4 корпуса 5 и подвижной платформе 6, на которой закреll-lp.í концентратор 7 магнитного потока, остоящий из ферромагнитных пластин 8 (фиг. 3), между которыми установлены (фиг. 4) проводящие пластины (экраны) 9, соелинен- 25 ные в лобовых частях 10.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении переменного напряжения к обмотке 2 индуктора 1 на 30 его активной поверхности образуется бегущее электромагнитное поле, которое, взаимодействуя с индуцированными токами проводящего ротора 3 или с f ГО магнит 1ым пОтОком (В случае 35 синхронного двигателя), создает вращающий электромагнитный момент. При этом эа счет установки с зазорами между активной поверхностью первичного элемента и активной поверхнос 40 тью вторичного элемента концентратора магнитного потока, состоящего нз чередующихся ферромагнитных пластин

8 (эубцов), направление чередования которых совпадает с направлением че- 45 редования 3убцово — пазового активного слоя индуктора 1, резко увеличивается магнитная проводимость рабочего зазора, увеличивая тем самым потокосцепление активной поверхности ротора, 50 что прнводит в конечном итоге к улучшению КПД двигателя.

Для уменьшения потока рассеяния внутри концентратора (фиг. 4) между его ферромагнитными пластинами 8

55 установлены проводящие пластины (экраны) 9, которые соединены между собой в лобовых частях 10 в единый проводящий контур. При вэаимодействии этого контура с полем индуктора создается дополнительное тяг овое усилие поступательного перемещения двигателя.

Процесс энергообраэования в данном двигателе происходит не только в связи с созданием тангенциального электромагнитного усилия, но и при возникновении электромагнитных усилий притяжения (к индуктору) и отталкивания.

Электромагнитное усилие притяжения обусловлено природой взаимодействия пассивных ферромагнитных тел, охваченных общим магнитным потоком, а усилие отталкивания — электродинамическими свойствами первичных и вторичных проводников с током.

Кроме рассмотренных электромагнитных сил, на ротор действует сила. обусловленная его весом и массой перемещаемого груза. Эти три силы создают результирующую силу, которая в общем случае может иметь направление к индуктору или в сторону, противоположную от него. При проектировании двигателя выбирается такая геометрия его активных и пассивных объемов, такие материалы, рабочий зазор, токовая нагрузка, вес перемещаемого груза и другие параметры, которые позволяют иметь надежный ме-ханический контакт между поверхностями качения ротора и направляющих. а следовательно, и результирующую силу, направленную в сторону, противоположную направлению силы магнитного тяжения.

Изобретение может быть использовано в транспортных установках (манипуляторах), работающих в условиях высокого вакуума или агрессивной среды, где индуктор располагается на внешней поверхности (как правило, проводящего неферромагнитного) корпуса 5 (фиг. 1,2), а подвижная часть — внутри его. Проводящий корпус (например, вакуумная камера) экранирует поле индуктора, за счет чего резко ухудшаются энергетические показатели двигателя. Концентратор магнитного потока позволяет существенно увеличить магнитную проводимость рабочего зазора двигателя, что приводит в конечном итоге к увеличению его коэффициента полезного действия.

1. Линейный электрический двигатель с катящимся ротором, содержащий прямолинейный индуктор с обмоткой и зубцами и ферромагнитный ротор, опирающийся на продольные направляющие, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен концентратором магнитного потока и платформой, ротор двигателя установлен в платформе с зазором относительно активной поверхности индуктора и опирается на направляющие, расположенные со стороны, противоположной активной поверхности индукто!

О! 4941

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

63 6 ра, а концентраторы магнитного потока установлены на платформе между активной поверхностью индуктора и ротором и состоят из чередующихся ферромагнитных пластин, направление чередования которых совпадает с направлением зубцов индуктора.

2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения тягового усилия, между ферромагнитными пластинами концентратором магнитного потока установлены проводящие пластины, лобовые части которых электрически соединены между собой, образуя короткозамкнутый вторичный контур. фиГ2

1494!63

Со тав}}тель С.Пахомов

Те. .р ед Л. Олий нык Корректор М.Максимишинец

Редактор А.Маково},ая

Заказ 4125/53 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государств.нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пр и} в -«;тг».: t:}:. т -:. кпй к };}пп}}л. "1!а ге}}т", r. Ужгород, ул. Гагари}}а, 101