Линейный шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным шаговым двигателям, и может быть использовано для нанесения защитных покрытий на внутреннюю поверхность труб. Цель изобретения состоит в повышении надежности и расширении функциональных возможностей. Двигатель содержит ферромагнитную направляющую в виде трубы 1, контактирующие с ней электромагнитный фиксатор 2 с осевым каналом 3, обмоткой 4 и пружиной 5, электромагнитный фиксатор 6 с осевым каналом 7, обмоткой 8 и пружиной 9, электромагнитный фиксатор 10 с осевым каналом 11 и обмоткой 12. С фиксатором 10 жестко скреплены тяговые электромагниты 13 и 14 соответственно с обмотками 15 и 16, размещенные на втулках 17 и 18 с возможностью осевого перемещения. Втулки 17, 18 жестко соединены с фиксаторами 2 и 6, на выпуклых поверхностях втулок 17, 18 свободно размещены ферромагнитные якори 19 и 20, контактирующие с пружинами 5 и 9. Фиксаторы 2 и 6 жестко соединены между собой с помощью пустотелого стержня 21. При поступлении импульса на обмотку 15 тягового электромагнита 13 и обмотки 4, 8 фиксаторов 2, 6 последние примагничиваются к стенке трубы 1 и фиксатор 10 вместе с тяговыми электромагнитами 13 и 14 перемещаются вперед в результате притяжения якоря 19. При поступлении импульса тока в обмотку 16 и обмотку 12 фиксатор 10 примагничивается к стенке трубы 1, а якорь 20, притянувшись к тяговому электромагниту 14, перемещает фиксаторы 2 и 6 вперед. Скорость перемещения в прямом и обратном направлениях регулируется изменением частоты импульсов тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУБЛИК ((9) ((1) (5()5 Н 02 К 41/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4328031/07 (22) 17.11,87 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленносги укргипроНИИнефть" (72) К,М.Гильман, М.А.Полуянов, Л.Ф.Забияка, В.В.Кирпа, В,A.Êó÷åðíþê и В.Ю.ЯновСКИЙ (53) 621.313.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1136294, кл, Н 02 P 7/62, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N- 770033888833, кл. Н 02 К 41/02, 1978. (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным шаговым двигателям, и может быть использовано для нанесения защитных покрытий на внутреннюю поверхность труб, Цель изобретения состоит в повышении надежности и расширении функциональных возможностей. Двигатель содержит ферромагнитную направляющую в виде трубы 1, контактирующие с нею электромагнитный фиксатор 2 с осевым каналом 3, обмоткой 4 и пружиной

5, электромагнитный фиксатор 6 с осевым каналом 7, обмоткой 8 и пружиной 9, электромагнитный фиксатор 10 с осевым каналом

11 и обмоткой 12. С фиксатором 10 жестко скреплены тяговые электромагниты 13 и 14 соответственно с обмотками 15 и 16, размещенные на втулках 17 и 18 с возможностью осевого перемещения. Втулки 17 и 18 жестко соединены с фиксаторами 2 и 6, на выпуклых поверхностях втулок 17 и 18 свободно размещены ферромагнитные якори 19 и 20, контактирующие с пружинами 5 и 9. Фиксаторы 2 и б жестко соединены между собой с помощью стержня 21, При поступлении им1661930

30

40 пульса на обмотку 15 тягового электромагнита 13 и обмотки 4 и 8 фиксаторов 2 и 6 последние примагничиваются к стенке трубы 1 и фиксатор 10 вместе с тяговыми электромагнитами 13 и 14 перемещаются вперед в результате притяжения якоря 19, При поступлении импульса тока в обмотку

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным шаговым двигателям, и может быть использовано, в частности, для нанесения защитных покрытий на внутреннюю поверхность труб.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

На чертеже показан электромагнитный линейный шаговый двигатель и схема его подключения к инвертор-коммутатору и импульсному генератору, осевой разрез.

Двигатель содержит ферромагнитную направляющую в виде трубы 1, контактирующие с нею выполненные кольцевыми электромагнитный фиксатор 2 с осевым каналом

3, обмоткой 4 и пружиной 5, электромагнитный фиксатор 6 с осевым каналом 7, обмоткой 8 и пружиной 9, электромагнитный фиксатор 10 с осевым каналом 11 и обмоткой 12. С электромагнитным фиксатором 10 жестко скреплены тяговые электромагниты

13 и 14 с обмотками соответственно 15 и 16, размещенные на втулках 17 и 18 с возможностью осевого перемещения. Втулки 17„18 жестко соединены с электромагнитными фиксаторами: втулка 17 — с фиксатором 2, а втулка 18 — с фиксатором 6. На сферических поверхностях втулок 17 и 18 свободно размещены ферромагнитные якори 19 и 20, контактирующие с пружинами 5 и 9. Электромагнитные фиксаторы 2 и 6 жестко соединены между собой с помощью полого стержня 21, гаек 22 и 23 и контргаек 24 и 25.

В кольцевом пространстве между стенками осевых каналов 3, 7 и 11 и полым стержнем

21 размещены электрические провода, соединяющие обмотки двигателя с импульсным, генератором 26 и инвертор-коммутатором

27. Первый выход импульсного генератора

26 соединен с входом обмотки 15 тягового электромагнита 13, второй выход- с входом обмотки 16 тягового электромагнита 14. Общий вход соединен с выходом обмоток 8 и

12 электромагнитных фиксаторов 6 и 10, Если предлагаемый двигатель использовать для обработки внутренней поверхности труб, то ферромагнитная труба испольэует16 и обмотку 12 фиксатор 10 примагничивается к стенке трубы 1, а якорь 20, притянувшись к тяговому электромагниту 14, перемещает фиксаторы 2 и 6 вперед, Скорость перемещения в прямом и обратном направлениях регулируется изменением частоты импульсов тока. 1 ил. ся в качестве ферромагнитной направляющей.

Линейный шаговый электродвигатель работает следующим образом.

К одному концу полого стержня 21 подсоединяют рукав для подвода рабочей жидкости, а к другому — исполнительное устройство для обработки внутренней поверхности трубы 1. Инвертор-коммутатор 27 переводят в положение "Вперед" и включают импульсный генератор 26, При этом положительный импульс с первого выхода импульсного генератора 26 поступает на вход обмотки 15 тягового электромагнита

13, затем с выхода обмотки 15 через инвертор-коь1мутатор 27 и обмотки 4 и 8 электромагнитных фиксаторов 2 и 6 на общий вход генератора 26. При этом электромагнитные фиксаторы прочно примагничиваются к стенке трубы 1, а электромагнитный фиксатор 10 вместе с тяговыми электромагнитами

13 и 14 перемещается вперед в результате взаимодействия ферромагнитного якоря 19 с магнитным полем тягового электромагнита 13. Очередной импульс тока поступает с второго выхода импульсного генератора 26 на вход обмотки 16 и далее через инверторкоммутатор 27, обмотку 12 на общий вход генератора 26, На время длительности второго импульса тока обмотки 4, 8 и 15 обесточиваются, Электромагнитный фиксатор 10 примагничивается к стенке трубы.

Вследствие взаимодействия ферромагнитного якоря 20 с магнитным полем тягового электромагнита 14 электромагнитные фиксаторы 2 и 6 вместе с пустотелым стержнем 21 перемещаются вперед. Затем описанный цикл повторяется до прохода двигателем заданного .расстояния внутри трубы. После этого инвертор-коммутатор 27 переводят в положение "Назад", включают подачу рабочей жидкости по полому стержню 21 к исполнительному устройству, Теперь импульсный генератор 26 питает обмотки в другой последовательности: с первого выхода генератора 26 последовательно через обмотку 15, инвертор-коммутатор 27, обмотку 12 — на общий вход

1661930

Составитель Л. Шакина

Редактор Н. Лазаренко Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М, Пожо

Заказ 2133 Тираж 337 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 генератора 26. Последующий импульс поступает с второго выхода генератора 26 на обмотку 16, инвертор-коммутатор 27 и обмотки 4 и 8 — на общий вход генератора, что обеспечивает движение двигателя в обрат- 5 ном направлении.

Пружины 5 и 9 обеспечивают увеличение длины шага двигателя и надежность его работы, потому что один край ферромагнитных якорей 19 и 20 удерживается пружина- 10 ми в непосредственной близости к полюсам тяговых электромагнитов.

Скорость передвижения двигателя в прямом и обратном направлениях регулируется изменением частоты импульсов тока, 15 вырабатываемых импульсным генератором.

Это необходимо для приведения в соответствие расхода подаваемой жидкости и скорости движения двигателя с целью обеспечения сплошности обработки внут- 20 ренней поверхности труб.

Формула изобретения

Линейный шаговый электродвигатель, содержащий ферромагнитную направляющую, контактирующие с нею первый и вто- 25 рой электромагнитные фиксаторы, два тяговых электромагнита с обмотками управления, жестко связанных между собой и с вторым электромагнитным фиксатором, ферромагнитный якорь, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, расширения эксплуатационных возможностей, он дополнительно снабжен третьим электромагнитным фиксатором, установленным с возможностью осевого перемещения относительно тяговых электромагнитов. вторым ферромагнитным якорем и полым стержнем и втулками с внешними выпуклыми поверхностями, ферромагнитная направляющая выполнена в виде трубы, охватывающей все остальные элементы, электромагнитные фиксаторы и тяговые электромагниты выполнены в виде кольцевых катушек, внутри которых размещен полый стержень, жестко соединяющий первый и третий электромагнитные фиксаторы, а оба ферромагнитных якоря выполнены в виде дисков, подпружиненных относительно первого и третьего электромагнитных фиксаторов, и установлены на выполненной выпуклой поверхности втулок, установленных с воэможностью осевого перемещения на полом стержне и жестко соединенных одна с первым, а другая с третьим электромагнитными фиксаторами, тяговые электромагниты с вторым фиксатором установлены с возможностью осевого перемещения относительно втулок.