Виброэлектродвигатель-компрессор

 

Изобретение относится к электромашиностроению, может быть использовано в электрических виброприводах компрессоров или насосов и позволяет упростить конструкцию, снизить вибрацию корпуса и повысить КПД. Виброэлектродвигатель содержит магнитную систему с рабочей катушкой 7, постоянным магнитом 8, группы полюсов 2 - 5, гильзу 1 с подвижными цилиндрами 13, 14, ярмо 6, на котором размещена рабочая катушка 7. Полюса 2 - 5 образуют две группы, одна из которых соединена с ярмом 6, а другая с магнитом возбуждения 8, при этом группы полюсов закреплены на наружной поверхности гильзы 1 и охватывают ее. Гильза 1 снабжена впускным и выпускным клапанами, а цилиндры 13, 14 снабжены уплотнительными кольцами и имеют возможность перемещения в противоположных направлениях. При питании рабочей катушки переменным или импульсным однополярным током происходит встречное, в противофазе, возвратно-поступательное перемещение цилиндров в гильзе с частотой питающего тока, при котором изменяется объем рабочей полости компрессора и происходит перекачка газа или жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 33/12,41/02

Ь (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

14

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4718528/07 (22) 11.07.89 (46) 15.07.91. Бюл. йв 26 (71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей Миннефтегазстроя

СССР (72) А.Н. Даниленко, А.К. Черевык и В.Г, Шульга (53) 621.313,283 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1086513, кл. Н 02 К 33/12, 1985.

Патент США М 4315197, кл. 318 — 135, кл. Н 02 К 41/02, 1984. (54) ВИБРОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ вЂ” КОМПРЕССОР (57) Изобретение относится к электромашиностроению, может быть использовано в электрических виброприводах компрессоров или насосов и позволяет упростить конструкцию. снизить вибрацию корпуса и повысить КПД. Виброэлектродвигатель соr

„„533 ÄÄ 1663715 А1 держит магнитную систему с рабочей катушкой 7 и постоянным магнитом 8. группы полюсов 2 — 5, гильзу 1 с подвижными цилиндрами 13 и 14, ярмо 6, на котором размещена рабочая катушка 7. Полюса 2 — 5 образуют две группы, одна из которых соединены с ярмом 6, а другая — с магнитом 8 возбуждения, при этом группы полюсов закреплены на наружной поверхности гильзы

1 и охватывают ее. Гильза 1 снабжена впускным и выпускным клапанами, а цилиндры

13 и 14 снабжены уплотнительными кольцами и имеют возможность перемещения в противоположных направлениях. При питании рабочей катушки переменным или импульсным однополярным током происходит встречное, в противофазе, возвратно — поступательное перемещение цилиндров в гильзе с частотой питающего тока, при котором изменяется объем рабочей полости ком- проессора и происходит перекачка газа или жидкости. 3 ил.

1663715

15 цилиндров 13 и 14, уплотнительных колец 20

15 и упругих распорных элементов 16 — 18.

Устройство выполнено следующим образом. В гильзу 1 помещают два цилиндра

13 и 14, которые имеют возможность перемещаться в противоположных направлениях. По краям наружной поверхности гильзы

1 друг против друга установлены группы полюсов 2, 3 и 4, 5, которые соединены соответственно с магнитом 8 возбуждения и ярмом 6. Рабочая катушка 7 размещена на ярме в межполюсном пространстве полюсов 4 и 5. Гильза 1 в средней части снабжена впускным 9 и выпускным 10 клапанами, а ферромагнитные цилиндры 13 и 14 снабжены уплотнительными кольцами 15 и выполняют роль поршней. Гильза 1 и цилиндры 13 и 14 образуют рабочую камеру, а пространство между этими цилиндрами является рабочим зазором, который сохраняется также при максимальном их сближении, что необходимо для предотвращения возможных "залипаний" между ними. Кроме того, между группами полюсов 2, 3 и 4, 5 и цилиндрами 13 и 14 имеются также немагнитные зазоры, равные по величине сумме толщин стенок, немагнитной гильзы 1 и уплотнительного кольца 15 цилиндров 13 и 14, Для уменьшения потерь от вихревых токов при питании катушки переменным током ярко 6 и полюса 4 и 5 выполняют шихтованными или из магнитомягкого материала с низкой электропроводностью. В данной конструкции при обесточенной катушке 7 под действием МДС магнитов 8 возЬуждейия протекает магнитный поток 19 (фиг. 1) по цепи: магнит 8 возбуждения, полюс 3, неИзобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических виброприводах компрессоров или насосов, Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение вибрации корпуса и повышение КПД.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с положением цилиндров при максимальном их взаимном сближении, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — то же, с положением цилиндров при их максимальном взаимном удалении, продольный. разрез.

Устройство состоит иэ немагнитной гильзы 1, полюсов 2 — 5, ярма 6, рабочей катушки 7, магнита 8 возбуждения, впускного клапана 9, выпускного клапана 10, торцовых упоров 11 и 12, ферромагнитных магнитный зазор, цилиндр 14, немагнитный „ зазор, плюс 5. ярмо 6, полюс 4, немагнитный зазор, цилиндр 13, немагнитный зазор, полюс 2. При этом ферромагнитные цилин25

55 дры 13 и 14 втягиваются полюсами 2, 4 и 3, 5 соответственно. перемещаются в проти- воположных направлениях и занимают промежуточное (среднее) положение, Устройство снабжено также упругими элементами 16, 17 и 18, например пружинами, расположенными между цилиндрами 13 и 14 и каждым этим цилиндром и торцевыми упорами 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

При питании рабочей катушки 7 током, создающим МДС катушки такого направления, которое совпадает с действием МДС магнита 8 возбуждения, происходит увеличение магнитного потока 19 и усилий втягивания, действующих на цилиндры 13 и 14 и разводящих их в противоположные стороны, В рабочей камере создается разрежение и через впускной клапан она заполняется газом.

При питании рабочей катушки 7 током обратной полярности ее магнитный поток протекает встречно магнитному потоку 19, Это приводит к его расщеплению на два магнитных потока 20 и 21 (фиг. 3), Протекание указанных магнитных потоков приводит к возникновению усилий взаимного притяжения между цилиндрами 13 и 14. Последние сближаются, создают избыточное давление в рабочей камере и вытесняют газ через выпускной клапан 10, При питании рабочей катушки 7 переменным или импульсным однополярным током происходит встречное, в противофазе, возвратно — поступательное перемещение цилиндров 13 и 14 в гильзе 1 с частотой питающего тока. Причем жесткость упругих элементов вибродвигателя и масса цилиндровы имеют такие значения, что частота их собственных колебаний совпадает или близка к частоте питающего тока, что обеспечивает его работу в режиме, близкую к резонансу; Это позволяет повысить экономичность его работы.

Устройство имеет более простую конструкцию за счет совмещения рабочих органов двигателя и компрессора и сокращения числа магнитов возбуждения до одного. Перемещение цилиндров одинаковой массы в гильзе в противоположных направлениях (в противофазе) позволяет исключить однонаправленные колебания массивных полюсов и уменьшить вибрацию двигателя.

Наличие упругих элементов позволяет для соответствующих значений масс цилиндров и жесткостей этих упругих элементов получить частоту собственных колебаний цилиндров-поршней, близкую к частоте питающего тока. При этом устройство рабо1663715

15 В

Ю

Pu? /

Составитель В.Наровлянский

Редактор M.Ïåòðoâà Техред М.Моргентал Корректор С,Черни

Заказ 2272 Тираж 334 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 тает в режиме, близком к электромеханическому резонансу, что при равных прочих условиях приводит к уменьшению потребляемого тока и потерь энергии, выделяющихся в катушке, а следовательно, и к 5 увеличению КПД.

Формула изобретения

В иброэлектродвигатель-компрессор, содержащий магнитную систему с рабочей 10 катушкой, постоянным магнитом, ярмом и полюсами, направляющую немагнитную гильзу с перемещающимися в ней двумя ферромагнитными цилиндрами, расположенную в межполюсном зазоре магнитной 15 системы, отличающийся тем. что, с целью упрощения конструкции, снижения вибрации корпуса и повышения КПД, гильза снабжена впускным и выпускным клапанами, цилиндры снабжены уплотнительными кольцами и упругими распорными элементами, полюса магнитной системы выполнены в виде двух диаметрально расположенных групп, одна из которых соединена с постоянным магнитом, а другая— с ярмом, и закреплены на наружной поверхности направляющей гильзы, а упругие элементы расположены между цилиндрами и между каждым цилиндром и торцом гильзы и закреплены на них.