Электромагнитный преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное

 

Использование: в транспортных средст1-: вах для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала. Сущность изобретения: поршневая машина содержит шунты, связанные со штоками соответствующих цилиндров, Шунты при возвратно-поступательном движении периодически перекрывают зазоры в магнитной системе индукторов. Последние, в свою очередь, своими полюсами охватывают плоский ротор , имеющий токопроводящие стержни, замкнутые с обеих сторон. При определенном чередовании движения шунтов в индуктивной системе образуется вращающееся магнитное поле, которое заставляет ротор вращаться. Обмотки, расположенные на индукторе , дают возможность осуществить питание вспомогательных цепей. Включая основную обмотку индуктора в определенной последовательности, можно обеспечить пуск в ход поршневой системы. 24 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.5U 1814748 АЗ е (я)з Н 02 К 7/06, 41/025

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

" ьяря„ :Щр - j

° гхгЯУ и "Д я ь

" " is» .

= . -ъ.

К ПАТЕНТУ

1: - . .. :- : 2„ (21) 4942002/07 ;: .:. шунты, связанные со штоками соответству- (22) 04.06.91: ; " —: .;:-:;:-; ющих цилиндров. Шунты при возвратно-по(46) 07.05.93. Бюл. t4 17....::- ступательном движении периодически (71) Московский автомобильно-дорожкой . :;":. . перекрывают зазоры s магнитной системе институт : . . -- - " . :.. индукторов. Последние, в свою очередь; (72) л.е,круковский vl А.Й.Фещенко: " - . своими полюсами охватывают плоский ро(73) Л.Е.Круковский и А.И.Фещенко - ::, - тор, имеющий токопроводящие стержни; (56) Авторское свидетельство СССР "..;: замкнутые с обеих сторон, При определенf4 1480028, кл. Н 02 К 7/06, 1987. - ..::; ном чередовании движения шунтов i индук(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗО.::.;. тивной системе образуется вращающееся

ВАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНО-,::. магнитное поле, которое заставляет ротор

ГО ДВИЖЕНИЯ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ: .:::..:: врещатьсю. Обмотки, расположенные на ин(57) использование: в транспортных средст :. = -- :- дукторе, дает Возможность осуществить fllIl" .вах для преобразования возвратно-посту- ;:.: тание вспомогательных цепей, Включая пательного движения поршня во::, основную обмотку индуктора в определенвращательное движение вала. Сущность : - :;: ной последовательности, можно обеспечит изобретения: поршневая машина содержит ". ."-. йуск в ход поршневОй системы. 24 ил, и схема включения обмоток электромагнитов; " технической стали, снабжены обмотками 6, на фиг.6 — вариант последовательного сое- 7,8,9и заключены в корпус10из немагнитдинения дополнительных обмоток; на фиг.7 -, .ного материала, например алюминия. Верх— вариант параллельного соединения до- ние части электромагнитов 1-4 имеют волнительных обмоток; на фиг.8 — графики сквозные прорези (на чертеже не обозначеколебательного движения магнитных шун- : ны), в каждую из которых с зазором (на чертов, связанных с поршневой системой; на теже не обозначен) входит подвижный

Изобретение относится к области порШ. — "" фиг.9-24 — положения магнитных шунтов невых машин и может быть использовано " относительно тела магйитопровода злект- а для преобразовайия возвратно-поступа-;: ромагнитов при различных фазах переме- ©ф тельного движения поршня во вращатель- . щения.: :,: .. в ное движение выходного вала. например,.в ..:: ЭМП выполнен следующим образом. транспортных средствах. . - .:, "" :. .::: Электромагниты 1, 2, 3 и 4, составляюЦель изобретения — расширенйе экс- - Wee неподвижный магнитопровод (на черплуатационных возможностей путем осуге- . теже не обозначен), охватывают подвижный . ствления реверсивным режимов, -:: =,: короткозамкнутый ротор 5 с двух сторон. 0

На фиг.1 представлена принципиальйЭя ." Bepxwe части электромагнитов 1, 2, 3 и 4 конструктивная схема ЭвяП; не фиг2-сочен имеют одну полярность, непример N, ниж-; дв ° ние А-А на фиг.1; на фиг.З - конструкцтих я,. ние — другую полярность, например, S. ротора; на фиг.4 — вид Б на фиг.3; на фиг.5- Электромагниты 1-4 выполнены изэлектро3

1814748 магнитный элемент в виде магнитных шунтов 11-14, каждый иэ которых, в свою очередь, сочленен с поршневой системой (на чертеже не обозначена), состоящей из цилиндров 15-18. Минимальный зазор между каждым из шунтов 11 — 14 и соответствующей прорезью может быть получен при их выполнении со скосами, т.е. коническими, Цилиндры 15-18 крепятся к корпусу 10 скобами 19 — 22, соответственно, являющимися одновременно направляющими для магнитных шунтов 11-14. Ротор 5 имеет выходные валы 23, вращается в подшипниках 24 и 25 и выполнен в виде диска, корпус 26 которого может быть изготовлен, например, из навитой на вал 23 полосы из электротехнической стали. B радиальные пазы (на чертеже не обозначены), прорезанные в корпусе 26 на торцовых поверхностях ротора 5 с двух сторон, заложены стержни 27 иэ токопроводящего матеРиала, Стержни 27 с обоих концов механически и электрически. соединены с внутренними кольцами 28 и внешними кольцами 29. Кольца 28, 29 выполнены иэ того же материала, что и стержни 27. Число стержней 27 должно быть нечетным.

Обмотки 6, 7, 8 и 9 электромагнитов 1 — 4 соединены параллельно (фиг,5) и через выключатели 30-33, которые могут включаться по определенной программе, и общий выключатель 34 подключены к цепи постоянного тока, в которой имеется регулятор 35 тока.

Помимо основных обмоток 6-9 на сердечники (на чертеже не обозначены) электромагнитов 1 — 4 намотаны дополнительные обмотки 36, 37, 28 и 39, которые могут быть включены последовательно (фиг.6) или параллельно через выпрямительный мост 40 к цепи постоянного тока (фиг,7), Графики движения магнитных шунтов

11-14, представленные на фиг,8, подчинены синусоидальным законам, а фазы движения соседних магнитных шунтов сдвинуты на

90, При этом, график 41 соответствует движению магнитного шунта 11, задаваемого цилиндром 16, 42 — магнитного шунта 12, задаваемого цилиндром 16; 43- магнитного шунта 13, задаваемого цилиндром 17, а 44магнитного шунта 14, определяемого цилиндром 18. На графике выделены положения шунтов 11-14, соответствующие моментам времени t>, Ь., тз и t4.

На фиг,9-12 показано, как магнитные шунты 11 — 14 в момент времени t> будут Расположены относительно соответствующих электромагнитов 1-4, В частности, магнитный шунт 11 будет полностью перекрывать прорезь тела электромагнита 11 и его магнитный поток будет максимальным, в то время как остальные магнитные шунты 12, 13 и

14 будут расположены вне тел соответствующих электромагнитов 2 — 4 и, следовательно, магнитные потоки, создаваемые ими, 4 будут близки к нулю, поскольку зазор, определяемый прорезями, достаточно велик

На фиг,13-24 показана последовательная картина положения магнитных шунтов

° 11-14 относительно прорезей электромаг10 нитов 1-4 в очередные моменты времени, сз, а . Стрелками показано направление движения магнитных шунтов 11 — 14 за интервал времени между моментами времени ti, u, з, ц и сразу после м, ЭМП работает следующим образом.

При работе поршневой системы в виде цилиндров 15-18 под действием рабочего тела будет происходить в соответствии с диаграммой движения, представленной на фиг.8, перемещение магнитных шунтов 1115

14, которые будут последовательно перекрывать прорези электромагнитов 1-4. В теле каждого из электромагнитов 1 — 4, прорезь которого перекрыта соответствующим

25 магнитным шунтом 11-14, будет иметь место максимальный магнитный поток, уменьшающийся по мере выдвижения соответствующего магнитного шунта 11-14. flo очередное изменение величин магнитных

30 потоков в электромагнитах 1-4 приведет к формированию вращающегося магнитного поля, подобно вращающемуся магнитному полю асинхронной машины, пронизывающего тело ротора 5 и пересекающего стерж35 ни 27 (фиг.3, 4). В стержнях 27 возникают токи одного направления с обеих сторон ротора 5, замыкающиеся в кольцах 28 и 29.

В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля, создаваемого

40 электромагнитами 1 — 4, и токов в стержнях

27 ротора 5 возникает вращающий момент, приводящий в движение ротор 5 в том же направлении, что и магнитное поле. Частота вращения будет зависеть от частоты колеба45 ний магнитных шунтов 11-14, момента нагрузки и величины тока намагничивания, создаваемого в обмотках 6 — 9, Ток может изменяться регулятором 35 (фиг.5) или выключаться вообще выключателем 34 для

50 обеспечения свободного выбега или пуска поршневой системы вхолостую, Для изменения направления вращения ротора достаточно изменить чередование фаз движения двух соседних шунтов 11-14.

Выключатели 30-33, включаемые по определенной программе, могут обеспечить пуск системы цилиндров (взаимосвязанных механически или гидравлически), Так, если магнитные шунты 11 — 14 расположены в соответствии с фиг.9. то для пуска системы

7 1814148 с выполнен в виде магнитных шунтов, уста- поверхностях, причем дополнительные обновленных напротив прорезей в электро- мотки электромагнитов имеют клеммы для магнитах, при этом ротор выполнен иэ подключения к источнику постоянного тока злектропроводящего материала в виде дис- через выпрямитель, а основные обмотки— ка с радиальными стержнями на торцовых 5 череэуправляемыевыключатели.

1814748

1814748

1814748

1814748

1 ff

Тlгд

Редактор И.Шубина

Заказ 1846 Тираж 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

13в

z zz з я

Ф

Составитель Л;Круковский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Гунько