Однофазная магнитофугальная машина

 

4, 1 с:у

Ф

ЗВЯКИ%, ФВЕПНВЩВ и 3lNtEeeE

ОПИСАНИЕ, яагиитофу -апьной машины.

К авторскому свидетельству А. И. Мовквитяна, заявленному

20 мая 1932 тода (спр. о перв. № 109502), с присоединением заявки от 8 апреля 1933 тода (спр. о перв. № 1,26884). и от 24 февраля 1934 года (спр. о перв; № 143032) .

Приоритет по п п. 3 и 4 предмета изобретения от 8 апреля 1933 года, а по п.п. 5 — 7 от 24 февраля 1934 года.

О выдаче. авторского свидетельства оау4лйковаио 31 мая 193ý года.. г 1агнитофугальная машина, как известно, представляет собой частный случай асинхронного или синхронного двигателя, который в принципе можно было бы получить из того или другого двигателя нормальной конструкции, разрезав статор и ротор по образующей и оаздвинув их затем таким образом, чтобы воздушный зазор из,цилиндрической поверхност14 превратился в плоскость. Таким образом отличие магнитофугальной машины от нормального асинхронного или синхронного двигателя состоит только в,том, что якорь ее не .вращается, а движется прямолинейно. Принцип действия и все режимы работы, свойственные асинхронному или синхронному двигателю, остаются в силе и для магнито. фуги, но с соответствующим применением к прямолинейному движению.

До настоящего времени известны были лишь многофазные магнитофуги, с бегущим магнитным полем.. Так как. магнитофуги большей частью исполь . зуются для возвратно - прямолинейного движения (молотки и пр.), то: все:они имеют один общий недостаток: необхо. димость каким-либо образом изменять. направление движения поля для движения якоря вперед и.:назад.. Эго обычно. (350) C производится или при помощи переклю-. чателя, усложняющего конструкцию.двигателя и уменьшающего надежность, ра. боты, или другими более слож ны ми способами, 5, настоящем изобретении пр едлФ; га ется сделать поле в воздушном: зазоре не бегущим, а пульсирующим, применив. вместо. многофазной обиоткй однофазную..

Как известно, однофазйый: асинхронный или. синхронный, двигатель вращается в ту сторону, .в которую его привели во. вращение. Задачу прямога х обратного .хода якоря предлагается решить . без - всяких; переключений статорной обмотки путем йрименения установленных по. концам статора отбойных пружин и т. п, сжимаемых якорем в конце .прямого хода.,и сообщающих этому. якорю толчок для-: начала обратного хода. Дальнейшее ускорение якорь будет получать эа счет синхронной слатающей пульсирующего:поля, так же,: как в обыкновенном однофазном синхронном или асинхронном..двигателе. . -Для повышения к. п. д. двигателя в начале и в конце пути якоря можно воспользоваться известным способом. уменьшения,аолюсного деления. Йуааьси.стоит непоавижно, то -os эти усйпиа уравновешиваются. Если же боек прецварительно получи ч скорость,. например, Or пружины П, которую он сам сжал е Можа хода. кверху, то усили-.. от синхрочного поля, то-есть того поля, ко«о рое бежит в одном. направлении с бойком (книзу), оказывается больше усилия от противоположно бегущего поля на том же основании, что ч нормального однофазного асинхронного двигателя.

За счет этой разнос«и усилий боек при ходе книзу получает ускорение и совершает полезную рабогу, уцаряя в раэочий инструмент К. Кр ме этой полезной работы, боек тапке сжимает пружину П,, 3а счет упругости этой пружины боек получает скорость кверху. Теперь снова преобладает усилие от того поля, которое бежит в одном направлении с бойком, и .последний получает ускорение где в конце хода он сжимает пружину П, и явление. повторяетсж

Преимушество данной конструкции по отношению к известным конструкциям отбойных молоткоа с сердечником, втягивающимся в соленоид — отсутствие всякого рода: прерывателей, переключа« .телей и т; и.; т, е большак надежность в работе. Прец««.ущество по отношению к мо лоткам с двигателями — отсутствие всяких сложных. передач. . Магнитофугальная .однофазная машина может быть выполнена и как син хронный двигатель, в частности реактив.ный: синвронный двигатель.

: Для этого необходимо, как обычно, снабдить вторичный орган. полюсными выступами с.тем, чтобы этот орган имел неодинаковую магнитную проводимость . по своай- дли«яе.:. : Подобные выступы могу я быть получены ::путем разделения призматического бегуна (фиг:. 4).,проточной б. ..: Очевидно, что такой реактивный дви. гатель может быть: обращен, т. е. бегун снабжен распределенной или катушеч;ной обмоткой переменнаго тока, а ста тор имеет- яопюсиые выступы для полу чейия " неодинаковой магнитной проводимости поперечному и продольному, потокам;машины.

Можно сделать частоту ударов и вдвое меньше„.чем частота питающего таХа. ру1охцее поле в воздушном "-азоре можно осуществить также и иным способом, например, располагая на статоре многофазные обмотки, создаюшие два поля,, -, бегущие в разных направлениях.

На чертеже фиг, 1 схематически изо бражает предлагаемую, машину при асинхронном ее выполнении; фиг. 2— схему обмотки статора; фиг. 3 — боек— вторичный. орган машины-, выполненный как якоря;.-асинхронного двигателя; фиг. 4 — форму выполнения машины в виде синхронного реактивного двигателя; фиг. 5 и б — другие варианты вы-. полнения машины, а фиг. 7 — характеристи последней.

Статор предлагаемой машины может быть выполнен, . как это показано на фиг. 1. Он состоит.-..из."двух брусков а и b,. набранных из листового железа,. с проштампованными пазами N,-. в которые заложена . однофазная обмотка.

Соединение обмотки схематически показано на фиг. 2 (вид сбоку одной из половин статора). Выполнение обмотки принципиально не отличается от случая нормального..асинхронного или. синхронного двигателя (может .быть: применена

@бмотка. с,. жсколъкими пазами.. на- голюс и фазу, катушечная и т. и.). При провусканни:по обмотке статора одно- фазного тока: в.: воздушном 3aaope возйикает: пульсирующеемагнитное поле Ф, (фиг. "1);.замыкающееся,, как указано, пунктиром. Число полюсов статора определяется чисдом;.и;соединением катуйек.

Боек Б. м дгиитофуги. (фиг. 1 . и:3) .мо. жет; бьи ь;.;выпалнен аналогично: ротору ,коротйо, заикнутого . асинхронного двига -: теля:,:. Он состсщт, вэтом случае:мз вела:Б мз:.: расслоенйого,. железа с . проштампо-: ванными „. пазаии;;..;в которые. заложены цроводни*ковые стержни К коротко. зам внутые. терцевам,шиной:. r. . ;действие;;машины. в этом-. лучае аналогично, действию,однофазного- асии я ОННОГО,ДВиГателя,. с., ", .",: )

Пульсир к щее; магнитное «поле в воз-. ... душном зазоре . можно. разложить на. ., два, бегущих.в.:противоположных напра влениях.::.: От..взаимодействия .этих .полей. с токами, кртарые они.наводят в,ко, „„@Ьткозамкнутой .-. 96мотке .бойка, полу-. ,-.чаются два усилия,. действующие: в про„.,« Эцюполбжных. направлениях.: Если: боек. Р равным полупериоду. Оттопкнувшись от буферной пружины, о4 начинает двигаться книзу, проходя последовательно через всб полюса до нижнего упора, после чего цикл повторяется.

Машина может быть выполнена двухкамерной с двумя явновыраженнымч поЛюсами, как это показано на фиг. 5.

Здесь цифрой 1 обозначена катушки, питаемая однофазным током. Ось ка- тушки сои адает с осью молотка 2 — магнитопровод из расслоенного железа, 1 образующий кольцевую двухполюсную систему. Боек со;тоит из центрального стержня 3 из расслоенного железа, на который надеты и запрессованы вперемежку железные и медные кружки 4;. образующие подобие зчбцов и короткозамкнутой обмотки. Иа концах бойка имеются концевые шайбы 5 из стали, для предохранения железа стержня от ударов. Общая длина бойка больше двух полюсных делений. Вся конструкция в целом имеет следующие преимущества по сравнению с конструкцией со стато- I ром больше двух полюсных делений и бойком равным по длине двум полюсным делениям: 1) большое упрощение и удешевление; 2) уменьшение рассеяния статора, и 3) уменьтенж потерь;

П о вбеюи сторонам статс ра могут быть расположены железные насадки 8 из рфсхгоенного железа, имеющие назначение увеличить коэфициент самоиндукции тех частей обмотки бойка, которые при вылетании бойка, из-под полюсов статора кверху или книзу теряют магнитную связь со статором. Благодаря, большому коэфициенту самоиндукции, ток в этих частях обмотки продолжает проходить все время, пока при измене- нии хода бойка они не сцепятся снова с магнитным потоком статора. При этом сберегается большое количество энергии и повышается к . п. д;

1. Магнитофугальная машина с воз-. вратно - поступательным движением бе= гуна, отличающаяся тем, что, с целью устранения каких-либо переключениИ в рабочей цепи машины и создания пульсирующего поля, на статоре приме иены или однофазная обмотка, или две многофазных с различным порядково следования фаз, а для сообщения бегуну начальной скорости служа 8 установлен-. ные по концам статора отбойные пру. жины или буфера какого-либо известного типа, 2, Применение машины по и. 1 в ка-" честве ударного механизма в электрических молотках.

3. Форма выполнения машины по и. 1 отличающаяся тем, что, с целью сообщения свойств ей сйнхронного ре-.: активного двигателя, бегун выполнеИ с неодинаковой магнитной проводимостьЮ по своей длине, непример благода(эх проточке б.

- - Для- этого Надо добавить еще один по. люс (фиг, 4 пунктир . При этой струкции 6оек, дойдя снизу до среднего положения в тот момент, когда полярность этих полюсов изменяется .на обратную, под влиянием силы инерции И фтталк вания от полюсов пролетает дальше и доходит ao;êðàéHåão положения через такыре время, что времй хода плюс время сжатия буферной пружины оказывается

На фиг. 6 изображенб машийй, йм ф щая ось статора перпендикулярной оси бойки и короткозамкнутую обмотку бойка, расположенную не па вс6й высоте бойка, как на фиг. 5, а лишь в средней части бойка. Значение такого устройства поясняется фиг. 7. Здесь верхняя кривая показывает скорость бойка за время обратного и рабочего хода. Как видно, эта Скорость бойка дважды падает до нуля — в момент удара (точка 0) и при отражении от буферной пружины (точка 61. В соответствии с этим в машине на фиг. 5 и других ток дваждь| возрастает Ао величины пусковбго зйа-. чения — кривые У,. Ь машине же по фиг. 6 дело происходит совершенно по. другому: при крайних положениях бойка обмотка бойка оказывается не сцепленвой магнитно с обмоткой статора, так как магнитный поток замыка.тся crepes железные части бойка, минуя его о6мотку. Соответственно с этим, ток спадает до небольшой величины намагничи= вающего тока, и на кривой тока вместа гик получаются провалы (кривая Jg).

Благодаря этому уменьшаются потери в меди и повышается к. и. д.

Й р е д.м е:-т и з Фбр е т е н и я .фи" 1 п, фиг.4 и

Ъ !

/ фг. 2.1 в//6 f/

Д I," // с g 5 f (е

4- Форма выполнения машины по и.. 3, отличающаяся тем, что бегун снабжен распределенной или катушеч ной обмоткой переменного тока, а статор имеет подюсные выступы для получения неодинаковой магнитной проводимости поперечному и продольному потокам машины.

5. форма выполнения машины по и. 1, отличающаяся тем, что статор, снабженный первичной обмоткой, выполнен с двумя явно выраженными полюВкааврт я рахактор Д. В. Васильев сами; а длина- бегуна взята больше двух полюсных. =делений статора. б, Применение при машине по пп. 1 — 5 на бегуне короткозамкнутой обмотки лишь в средней его части.

7. Применение при машине по пп.1 — 5 железных насадок 8, 8, расположенных по обеим сторонам статора и служащих для увеличения самоиндукции в тех частях обмотки бегуна, которые расположены вне статора.

Так Печатный Тр х " Зйс Зоей-А00