В.И. Артеменко, B.Т. Беликов, А.Q. Ивлев, И.В. Меркулов, М.П. Рашкович, B.Т. Фидель, Б.И. Шкловский и М.Б. Бондарь (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретенге относится к электромашиностроению и может быть использовано в приводах возвратно-поступательного и прямолинейного перемещений металлообрабатывающих станков с широким диапазоном регулирования скорости при срав5 нительно больших перемещениях рабочего органа.

Известен линейный электрйческий двигатель постоянного тока, содержащий ин1О дуктор и якорь (11.

Недостатком двигателя является увеличение расхода активных материалов либо

15 на обмотку индуктора, либо на обмотку чкоря при увеличении хода двигателя.

Известен также линейный электрический двигатель, содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой размещены друг про. тнв друга полюсные сердечники с обмоткой возбуждения и рабочей обмоткой, и под2 вижную часчъ,содержащую ферромагнитные сердечники, закрепленные на немагнитной полосе, которые в направлении движения имеют длину, равную полюсному делению, и расположенные друг от друга на расстоянии, равном (, (2).

Однако этот двигатель имеет существенный недоотаток, выражающийся в том, чго в этом случае действует сильное гродольное поле реакпии якоря Ф„, создаваемое токами лобовых частей той стороны рабочей обмотки, ко юрая заключена внутри магнитопровода неподвижной части, Магнитные потоки этих лобовых частей Ф замыкаются полностью по пути основного потока Фо и изменяются прн движении от нуля до максимального значения с частотой, определяемой отношением длины хода к удвоенному полкт оному делению. Это вызывает значительные пульсадии тягового усилия двигателя, особенно существенно в зоне низких скорОстей»

3 7925

Белью изобретения является увеличение равномерности движения линейного двигателя.

Эта цель достигается тем, что ферромагнитные сердечники подвижной части выпол5 иены скошенными и противоположные грани сердечников, прилегающих к полюсным сердечникам станины, сдвинуты друг относительно друга на полюсное.деление, а крайние полюсные сердечники станины IO сн абжены ферромагнитными приставками длиной

На фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого линейного двигате- 15 ля, продольный разрез, на фиг. 2 вЂ” конструктивная схема предлагаемого линейного двигателя, поперечный разрез, на фиг. 3 вЂ” элемент подвижной части с поперечным сечением в виде параллелограм- 20 ма; на фиг. 4 и 5 вЂ” конструкции элементов подвижной части двигателя с уменьшенным потоком рассеяния. ,Магнитопровод неподвижной части этого двигателя 1 выполняется в виде -o6- 25 разного сердечника, на котором укреплены ферромагнитные сердечники полюсов

2, несущие обмотки возбуждения 3 и якорные обмотки 4. Подвижный элемент двигателя состоит из ферромагнитных сердечни- ы ков 5 шириной, равной полюсному делению

Т, и установленных друг от друга через промежутки также равные

Необходимым условием отсутствия потока реакции якоря являются противополож-35 ные направления якорных токов на противолежащих участках неподвижных магниToIIpoBoIIGB ЙпинОй, равной L . ЭтО gocтигается тем, что призматические ферромагнитные сердечники 5 подвижной части имеют поперечные сечения в виде параллелограммов, стороны которых, обращенные к поверхностям активной части статора, ::меит сдвиг, равный полюсному делению

С;;я создания электромагнитного уси- 45 ..,1-ерромагнитными сердечниками 5, находк,:лися в крайних зонах межполюсно::,О и,.:.. транства, и получения постоянного значения величины магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре линейного дви50 гателя, крайние элементы статора дополнены ферромагнитными приставками 6 каждая длинОй равнОй

Ферромагнитные призматические сердечникии 5 обьединены конструктивно немаг 5 нитной полосой 7 со столом металлообрабатывающего станка 8.

Если выполнить поперечное сечение призмы, например, в соответствии с фиг.

10 4

4, т.е. добавить четыре грани высотой

10 д, которые перпендикулярны плоскостям полюсных наконечников, то расчеты показывают значительное уменьшение потока рассеяния(6 вЂ” односторонний зазор между магнитопроводами неподвижной и подвижной ч асти }.

Аналогичный эффект достигается и при форме поперечного сечения призмы, показанной на фиг. 5. Очевидно, что если условия встраивания двигателя в спинку металлообрабатывающего станка позволяет увеличить расстояние между полюсами больше О, 6 с, то растет угол наклона боковой грани призмы и поток рассеяния ум епьш а ется.

Преллагаемый двигатель работает сле.дующим образом.

При принятых на фиг. 1 направлениях токов якорной обмотки 4 и основного ма нитного потока ФОферромагнитное усилие, возникающее в соответствии с законом

Био-савара-Лапласа, направлено вправо для элементов неподвижной части и влево для ферромагнитных призм.

Под действием этого усилия подвижная часть линейного двигателя начинает перемещаться влево. Электромеханический или полупроводниковый коммутатор переключает ток в секпиях обмотки 4 якоря таким образом, чтобы в проводниках статора нахадящихся в данный момент против акчивных сторон ферромагнитных сердечников 5 подвижной части, протекал ток Одного и того же направления (при движении в одну сторону).

Следует отметить, что конструкция предлагаемого линейного двигателя предпочтительна при использовании его с полупроводниковым коммутатором, так как подвижная часть без обмоток не требует соединитель-. ных проводников, т.е. отсутствует перемещающийся вместе с подвижной частью гибкий кабель, наличие которого неизбежно в случае подвижной части, несущей якорную обмотку.

Формула изобретения

Линейный электрический двигатель, содержащий П-образную ферромагнитную станину, на противоположных сторонах которой размещены друг против друга полюсные сердечники и обмоткой возбуждения и рабочей обмоткой, и подвижную часть, содержащую ферромагнитные сердечники, закрепленные на немагнитной полосе, которые в

7925 направлении движения имеют длину, равную полюсному делению и, и расположенные друг от друга на расстоянии, равном 4, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью увеличения равномерности движения, ферромагнитные сердечники подвижной час ти выполнены скошенными и противоположные грани сердечников, прилегающих к полюсным сердечникам станины, сдвинуты друг относительно друга на полюсное

10 6 деление Г, а крайние полюсные сердеч-, ники станины снабжены ферромагнитными приставками длиной

Источники информаиии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании ¹ 1207232., кл. Н 02 К 41/02, Н 2А, 1970.

ЮАНИ. Srhweiz. аЯЕМ айасМ.ver"., 1972, 63, ¹ 23, с. 1338-1344. (Риг. g

Э 9 7

792510

Фиг. Г

Составитель С. Венгржановская

Тех ед >.Маточка кто 3. Ходакова

Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9596/61 Тираж 783

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

13035 осква -35 Ра к я наб 4 5

Асинхронный линейный двигатель // 790080

Цилиндрический линейный двигатель // 785931

Линейный синхронный двигатель // 780110

Индукционная электрическая машина с разомкнутым магнитопроводом // 758420

Способ управления линейным электродвигателем // 758419

Индуктор линейного двигателя // 752655

Дугостаторный привод // 752654

Дугостаторный привод // 752653

Электрическая машина // 748707

Универсальный коллекторный электромеханизм смирнова // 2100891

Изобретение относится к электромашиностроению, к электротехнике, к робототехнике и может быть использовано в любых исполнительных и силовых электроприводах возвратно-поступательного движения: в станкостроении, в робототехнике, в транспорте, в энергетике, во всех технологических процессах, требующих линейного, управляемого перемещения

Индуктор линейной индукционной машины // 2101841

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных электрических машинах

Линейный электромеханизм в.и.смирнова // 2102826

Изобретение относится к электротехнике, точному машиностроению, робототехнике, в частности к линейным шаговым электромеханизмам, преобразующим импульсы электроэнергии в дискретное линейное перемещение исполнительного механизма, и может быть использовано в силовых и управляемых электроприводах, осуществляющих линейное возвратно-поступательное перемещение рабочих органов без ограничения создаваемых усилий, например в робототизированных системах сварочного, монтажно-сборочного и складского профилей

Силовой электромеханический привод // 2109392

Изобретение относится к электроприводам, а более конкретно к электроприводам машин и механизмов преимущественно с малыми и средними оборотами вращения валов рабочих органов, и может быть использовано в буровых и насосных устройствах, в гидроусилителях сверхмощных прессов, в карьерных и городских противо-смоговых вентиляторах, экранолетах, а также в производстве электроэнергии

Способ создания многофазного бегущего электромагнитного поля // 2150777

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к способам создания многофазного бегущего электромагнитного поля в электрических машинах переменного тока

Многофазная обмотка электрической машины // 2158052

Линейная индукционная машина // 2158463

Изобретение относится к линейным индукционным машинам с разомкнутым магнитопроводом, в частности к линейным индукционным насосам и линейным тяговым асинхронным машинам

Линейный двигатель // 2172053

Двухкоординатный линейный электродвигатель // 2201030

Изобретение относится к электромеханике, в частности к двухкоординатным линейным двигателям

Линейный асинхронный двигатель // 2211524

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования электрической энергии в поступательное перемещение