Линейный электрический двигательпостоянного toka

 

О П И С А Н И Е, 853752

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сою э Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.12.79 (21) 2852487/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К..

Н 02 К 41/02

Гееударственнмй комитет по делам изобретений н аткрмтий

Опубликовано 07.08.81. Бюллетень №29

Дата опубликования описания 17.08.81 (53) УДК 621.313..333 (088.8) В. Т. Беликов и Б. A. Иво оаенко (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электроприводах возвратно-поступательного перемещения производственных механизмов, требующих реализации больших ходов при широком диапазоне регулирования скорости и необходимости фиксации двигателя при его остановке.

Известны линейные двигатели постоянного тока, предназначенные для работы в промышленных и транспортных установках, использующие принцип совмещения обмоток якоря и возбуждения на одном из элементов магнитопровода машины, в то время как вторая часть магнитопровода, длина которого равна длине хода двигателя, выполняется без обмотки (1).

Недостатком известных конструкций является трудность фиксации подвижного элемента, например якоря, в положении, задаваемом схемой привода.

Известен также линейный электрический двигатель постоянного тока, состоящий из неподвижной части, выполненной в виде ферромагнитных выступов, и подвижной части, несущей обмотку возбуждения и якорную обмотку, подключенную к установленному на подвижной части коллектору с вращающимися щетками, установленными на щеточной траверсе, жестко связанной с шестерней, установленной на валу и находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, расположенной вдоль всего хода двигателя (2).

Этот двигатель также не обеспечивает точной фиксации подвижного элемента.

Целью изобретения является обеспечение точной фиксации двигателя при остановке.

Эта цель достигается тем, что шестерня, жестко связанная с щеточной траверсой и находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой, расположенной вдоль всего хода двигателя, расположена на валу на винтовой шпонке, обеспечивающей поворот шестерни со щеточной траверсой на 90 эл. град. при осевом сдвиге шестерни, на валу между щеточной траверсой и шестерней установлена пружина, а с другой стороны шесgO терни установлен толкатель с катушкой управления.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого двигателя; на фиг. 2—

853752

15 го

Формула изобретения

35

55 токораспределение в якорной обмотке при работе двигателя; на фиг. 3 — токораспределение в якорной обмотке при фиксации якоря.

На ферромагнитной плите 1 размещены два идентичных модуля 2 подвижной части. Каждый из них охвачен обмоткой возбуждения 3, а якорная обмотка 4 выполняется в виде общей для двух модулей 2.

Формирователь магнитного поля состоит из ферромагнитной пластины 5 с шахматообразно укрепленными на ней полюсообразующими выступами 6.

На подвижной части укреплен цилиндрический коллектор, состоящий из средней части 7 в виде набора обычных коллекторных пластин, к которым посредством выводных концов 8 подсоединяются выводы секций обмотки якоря и двух контактных колец 9 и 10, служащих для провода питания к якорной обмотке.

На щеточной траверсе 11 в виде, например, полого стакана, укреплены щетки 12 и 13, выполняющие функции токосъема с контактных колец 9 и 10 и токораспределителя по пластинам коллектора 7. Вращение щеточной траверсы 11 и ее жесткая связь по положению подвижной части осуществляется с помощью шестерни 14, на валу 15 которой укреплена щеточная траверса 11, сцепленная с зубчатой рейкой 16, имеющей продольную длину, равную длине хода двигателя, которая, в освою очередь, равна длине неподвижного формиро,вателя поля. Шестерня 14 сидит на валу

15 на винтовой шпонке 17. Ширина зубчатой рейки 16 выполняется такой, чтобы при осевом смещении шестерни 14 в сторону щеточной траверсы 11 эта шестерня не выходила из зацепления с рейкой 16.

Соленоид 18 втягивает шток толкателя 19 при необходимости останова и фиксации двигателя в заданном положении.

При снятии питания с катушки соленоида

18 пружина 20, расположенная между щеточной траверсой 11 и шестерней 14, возвращает последнюю и механический связанный с ней щеткодержатель в положение, соответствующее установке щеток по линии геометрической нейтрали.

Соленоид 18 и толкатель 19 конструктивно объединяются с подвижной частью двигателя и перемещаются вместе с ней.

Фиксация двигателя в заданном системой управления положении производится следующим образом.

Во время работы двигателя катушка соленоида 18 обесточена, и шестерня 14 под действием возвратной пружины 20, находящейся между шестерней и щеткодержателем, располагаются в крайнем левом положении. При этом щетки 12 и 13 двигателя размещаются на линии геометрической нейтрали, обеспечивая нормальное токораспределение в якорной обмотке, показанное на фиг. 2. При этом возникает электромагнитная сила, перемещающая подвижный элемент двигателя вправо (при принятом на фиг. 2 направлении токов и магнитного потока возбуждения Ф ). Если необходима остановка двигателя с фиксацией его подвижной части в заданном положении, то подается питание на катушку соленоида 18. Толкатель 19, сжимая пружину 20, перемещает шестерню 14 вправо вдоль зубцов зубчатой рейки 16. Благодаря наличию винтовой шпонки 17 щеточная траверса 1-1 поворачивается вокруг своей оси на угол, соответствующий сдвигу щеток 12 и 13 на 90 эл. град. с нейтральной линии, на которой они находились в процессе линейного движения подвижной части, вследствие чего двигатель не только останавливается, но и фиксируется.

При отключении соленоида 18 шестерня 14 с пружиной 20 возвращается в исходное положение, а щеткодержатель занимает положение, при котором щетки 12 и 13 вновь устанавливаются на геометрическую нейтраль и двигатель становится готовым для отработки следующего цикла линейных перемещений.

Линейный электрический двигатель постоянного тока, состоящий из неподвижной части, выполненной в виде ферромагнитных выступов и подвижной части, несу щей обмотку возбуждения и якорную обмотку, подключенную к установленному на подвижной части коллектору с вращающимися щетками, укрепленными на щеточной траверсе, жестко связанной с шестерней, установленной на валу и находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой, расположенной вдоль всего хода двигателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точной фиксации двигателя при остановке, указанная шестерня расположена на валу на винтовой, шпонке, обеспечивающей поворот шестерни со щеточной траверсой на 90 эл. град. при осевом сдвиге шестерни, на валу между щеточной траверсой и шестерней установлена пружина, а с другой сто.роны шестерни установлен толкатель с катуи.кой управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2719846/24-07, кл. Н 02 К 41/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 418942, кл. Н 02 К 41/02, 1972.

853752

Составитель С. Венгржановская

Редактор Л. Гольдина Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 5690/30 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4