Линейный асинхронный электродвигатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиих

Соцмапметмчеекмх

Республик

< и920976

* еф ,з. т ьъ ,г (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 30. 07. 80 (21) 29б 7876/24-07 с присоелинением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04. 82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 17.04.82 (5 l ) M. Кл, H 02 К 41/025

9кударстеенный кемнтет

СССР не делам нзобретеннй и отерытнй (53) УДК 621- 313.

° 13 088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Богатырев, В. A. Игумнов и H

Всесоюзный научно-исследовательский конструкторский и технологический инститфт ":- "";: кранового и тягового электрооборудования (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности, к линейным

I асинхронным эЛектродвигателям с относительно небольшим перемещением исполнительного органа.

Известен линейный асинхронный электродвигатель, состоящий из цилиндрического статора с обмоткой и подвижной части в виде ферромагнитного стержня. К торцу статора прикреплен цилиндр, поршень которого жестко

1О соединен со стержнем. Такое устройство позволяет снизить скорость перемещения стержня (1) .

Недостатком указанного электродвиI5 гателя является то, что он не может применяться в механизмах, в которых постоянно приложена нагрузка к исполнительному органу, например в колодочных тормозах. В этом случае элект20 родвигатель работает в режиме короткого замыкания и перегревается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является линейный асинхронный электродвигатель, состоящий из цилиндрического статора с обмоткой и подвижной части в виде ферромагнитного стержня, на торце статора укреплено ярмо элеКтромагнита с обмоткой, а якорь электромагнита жестко соединен со стержнем. Такая конструкция позво-, ляет при отключенном электродвигателе удерживать нагрузку, приложенную к подвижной части двигателя, во включенном состоянии (2) .

Недостатком такого электродвигателя является большая скорость перемещения подвижной части, что приводит к ударам в конце хода и повышенному износу приводного механизма.

Цель изобретения - увеличение срока службы линейного электродвигателя и управляемого им механизма путем снижения скорости движения при мини мальном весе и габаритах.

Поставленная цель достигается тем. что электромагнит помещен в цилиндр

3 92097 с рабочей средой. (газом или жидкос.тьр), соосно соединенный со статором, в якоре электромагнита, выполняющем роль поршня, выполнено отверстие, а на ярме электромагнита расположен датчик крайнего положения поршня.

На фиг. 1 показан линейный электродвигатель, продольный разрез На, фиг. 2 " один из возможных вариантов управления линейным электродви- 10 гателем.

Линейный двигатель содержит цилиндрический статор 1, в котором запрес сованы ферромагнитные кольца 2. В образованных ферромагнитными кольца;ми пазах размещены катушки 3 обмотки электродвигателя. В подшипниках . 4 статора установлен подвижный элемент двигателя 5 в виде сплошного или обмотанного стержня. К статору 2р соосно прикреплен герметичный цилиндр

6, внутри которого на торце статора укреплен электромагнит 7 с ярмом 8 и обмоткой 9. Подвижный ферромагнитный стержень 5 жестко соединен с яко- р

-рем 10 электромагнита. Якорь электромагнита одновременно является поршнем в цилиндре и, может прремеща ься .вдоль оси. В поршне имеется отверстие 11, сечение которого может быть постоянным, а может изменяться, например, винтом с канавкой или иным способом. На ярме электромагнита расположен геркон 12, связанный с его магнитным потоком.

Управление линейным электродвигателем осуществляется электрической .схемой (фиг. 2). Статор 1 линейного электродвигателя включается в сеть через контакты линейного контактора

13 и размыкающие контакты контактора или реле 14, катушка 15 которого подключается к сети через выпрямитель

16 и геркон 12.. Параллельно катушке и геркону включен электромагнит 7.

Линейный электродвигатель работает следующим образом.

При включении контактора 13 напряжение подается на статор линейного электродвигателя и через выпрями-, тель 16 - на электромагнит 7. В,статоре возбуждается бегущее магнитное поле, которое взаимодействует с подвижной частью электродвигателя 5 и она- начинает перемещаться влево

$5 (фиг. 1), увлекая с собой поршень

1О, который сжимает рабочую среду в цилиндре 6 и тем самым замедляет движение подвижной части. Рабочая среда через отверстие 11 перетекает с определенной скростью в полость цилиндра за поршнем; и тем самым поддерживается постоянная скорость подвижной части электродвигателя. Подвижная часть перемещается влево до тех пор, пока поршень не притянется к электромагниту 7. В этот момент магнитный поток электромагнита. резко возрастает и воздействует на геркон, контакты ко торого замыкаются и включают катуш ку 15.Реле срабатывает и размыкает контакты 14 и этим самым отключает линейный электродвигатель. Нагрузку Р, приложенную к подвижной части электродвигателя, удерживает электромагнит 7 до тех пор, пока не отключают линейный контактор 13. После отключения линейного контактора 13 электромагнит

7 отключается и под действием нагрузки P подвижная часть линейного электродвигателя вместе с поршнем перемещается вправо до упора поршня в дно цилиндра, При этом рабочая среда перетекает из правой полости цилиндра в.левую, затормаживая движение движущихся частей и смягчая удар.

Описываемый линейный электродвигатель прост по устройству и может применяться в механизмах с небольшим линейным перемещением и постоянным удерживанием силы во включенном состоянии, например, в колодочных пружинных тормозах. Предложенный линей- ный электродвигатель имеет минимальные габариты и вес, а также пойиженную скорость перемещения подвижной части, что в конечном итоге увеличи вает срок службы как электродвигателя, так и обслуживаемого им механизма за счет снижения динамических нагрузок.

Электродвигатель позволяет экономить электроэнергию, так как îí работает только во время движения подвижной части, а затем отключается и нагрузку удерживает электромагнит, который потребляет электроэнергии в 5 - 10 раз меньше, чем электродвигатель.

Отверстие в поршне с регулировкой величины сечения для прохода рабочей среды позволяет изменять скорость.перемещения подвижной части электродвигателя в широких пределах.

1. Заявка ФРГ М 2623234, кл. Н 02 К 41/02, 1979 °

2. Патент США и 3376441, кл. 310-13, 1968.

1 2 3 J

ВНИИПИ Заказ 2372/69 Тираж 719 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 920976 &

Формула изобретения электромагнит помещен в цилиндр с рабочей средой, соосно соединенный .Линейный асинхронный электродвига- со статором, в якоре электромагнита, тель, содержащий статор с обмоткой, выполняющем роль поршня, выполнено подвижный элемент, например Ферромаг- s отверстие, а на ярме электромагнита нитный стержень и электромагнит, яр- расположен датчик конечного положе" ко: которого с обмоткой расположено ния поршня. на торце статора, а якорь укрепления Источники информации, на конце подвижного стержня, о т- принятые во внимание при экспертизе л и ч а ю шийся тем, что, с це-: 1О лью увеличения срока службы двигать ля и управляемого им механизма путем снижения скорости подвижного элемента при минимальном весе и габарите,