Вертикальный линейный электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р 989695 (61) Дополнительное к свт. свид-ву (22) Заявлено 04. 04. 81 {21) 3284695/24-07

Р 1М Кд з с присоединением заявки М

Н 02 К 33/l0

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1501.83. Бюллетеиь Ио 2 (ЗЗ) УДК .621. 3l3. .333 (088 ° 8) Дата опубликования описания 150183 (72),As тор изобретения

В.Н.Гурницкий

l

Ставропольский ордена Трудового Красного Знамейи=- ..... сельскохозяйственный институт (71) Заявитель (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к электрическим двигателям с возвратно-поступательным движением якоря, и может быть использовано в регулируемых элек,троприводах вертикального перемещения исполнительных органов рабочих механизмов.

Известен линейный электродвигатель, содержащий три обмотки, магнитопровод, образованный двумя ферромагнитными якорями, и ферромагнитный стержень, совершающий неограниченное перемещение (1).

У такого двигателя отсутствует плавность хода, стержень двигается: скачкообразно. Наличие трех обмоток приводит к большому расходу проводниковых материалов и.электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вертикальный линейный электродвигатель, содержащий подвижный элемент, представляющий собой ферромагнитный стержень, кольцевой магиитопровод.с обмоткой, охватывающий стержень, и устройство для ограничения перемещения подвижного элемента, выполненное в виде втулки, установленной на магии гопроводе, и выступа на подвижном элементе (2}.

Недостатком этого двигателя является недостаточный ход стержня, ограниченный примерно половиной длины корпуса двигателя.

Цель изобретения — увеличение zoда стержня и обеспечение плавности хода.

Эта цель достигается тем, что электродвигатель снабжен дополнительной, имеющей свой магнитопровод обмоткой,, охватывающей подвижный элемент и размещенной соосно с основной обмоткой, подвижный элемент имеет две охватывающие стержень ферромагнитные втул" ки, каждая из которых размещена внутри соответствующей обмотки и имеет с обеих сторон пробки с,отверстиями для прохождения стержня, а пространство между втулками и стержнем заполнено ферромагнитной дробью, причем устройство для.ограничeниpr перемеще- . ния подвижного. элемента, выполненное в виде втулки, установленной на магнитопроводе, имеет выступ на внешней поверхности Ферромагнитной втулки.

На фиг. 1 схематически изображен вертикальный линейный электродвигатель, общий вид1 на Фиг. 2 - непод989695 ное движение стержня вверх (фиг. 2) при этом времена включения катушек обоих двигателей должны перекрываться, чтобы можно было обеспечить магнитный перехват стержня. При необходимости опускания стержня в обе катушки подаются равные токи такой величины, чтобы обеспечить плавное скольжение стержня вниз с заданной скоростью, которую можно регулировать автоматически или с помощью визуального наблюдения.

При необходимости остановки стержня в любом положении в обе катушки подаются равные токи такой силы, при которых стержень останавливается.

Ток каждой катушки НЧ, при котором осуществляется скольжение вниз (назовем его током скольжения) меньше тока каждой катушки НЧ, при котором осуществляется торможение стержня (назовем его током торможения), который, в свою очередь, меньше тока трогания каждой катушки НЧ.

При движении вверх стержня следует различать также так называемый ток подъема (плавно или ступенчато изменяющийся от величины тока трогания до тока максимального) и ток перехвата стержня (ток удерживания стержня на весу магнитными силами включаемой катушки в момент переключения катушек), который находится вблизи величины тока трогания. Изменяя интенсивность нарастания токов подъема в катушках НЧ, можно регулировать скорость движения стержня вверх.

Предложенный двигатель, таким образом, позволяет осуществить движение рабочего органа агрегата, машины или производственного механизма наклонно, вверх или вниз по заданному закону на величину хода, значи- тельно превышающую длину корпуса двигателя, что дает увеличение производительности рабочих машин.

Формула изобретения

Вертикальный линейный электродвигатель, содержащий подвижный элемент, представляющий собой ферромагнитный стержень, кольцевой магнитопровод с обмоткой, охватывающей стержень, и устройство для ограничения перемещения подвижного элемента, выполненное в виде втулки, установленной на магнитопроводе, и выступа на подвижном элементе, отличающийся тем, что, с целью увеличения хода стержня и обеспечения плавности хода; электродвигатель снабжен дополнительной, имеющей свой магнитопровод обмоткой, охватывающей подвижный элемент и -размещенной-соосно с основной обмоткой, подвижный элемент имеет две охватывающие стержень феррома -..,вижные части (НЧ) и подвижные части (ПЧ) двух одинаковых двигателей, работающих на общий ферромагнитный стержень по преодолению общего груза (нагрузки) .

Двигатель (фиг. 1) содержит ферро- 5 магнитные корпус 1 и полюс 2, немаг;нитную крышку Э, ферромагнитные вставку 4, цилиндр 5 и шайбу б, охватывающие намагничивающую катушку, состоя:— щую из обмотки 7 и немагнитного кар- )p каса 8, Неподвижная часть (НЧ, фиг.2) двигателя содержит также (фиг ° 1) не" магнитные сухарь 9 и кольцо 10, которое удерживается ферромагнитным фла.нцем 11. Подвижная часть (ПЧ, фиг. 2) двигателя включает (фиг. 1) полую ферромагнитную втулку 12, соосно с которой расположен ферромагнитный стержень 13, так что пространство между противоположными поверхностями втулки 12 и стержня 13 заполнено ферромагнитной дробью 14, а по торцам втулка 12 закрыта имеющими отверстия для прохода стержня 13 ферромагнитными пробками 15 и 16, причт.л последняя удерживает немагнитное кольцо 17, играющее роль подшипника. Двигатели, имеющие общий стержень (фиг. 2), опираются на опоры верхнего и нижнего двигателя.

Двигатели (фиг. 1, 2) работают сле-ЭО дующим образом, При отсутствии токов в намагничивающих катушках стержень и подвижные части обоих двигателей находятся, соответственно, в нижних положениях 35 (фиг. 2). При нарастании тока в обмотке 7 любого иэ двигателей (фиг. 1). до величины тока трогания одновременно возрастающий магнитный поток в магнитной системе двигателя создает 4Q магнитную силу сцепления дроби 14 с втулкой 12 и стержнем 13. При увели" чении тока в обмотке 7 сверх тока трогания втулка 12 и сцепленный с ней (посредством намагниченной дро- 45 би 14) стержень 13 начинают двигаться вверх. Предположим, что в рассматриваемый момент времени двигаются вверх стержень и подвижная часть нижнего двигателя (фиг, 2). При достижении ПЧ верхнего положения (фиг. 2) . подается ток в катушку верхнего двигателя, ПЧ второго двигателя (фиг. 2) в это время находится в нижнем положении ° Затем почти. одновременно отключается ток катушки нижнего двига теля (ПЧ падает до опоры) и плавно увеличивается ток катушки НЧ верхнего двигателя, вследствие чего его ПЧ плавно движется вверх и под действием сил увлекает за собой стержень, движение которого вверх продолжается.

Поочередное включение-отключение ка,тушек обеспечивает возвратно-поступательное движение подвижных частей обоих двигателей, а также поступатель.б5

5, 989695 нитные втулки, каждая из которых размещена внутри соответствующей обмотки и имеет с обеих сторон пробки с отверстиями для прохождения стержня, а пространство между втулками и стержнем заполнено Ферромагнитной ,дробью, причем упомянутый выступ размещен на внешней поверхности ферромагнитной втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2999347/24- 07, кл. Н 02 К 33/12, 1980 °

2. Авторское свидетельство CCCP

В 743132,- кл. Н 02 К 33/02, 1978.

989695

Составитель T.Цынская

Техред Е.Харитончик

Корректор О.Билак

4 е

Редактор С.Тимохина

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 11145/75,Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5