линейный электродвигатель
Классы МПК: | H02K33/02 с якорем, перемещающимся в одном направлении под действием единственной системы катушек, и в обратном направлении - под действием механического усилия, например под действием пружины H02K41/03 синхронные электродвигатели; шаговые электродвигатели; реактивные электродвигатели |
Автор(ы): | Гурницкий В.Н., Атанов И.В. |
Патентообладатель(и): | Ставропольская государственная сельскохозяйственная академия |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-05-17 публикация патента:
10.04.1998 |
Использование: в дискретном электроприводе поступательного перемещения. Сущность: статор содержит шпильки 1, на которые надеты магнитные основания 2, полюсы 3, немагнитные втулки 4, а также магнитные обручи 6, немагнитные шайбы 7, намагничивающиеся катушки 8. Якорь содержит стержень 9, на котором крепятся магнитные 10 и немагнитные гайки 11. Осевые длины магнитных и немагнитных элементов статора и якоря определяются чередованием относительных чисел 1 и 3. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
Линейный электродвигатель, состоящий из статора и якоря, содержащих прилегающие к воздушному зазору магнитные и немагнитные элементы, отличающийся тем, что осевые длины магнитных и немагнитных элементов статора определяются чередованием относительных чисел 3 и 1, а осевые длины чередующихся магнитных и немагнитных элементов якоря определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2 и т.д., или 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д., или 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности, к линейным шаговым электродвигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе. Известен шаговый электродвигатель, состоящий из многофазного статора с цилиндрическими обмотками, полюсами между ними, ферромагнитными кольцевыми элементами и подшипниками скольжения, а также якоря, расположенного внутри статора и имеющего чередующиеся магнитные втулки. Для увеличения силы тяги полюсы статора снабжены наконечниками, внутренний диаметр которых равен наружном диаметру кольцевых элементов, которые по длине охватывают по одному элементу магнитопровода смежных фаз, а между этими элементами размещены подшипники скольжения /1/. Данная конструкция имеет увеличенные габариты на единицу ходя якоря. В качестве прототипа выбран линейный шаговый электродвигатель, состоящий из индуктора с аксиально расположенными полюсами, обмоткой, чередующимися магнитными и немагнитными кольцами, прилегающими друг к другу, и якоря, имеющего свои магнитные и немагнитные кольца и антифракционные элементы. Между магнитными кольцами индуктора установлены дополнительные прокладки, с помощью которых достигается смещение зубцовой зоны одной фазы относительно другой /2/. Недостатки прототипа - повышенные осевые размеры двигателя, при недоиспользованных возможностях увеличения хода подвижной части. Цель изобретения - уменьшение осевых габаритов при увеличение хода якоря. Цель достигается тем, что осевые длины магнитных и немагнитных элементов статора определяются чередованием относительных чисел 3 и 1, а осевые длины чередующихся магнитных и немагнитных элементов якоря определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2 и т.д., или3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д., или
3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д. На фиг. 1 представлен общий вид линейного электродвигателя; на фиг.2 - основной вариант конструкции; на фиг.3, 4 - предлагаемый вариант конструкции. Двигатель на фиг.1 состоит из статора и якоря. Статор содержит: шпильки 1, на которые надеты магнитные - основания 2, полюсы 3, немагнитные втулки 4, шпильки 5, на которые надеты магнитные обручи 6, немагнитные шайбы 7, намагничивающие катушки 8. Якорь содержит: стержень 9, на котором крепятся магнитные гайки 10, немагнитные гайки 11, торцевые гайки 12. Для надежного изолирования провода катушки 8 от корпуса 6, предусмотрены диэлектрические ободы 13. Магнитные и немагнитные элементы статора по внутреннему диаметру имеют одинаковый размер, а немагнитные гайки 11 якоря по наружному диаметру выступают по отношению к магнитным гайкам 10 якоря на величину воздушного зазора. Пространство между магнитопроводами намагничивающих катушек 8 заполняется смазкой. Для наполнения данных объемов конструкции содержит масленки 14. Двигатель работает следующим образом. При отсутствии токов в катушках 8 двигателя якорь занимает произвольное положение в пространстве в пределах рабочего хода. При поочередной (прямой последовательности) подаче токов в катушки 8 якорь приходит в движение в прямом направлении; при очередной (обратной последовательности) подаче токов в катушки 8 якорь приходит в движение в обратном направлении. При этом частота подаваемых импульсов тока в катушки 8 определяется скорость движения якоря. При одновременной подаче тока во все катушки 8 двигателя якорь затормаживается. Рассмотрим реализацию осевых размеров магнитных и немагнитных элементов статора и якоря электродвигателя. Обозначим относительные осевые длины немагнитных элементов статора -
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
![линейный электродвигатель, патент № 2108651](/images/patents/363/2108019/948.gif)
Класс H02K33/02 с якорем, перемещающимся в одном направлении под действием единственной системы катушек, и в обратном направлении - под действием механического усилия, например под действием пружины
Класс H02K41/03 синхронные электродвигатели; шаговые электродвигатели; реактивные электродвигатели