ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2108651 (13) C1

(51) 6 H02K33/02, H02K41/03 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95107962/09 
(22) Дата подачи заявки: 1995.05.17 
(45) Опубликовано: 1998.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство 920977, кл. H 02 K 41/03, 1983. 2. SU, авторское свидетельство, 1116947, кл. H 02 K 41/03, 1985. 
(71) Заявитель(и): Ставропольская государственная сельскохозяйственная академия 
(72) Автор(ы): Гурницкий В.Н.; Атанов И.В. 
(73) Патентообладатель(и): Ставропольская государственная сельскохозяйственная академия 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 

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. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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., 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.

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 - (фиг.2), немагнитные элементы представлены воздушными промежутками. Относительные осевые длины магнитных элементов статора равны 3 . При условии того, что осевые длины: немагнитных элементов якоря равны , а магнитных элементов якоря - 3 , то для смещения зубцовой зоны одной фазы относительно другой расстояние между магнитопроводами намагничивающих катушек должно равняться 2 . Такая конструкция представляет собой основной вариант.

Предлагаемая конструкция (фиг.3) содержит немагнитные и магнитные элементы статора с длинами, соответственно равными и 3 , а осевые длины немагнитных м магнитных элементов якоря определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2, 3, 1 и т.д., где 3 - относительные длины магнитных элементов; 1, 2 - относительные длины немагнитных элементов. Такая конструкция предусматривает расстояние между магнитопроводами намагничивающих катушек, равное относительной длине немагнитного элемента .

Если магнитопровод одной намагничивающей катушки статора имеет два немагнитных элемента (фиг. 4), то осевые длины магнитных и немагнитных элементов якоря определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д. В конструкции, содержащей три немагнитных элемента, осевые длины магнитных и немагнитных элементов якоря определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д.

В отличие от прототипа у предлагаемого линейного электродвигателя осевые длины магнитных и немагнитных элементов статора определяются чередованием относительных чисел 3 и 1, а осевые длины чередующихся магнитных и немагнитных элементов якоря, например, для варианта с одним немагнитным элементом в магнитопроводе намагничивающей катушке статора, определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2, 3, 1 и т.д. Данная конструкция, за счет снижения расстояния между магнитопроводами намагничивающих катушек позволит уменьшить осевые габариты статора и увеличить ход якоря.

Конструктивные решения, связанные с размещением на статоре и якоре чередующихся магнитных и немагнитных элементов, известны в технике. Но в отличие от существующих конструкций, в предлагаемом электродвигателе осевая длина магнитных и немагнитных элементов статора определяется чередованием относительных чисел 3 и 1, а осевая длина магнитных и немагнитных элементов якоря определяется рядом относительных чисел, для варианта с магнитопроводом, содержащим: один немагнитный элемент - 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2, 3, 1 и т.д.; два немагнитных элемента - 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д.; три немагнитных элемента - 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д.

Применение предлагаемого электродвигателя в составе приводов возвратно-поступательного перемещения рабочих органов машин, позволит повысить экономический эффект за счет снижения материалоемкости, а соответственно и массы двигателя на единицу выполняемых работ. 


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.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru