ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2046524 (13) C1

(51) 6 H02K41/025 

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

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

(21) Заявка: 92014151/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.24 
(45) Опубликовано: 1995.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Линейные асинхронные двигатели. Г.И.Ижеля, С.А.Ребров, А.Г.Шаповаленко. Техника, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР N 917271, кл. H 02K 41/025, 1982. 
(71) Заявитель(и): Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения 
(72) Автор(ы): Петленко Б.И.; Петленко Д.Б.; Петленко А.Б. 
(73) Патентообладатель(и): Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения; Петленко Борис Иванович; Петленко Дмитрий Борисович; Петленко Артем Борисович 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 

Использование: в приводах широкого назначения, реализующих преобразование электрической энергии в поступательное перемещение. Линейный электропривод содержит индуктор 1, вторичный элемент 3, слой магнитной жидкости 4 между ними в диэлектрической оболочке 5 и обмотку 6 управления, которая размещена вне слоя магнитной жидкости и снабжена дополнительным магнитопроводом 7 с зубчатыми полюсными наконечниками 8, охватывающими слой магнитной жидкости с продольных его торцов, причем оси зубцов полюсных наконечников 8 совпадают с продольными осями зубцов индуктора 1. При работе электропривода рабочая часть магнитного потока индуктора 1 взаимодействует с вторичным элементом 3, создавая тяговое усилие. Другая часть потока шунтируется магнитной жидкостью 4 в оболочке 5, не участвуя в создании тягового усилия. Изменяя объемную концентрацию магнитной жидкости 4 в области полюсных наконечников, что можно осуществить непосредственным воздействием на нее магнитного поля тока обмотки 6 управления, размещенной вне слоя магнитной жидкости 4, можно изменять величину рабочего потока и регулировать, таким образом, величину тягового усилия. 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике.

Известен линейный электропривод, содержащий индуктор и вторичный элемент, разделенные зазором [1]

Недостатки аналога обусловлены наличием сложных и дорогих силовых полупроводниковых преобразователей, необходимых для регулирования тягового усилия привода в широких пределах.

Известен также линейный электропривод, принятый в качестве прототипа, в котором кроме индуктора и вторичного элемента имеются ферромагнитный слой управления, размещенный между индуктором и вторичным элементом, а также обмотка управления этим слоем, расположенная на зубчатых полюсных наконечниках [2]

Тяговое усилие привода наибольшее Fmax, когда магнитная проницаемость слоя управления минимальна (су о), и минимально Fmin= 0, когда магнитная проницаемость максимальна ( су ).

Недостатки прототипа связаны с ограниченным диапазоном регулирования тягового усилия привода. Это обусловлено ограниченным диапазоном изменения магнитной проницаемости слоя управления за счет подмагничивания

Минимальная магнитная проницаемость слоя управления су, равная магнитной проницаемости воздуха (су о), и максимальная су физически недостижимы за счет подмагничивания. Поэтому тяговые усилия привода в этих случаях Flmax < Fmax и Flmin > Fmin за счет подмагничивания изменяются в диапазоне FFlmax Flmin < Fmax 0.

Задача, которую решает изобретение, создание линейного привода с расширенным диапазоном регулирования тягового усилия.

Сущность изобретения заключается в том, что линейный электропривод, содержащий зубчатый индуктор, вторичный элемент и обмотку управления ферромагнитным слоем управления в рабочем зазоре, размещенную на зубчатых полюсных наконечниках, снабжен дополнительным магнитопроводом, при этом ферромагнитный слой управления в рабочем зазоре выполнен в виде магнитной жидкости в диэлектрической оболочке, размещенной между зубчатым индуктором и вторичным элементом, а зубчатые полюсные наконечники обмотки управления выполнены на дополнительном магнитопроводе охватывающими магнитную жидкость с продольных его торцов, причем оси зубцов полюсных наконечников совпадают с продольными осями зубцов индуктора.

Отличие изобретения от прототипа заключается в том, что ферромагнитный слой управления в рабочем зазоре выполнен в виде магнитной жидкости в диэлектрической оболочке, размещенной меду зубчатым индуктором и вторичным элементом, привод снабжен дополнительным магнитопроводом с обмоткой управления и зубчатыми полюсными наконечниками, охватывающими магнитную жидкость с продольных его торцов, причем оси зубцов полюсных наконечников совпадают с продольными осями зубцов индуктора.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в расширении диапазона регулирования тягового усилия привода.

На фиг.1-3 показан линейный электропривод; на фиг.4 и 5 показано распределение магнитной жидкости в диэлектрической оболочке при отсутствии сигнала в обмотке управления и при его максимальном значении; на фиг.6 представлены механические характеристики электропривода, где р рабочий поток взаимоиндукции элементов электропривода, у магнитный поток обмотки управления,ш магнитный поток, шунтируемый слоем управления, V и F скорость перемещения и тяговое усилие привода соответственно. Линейный электропривод содержит индуктор 1 с многофазной обмоткой 2 и вторичный элемент 3. Магнитная жидкость 4 находится в диэлектрической оболочке 5.Обмотка 6 управления снабжена магнитопроводом 7 с зубчатыми полюсными наконечниками 8. Оси зубцов полюсных наконечников 8 совпадают с продольными осями индуктора 1.

При работе электропривода на различных режимах формиpуются механические характеристики 9, 10, 11 (фиг.6).

Линейный электропривод с магнитожидкостным управлением работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 индуктора 1 к силовой питающей сети (не показана) и отсутствии тока в обмотке 6 управления (у 0) уровень магнитной жидкости 4 в оболочке 5 устанавливается одинаковым вдоль всего индуктора, как это показано на фиг.4. При этом в электроприводе имеется лишь магнитный поток ш (фиг. 4), а рабочий поток взаимоиндукции практически отсутствует ( р0) и электропривод не развивает тягового усилия (F 0). Механическая характеристика привода, формируемая при этом, имеет вид линии 9 на фиг.6. При наибольшем токе в обмотке 6 управления (у увеличивается) магнитная жидкость максимально втягивается в области с наибольшим значением напряженности магнитного поля, создаваемого этой обмоткой, т.е. в области, расположенные по оси зубчатых полюсных наконечников 8. Эти области совпадают с областями зубцов индуктора 1. Таким образом, объемная концентрация (толщина) магнитной жидкости 4 над зубцами и пазами индуктора 1 в пределах зубцовых делений становится различной. Она наибольшая над зубцами индуктора 1, а над пазами минимальна (фиг.5).

Магнитная проводимость магнитной цепи для рабочего магнитного потока взаимоиндукции р между индуктором и вторичным элементом 3 и соответственно поток р будут наибольшими. Практически весь поток, создаваемый индуктором 1, становится рабочим р (фиг.5) Он взаимодействует с вторичным элементом 3 и создает наибольшее тяговое усилие (F Fmax). При этом формируется механическая характеристика 10 (фиг.6).

При сигналах управления, промежуточных между отмеченными предельными значениями, объемная концентрация магнитной жидкости 4 в пределах зубцового деления индуктора 1 непостоянная, имея большее значение над его зубцами. Распределение магнитной жидкости вдоль зубцового деления индуктора будет промежуточными между распределениями, показанными на фиг.4 и 5. При этом часть магнитного потока, создаваемого индуктором 1, шунтируется магнитной жидкостью, образуя магнитный поток ш, а другая часть образует рабочий поток р, проходящий во вторичный элемент 3 и создающий тяговое усилие 0 < F < Fmax. При этом формируется механическая характеристика 11, промежуточная между характеристиками 9 и 10 (фиг.6). Таким образом, изменением тока в обмотке 6 управления обеспечивается перераспределение магнитной жидкости вдоль зубцового деления индуктора, что и приводит к регулированию тягового усилия линейного электропривода.

В предложенном линейном электроприводе изменение магнитных проводимостей для потоков рассеяния и взаимоиндукции осуществляется от минимально возможных до максимальных значений, чем и обеспечивается расширенный по сравнению с прототипом диапазон регулирования тягового усилия привода. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий зубчатый индуктор, вторичный элемент и обмотку управления с ферромагнитным слоем управления в рабочем зазоре, размещенную на зубчатых полюсных наконечниках, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным магнитопроводом, ферромагнитный слой управления в рабочем зазоре выполнен в виде магнитной жидкости в диэлектрической оболочке, размещенной между зубчатым индуктором и вторичным элементом, а зубчатые полюсные наконечники обмотки управления выполнены на дополнительном магнитопроводе, охватывающем магнитную жидкость с продольных его торцов, причем оси зубцов полюсных наконечников совпадают с продольными осями зубцов индуктора.




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