Линейный электрический импульсный двигатель

Линейный электрический импульсный двигатель. У линейного электрического импульсного двигателя, содержащего бегун (1) и статор (2) с обмоткой возбуждения (3) и якорной обмоткой (4), статор (2) и бегун (1) выполнены цилиндрическими, бегун (1) и обмотки (3) и (4) расположены внутри статора (2), а якорная обмотка (4) размещена в пазах зубцовой зоны.

Область техники, к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к разделу электричества, а именно, к электрическим машинам возвратно-поступательного движения и может быть использована при создании электроприводов.

Уровень техники.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является линейный электрический импульсный двигатель, содержащий бегун и статор с обмоткой возбуждения и якорной обмоткой, (см. патент RU 2038680, опубликованный 27.06.95).

В известном двигателе магнитопровод не является броневым, что приводит к рассеянию и выпучиванию магнитного потока, вследствие чего снижается функциональная эффективность двигателя. Якорная обмотка состоит из прямоугольных витков, лобовые части, которых не взаимодействуют с рабочим магнитным потоком, что приводит к ограничению тягового усилия и к неэффективному использованию обмотки. При этом для прямоугольника отношение периметра к площади не является минимальным, что приводит к перерасходу обмоточного провода. Составные части двигателя выполнены не в виде тел вращения и технология их изготовления связана с повышенными материалоемкостью, трудоемкостью и энергоемкостью, что приводит к удорожанию двигателя. По этой же причине обеспечение равномерности рабочего воздушного зазора является сложным и трудоемким.

Раскрытие полезной модели.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении функциональной эффективности двигателя и снижении затрат на его изготовление.

Технический результат заключается в локализации магнитного поля внутри броневой магнитной системы, обеспечении равномерного вдоль витка взаимодействия всех участков якорной обмотки с рабочим магнитным потоком, повышении тягового усилия, уменьшении длины провода якорной обмотки, снижении материалоемкости двигателя, трудоемкости и энергоемкости изготовления его частей, обеспечении равномерности рабочего воздушного зазора, уменьшении магнитного сопротивления.

Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков: линейный электрический импульсный двигатель, содержащий бегун и статор с обмоткой возбуждения и якорной обмоткой, отличающийся тем, что статор и бегун выполнены цилиндрическими, бегун и обмотки расположены внутри статора, а якорная обмотка размещена в пазах зубцовой зоны.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.

Локализация магнитного поля внутри броневой магнитной системы, обеспечение равномерного вдоль витка взаимодействия всех участков якорной обмотки с рабочим магнитным потоком, повышение тягового усилия, уменьшение длины провода якорной обмотки, снижение материалоемкости двигателя, трудоемкости и энергоемкости изготовления его частей, обеспечение равномерности рабочего воздушного зазора, уменьшение магнитного сопротивления приводят к повышению функциональной эффективности двигателя и снижению затрат на его изготовление

Краткое описание чертежей.

На чертеже изображен линейный электрический импульсный двигатель.

Осуществление полезной модели.

Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.

У линейного электрического импульсного двигателя, содержащего бегун и статор с обмоткой возбуждения и якорной обмоткой, статор и бегун выполнены цилиндрическими, бегун и обмотки расположены внутри статора, а якорная обмотка размещена в пазах зубцовой зоны (см. чертеж).

Таким образом, назначение полезной модели - применение ее в качестве линейного электрического импульсного двигателя - реализуется.

Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.

Выполнение статора цилиндрическим полым и размещение бегуна и обмоток внутри статора, размещение якорной обмотки в пазах зубцовой зоны приводит к локализации магнитного поля внутри броневой магнитной системы, обеспечению равномерного вдоль витка взаимодействия всех участков якорной обмотки с рабочим магнитным потоком, повышению тягового усилия, уменьшению длины провода якорной обмотки, снижению материалоемкости двигателя, трудоемкости и энергоемкости изготовления его частей, обеспечению равномерности рабочего воздушного зазора, уменьшению магнитного сопротивления.При этом снижение материалоемкости, трудоемкости и энергоемкости обусловлено тем, что для изготовления стержней прямоугольного сечения, в отличие от тел вращения подобрать заготовку с небольшими припусками практически невозможно, поэтому для изготовления первых приходится срезать больше металла. Кроме того, тела вращения могут быть обработаны при одной установке на станке, а для прямоугольного требуется как минимум четыре установки (по числу граней).

Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.

Описание конструкции устройства:

У линейного электрического импульсного двигателя, содержащего бегун 1 и статор 2 с обмоткой возбуждения 3 и якорной обмоткой 4, статор 2 выполнен цилиндрическим полым, а бегун 1 и обмотки 3 и 4 расположены внутри статора 2. Якорная обмотка 4 размещена в пазах зубцовой зоны. Зубцы выполнены съемными в виде шайб. Обмотка возбуждения 3 и якорная обмотка 4 намотаны на немагнитную бобину. Бегун 1 находится внутри бобины. На торцах бегуна 1 установлены направляющие штоки, входящие во втулки стопов. Первый стоп со стороны якорной обмотки 4 установлен на нижнем торце статора 2. Первый стоп и входящий в его втулку шток бегуна 1 выполнены из немагнитного материала. Второй стоп со стороны обмотки возбуждения 3 удален от верхнего торца статора 2. При этом расстояние от второго стопа до конца обмотки возбуждения 3 или начала якорной обмотки 4 не превышает длину бегуна 1. Второй стоп крепится к статору 2 посредством стакана. На стопах установлены эластичные накладки. Двигатель оснащен переключателем направления тока якорной обмотки 4 или обмотки возбуждения 3.

Двигатель работает следующим образом.

Обмотка возбуждения 3 создает магнитный поток, который локализуется в статоре 2, бегуне 1 и зубцовой зоне. Магнитный поток в рабочем воздушном зазоре взаимодействует с током якорной обмотки 4, в результате чего в соответствии с законом Ампера возникает тяговое усилие. При изменении направления тока якорной обмотки 4 или обмотки возбуждения 3 направление тягового усилия меняется на противоположное.

Таким образом, у предлагаемого линейного электрического импульсного двигателя, в отличие от прототипа, повышена функциональная эффективность и снижены затраты на его изготовление.

Эффективность предлагаемого линейного электрического импульсного двигателя обусловливается его улучшенной конструкцией.

Линейный электрический импульсный двигатель, содержащий бегун и статор с обмоткой возбуждения и якорной обмоткой, отличающийся тем, что статор и бегун выполнены цилиндрическими, бегун и обмотки расположены внутри статора, а якорная обмотка размещена в пазах зубцовой зоны.