Электромагнитный привод возвратно-поступательного движения
Использование: в электроприводах с двигателем возвратно-поступательного движения. Сущность изобретения заключается в том, что подключение шунтирующих диодов к нижней катушке обмотки прямого хода и к верхней катушке обмотки обратного хода позволяет уменьшить тормозные эффекты, возникающие при выходе конца якоря из области полюсов магнитопровода в начале движения якоря, и следовательно, повысить быстродействие и КПД привода. 3 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитному приводу с двигателем возвратно-поступательного движения.
Известен электромеханический преобразователь возвратно-поступательного движения [1] состоящий из якоря, движущегося в диамагнитной направляющей трубе, обмотки возбуждения, помещенной в пазу магнитопровода индуктора, корпуса, буферного устройства и выключателя. При подключении обмотки возбуждения к источнику сетевой частоты якорь под действием электромагнитных сил начинает движение к положению магнитного равновесия. Рабочий процесс электромеханического преобразователя рассчитывается так, что при подходе якоря к положению магнитного равновесия протекание полуволны тока в обмотке возбуждения прекращается и якорь по инерции продолжает движение в том же направлении, начиная сжимать буферную пружину. При подходе якоря к крайнему положению начинает протекать новая полуволна тока по обмотке возбуждения, и якорь под действием электромагнитных сил обмотки возбуждения и упругих сил пружины движется в обратном направлении. При подходе к положению магнитного равновесия прекращаются действие упругих сил пружины и протекание тока в обмотке возбуждения. Далее якорь движется по инерции. Недостатками такого преобразователя являются ограничение времени движения, а следовательно, и хода якоря длительностью полупериода питающего напряжения и отсутствие регулировки частоты ударов при неизменной частоте питающего напряжения. Кроме того, при малой величине свободного выбега якоря в сторону пружины якорь подходит к положению магнитного равновесия раньше, чем прекратится протекание тока в обмотке, что приводит к электромагнитному торможению якоря и уменьшению КПД. При чрезмерно большой величине свободного выбега якоря в сторону пружины ток в обмотке прекращается раньше, чем якорь подойдет к положению магнитного равновесия, что уменьшает силу тяги и КПД преобразователя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электромеханический преобразователь возвратно-поступательного движения [2] состоящий из обмоток прямого и обратного хода, каждая из которых заключена в свой магнитопровод, состоящий из полюсов и ярма, якоря, расположенного во внутренней полости обмоток и имеющего возможность перемещаться в осевом направлении вдоль направляющих втулок, и системы питания. При попеременной подаче напряжения на обмотку якорь под действием электромагнитных сил втягивается то в одну, то в другую обмотку, совершая возвратно-поступательное движение. В такой конструкции перемещение якоря происходит под действием электромагнитной силы, создаваемой в основном поперечным магнитным потоком, замыкающимся в радиальном направлении с боковой поверхности якоря через обмотку прямого или обратного хода на магнитопровод индуктора. Поперечный магнитный поток создается лишь частью ампервитков обмотки, помещенных между якорем и магнитопроводом индуктора, а ток при этом протекает по всем виткам обмотки, что приводит к увеличению тепловых потерь в обмотке и снижению КПД преобразователя. Кроме того, обмотки прямого и обратного хода расположены в разных пазах магнитопровода, т.е. отделены одна от другой полюсами магнитопровода. Это приводит к увеличению длины якоря, его массы, а следовательно, к уменьшению быстродействия преобразователя. Цель изобретения увеличение быстродействия и КПД преобразователя. Цель достигается тем, что в электромагнитном приводе возвратно-поступательного движения, содержащем индуктор с магнитопроводом и обмотками возбуждения прямого и обратного хода, ферромагнитный якорь и систему питания обмоток возбуждения, обмотки прямого и обратного хода расположены в одном пазу магнитопровода индуктора, включены встречно и выполнены по крайней мере из дух катушек, помещенных в пазу вплотную одна за дугой в осевом направлении и включенных между собой согласно, причем система питания обмоток возбуждения выполнена в виде источников импульсов тока, присоединенных к каждой катушке, а крайние катушки обмоток прямого и обратного хода зашунтированы диодами, На фиг.1 изображена конструктивная схема электромагнитного привода возвратно-поступательного движения; на фиг.2 приведены зависимости во времени токов в обмотках; на фиг.3 показан пример выполнения системы питания обмоток возбуждения. Электромагнитный привод возвратно-поступательного движения (фиг.1) включает в себя магнитопровод индуктора, состоящий из ярма 1, верхнего полюса 2 и нижнего полюса 3. В пазу магнитопровода размещены обмотки прямого и обратного хода. Обмотка обратного хода состоит из трех катушек 4,5,6, расположенных в верхней части паза вплотную одна за другой в осевом направлении и включенных между собой согласно. Обмотка прямого хода состоит из трех катушек 7, 8, 9, расположенных в нижней части паза вплотную одна за другой и включенных между собой согласно. Внутри индуктора помещен цилиндрический ферромагнитный якорь 10. Каждая из катушек как обмотки прямого, так и обратного хода присоединена к отдельному источнику 11.16 импульсов тока. Крайние катушки 4 и 9 обмоток обратного и прямого хода зашунтированы соответственно диодами 17 и 18. Обмотки прямого и обратного хода включены между собой встречно. По катушкам 6,5,4 обмотки обратного хода протекают соответственно токи 19,20,21 (фиг.2), а по катушкам 7,8.9 обмотки прямого хода токи 22,23,24. На фиг.3 приведен пример выполнения системы питания обмоток возбуждения электромагнитного привода возвратно-поступательного движения с обмотками прямого и обратного хода, состоящими из трех катушек (фиг.1). Каждая катушка 4.9 присоединена к источникам 11.16 импульсов тока, состоящим из конденсаторов 25.30 и тиристоров 31.36. Обкладки конденсаторов 25.30 присоединены к зарядному устройству 37, подключенному к источнику переменного напряжения. Катушка 4 обмотки обратного хода и катушка 9 обмотки прямого хода зашунтированы соответственно диодами 17 и 18. Катушки 4.6 обмотки обратного хода и катушки 7.9 обмотки прямого хода включены между собой согласно, а обмотки прямого и обратного хода встречно. Электромагнитный привод возвратно-поступательного движения работает следующим образом. В момент времени tо (фиг.2) в катушку 6 обмотки обратного хода от источника 13 импульсов тока подается импульс тока 19. Так как катушка 9 включена встречно с катушкой 6 и зашунтирована диодом 18, то в ней начинает протекать наведенный ток, экранирующий прохождение нарастающего магнитного потока, создаваемого катушкой 6 через нижние полюса 3 магнитопровода индуктора. Таким образом, суммарный магнитный поток![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/934.gif)
Формула изобретения
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий индуктор с магнитопроводом и обмотками возбуждения прямого и обратного хода, ферромагнитный якорь и систему питания обмоток возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и КПД, обмотки прямого и обратного хода расположены в одном пазу магнитопровода индуктора, включены встречно и выполнены по крайней мере из двух катушек, помещенных в пазу непосредственно одна за другой в осевом направлении и включенных между собой согласно, система питания обмоток воздуждения выполнена в виде источников импульсов тока, присоединенных к каждой катушке, крайние катушки обмоток прямого и обратного хода зашунтированы диодами.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Изобретение относится к текстильному машиностроению и может быть использовано в бесчелночных ткацких станках
Электропривод колебательного движения // 2028026
Изобретение относится к электротехнике, в частности к колебательным электроприводам переменного тока, питаемым от источников различных частот, и может быть использовано в приводах вибротранспортировки, в системах активной компенсации продольных колебаний валопроводов, для перемещения поршней гидроусилительных систем и в других механизмах испытательной, измерительной или калибровочной техники
Вибропривод шумихина // 2025891
Электропривод // 2025035
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в промышленных системах воспроизведения движений, например, для лазерной резки, сварки и сборки протяженных изделий, механообработки тяжелых заготовок, в частности в судостроении, в инструментальном производстве
Электропривод ударного действия // 2017319
Изобретение относится к электротехнике, к устройствам управления работой двигателей возвратно-поступательного движения
Колебательный электропривод // 2006173
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вибрационных системах
Электропривод с частотно-токовым управлением // 1836804
Изобретение относится к силовым преобразователям напряжения и частоты, используемым для управления работой двигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором общего применения
Изобретение относится к электромагнитным вибраторам, используемым в различных областях, например, для создания вибрации, для транспортировки по трубам сыпучих веществ, при создании вибровоздействий на сыпучие вещества с целью их уплотнения и просеивания, для интенсификации технологических процессов в жидких средах и т.д
Электропривод периодического движения // 2148293
Изобретение относится к электротехнике, в частности к специальным электроприводам, где исполнительный орган совершает колебательные и возвратно-поступательные движения, и может быть использовано для механических испытаний кабельных изделий на многократный перегиб, в устройствах укладки длинномерных изделий при намотке их на катушки, бобины и т.п
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения электродвигателей переменного тока (и в частности демпфирования ее колебаний) - синхронных, синхронно-гистерезисных или асинхронных, как общего применения, так и специального, выполненных без доступа к валу, например, гироскопических, или используемых в многодвигательных электроприводах синхронного вращения
Электропривод переменного тока // 2195068
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроприводу переменного тока повышенной частоты с асинхронными электродвигателями
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электроприводам переменного тока с асинхронными электродвигателями
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, преимущественно для крановых механизмов подъема и передвижения, требующих получения пониженных (ползучих) скоростей
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговых электродвигателях, в электрических машинах, предназначенных для работы в широком диапазоне изменения частоты вращения, в устройствах, в которых необходим большой пусковой момент
Электровибропривод // 2216089
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим вибрационным двигателям (ЭВД)
Комплектный тяговый электропривод // 2222098
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке высокочастотных зарядных устройств и источников питания с гальванической развязкой выходного напряжения для тягового электропривода аккумуляторных электромобилей