Линейный электродвигатель постоянного тока

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 618823 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.09.74 (21) 2058720/24-07 с присоединением заявки _#_o 2399379/24-07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.78.Бюллетень М 29 (45) Дата опубликования описанияор.gg y . (51) М. Кл.

Н 02 К 41/02

Государственныi. комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313. . 2 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. В. Андрушук

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени M. И. Калинина ((1) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в промышленных механизмах с поступательным перемещением рабочего органа, например в строгальных станках, плоскопечатных машинах, испытательных стендах, транспортных устройствах и пр.

Известен линейный электродвигатель постоянного тока, содержащий плоский индуктор, плоский якорь и коллектор (1).

Якорь с обмоткой является подвижным элементом и выполняется на суммарную длину хода и длину индуктора машины. Движущая сила создается только той частью якорной обмотки, которая находится под полюсами индуктора. Остальная часть якорной обмотки в работе двигателя не участвует, хотя находится под током, По этой причине усилие, развиваемое линейным двигателем, не является максимальным, и двигатель не может обеспечить высокое быстродействие. Торможение и реверс в такой машине осуществляется за счет изменения полярности напряжения питания якорной обмотки. При этом ток якоря изменяет свое направление, и усилие, развиваемое двигателем, противодействует движению якоря, вызывает останов машины или ее реверс.

Быстродействие этого линейного электродвигателя невелико, так как электромагнитная постоянная якорной цепи, определяемая числом витков всей якорной обмотки (работающей и не работающей ее частями). достив гает значительных величин и затягивает изменение тока в якорной цепи.

Кроме того, из-за нерационального использования якорной обмотки отношение между движущей силой и весом подвижной час1О ти не является максимальным, в результате чего время переходного процесса увеличивается.

Известен и другой линейный электродвигатель постоянного тока, содержащий индуктор, якорь, обмотка которого жестко свя 5 зана с подвижно установленными пластинами коллектора, и щеткодержатель с неподвижными щетками, соединенными с клеммами источника питания обмотки якоря (2).

В этом электродвигателе длина якоря хо определяется только необходимостью создания требуемого усилия, и вся обмотка якоря участвует в создании тягового усилия. В такой конструкции достигается полное использование якорной обмотки при минимальной величине электромагнитной постоrs янной якорной цепи и обеспечивается мак618823 симальное отношение между движущеи силой и весом якоря.

Однако такой электродвигатель имеет довольно большое время реверса.:

Целью изобретения является уменьшение времени р верса.

Указанная цель достигается тем, что индуктор снабжен размещенными на его концевых участках дополнительными обмотками, каждая из которых соединена через

° 10 выпрямительныи мост с неподвижной щеткой и соответствующей клеммой источника питания.

Описываемый линейный электродвигатель постоянного тока схематически показан на чертеже. 15

Линейный электродвигатель постоянного тока содержит индуктор, имеющий станину 1, на которой установлены полюса 2 чередующейся полярности.

В зазоре, образованном полюсами 2 и ярмом 3, расположен якорь 4, обмотка которого жестко связана с подвижно установленными в ячейках изоляционной обоймы 5 пластинами 6 коллектора.

Щеткодержатель состоит из изоляционного основания 7, в котором размещены

2S щетки 8 заподлицо с его верхним торцом.

На концевых участках индуктора, в зоне реверса якоря 4, размещены дополнительные обмотки 9. Обмотки 9 расположены на полюсах 2. Каждая обмотка включена на выход выпрямительного моста 10. Вы- зо прямительный мост 10 соединен с неподвижной щеткой 8 и клеммой источника питания обмотки якоря.

Полярность клеммы источника питания выбирается таким образом, чтобы в дополнительных обмотках создавался поток, действующий согласно с основным потоком электродвигателяя.

Линейный электродвигатель работает следующим образом.

Основной поток создается обмотками полюсов независимого возбуждения (на чертеже эти обмотки не показаны) . При включении напряжения на обмотку якоря через щетки 8, которые контактируют с коллектором по обмотке якоря потечет электрический ток. В результате взаимодействия тока якоря с потоком электродвигателя создается движущая сила, которая перемещает якорь по направг.яющим вдоль зазора. Подвижные пластины 6 коллектора наезжают на неподвижные щетки 8 и осуществляют коммутацию секций обмотки якоря.

Когда якорь попадает в зону реверса и наезжает на неподвижные щетки, автоматически включаются дополнительные обмотки 9 которые соединены последовательно со щетками 8, выпрямительным мостом 10 и клеммой источника питания. Поток электродвигателя в воздушном зазоре на участке реверса увеличивается. Одновременно путевой выключатель (на чертеже не показан, так как схема реверса напряжения якоря не является принципиальной) дает сигнал на изменение полярности источника питания якоря.

В цепи якоря меняется направление тока, в дополнительной обмотке 9 полюсов индуктора поток не меняет свое направление, так как выпрямительный мост 10 сохраняет направление тока возбуждения.

Интенсивность торможения и последующего разгона якоря будет значительно увеличена за счет увеличения электромагнитного момента электродвигателя.

Возможность увеличения потока в линейных электродвигателях практически всегда существует, так как они имеют повышенные воздушные зазоры, работают при индукциях

0,3 — 0,4 тесла, и их магнитные системы далеки от насыц ения. Повышенные зазоры требуются для обеспечения достаточной жесткости плоского немагнитного якоря, который выполнить в виде тонкой пластины не представляется возможным.

Увеличение за счет усиления поля пускового и тормозного моментов прп прочих равных условиях позволяет существенно сократить время реверса якоря и повысить производительность производственных механизмов. При выходе из зоны реверса форсировка поля автоматически снимается. Экономический эффект заключается в повышении производительности труда за счет уменьшения в 2 -3 раза времени реверса инструмента.

Формула изобретения

Линейный электродвигатель постоянного тока, содержащий индуктор, якорь, обмотка которого жестко связана с подвижно установ-ленными пластинами коллектора, и щеткодержатель с неподвижными щетками, соединенными с Клеммами источника питания обмотки якоря, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени реверса, индуктор снабжен размещенными на его концевых участках дополнительными обмотками, каждая из которых соединена через выпрямительный мост с неподвижной щеткой и соответствующей клеммой источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3136934, кл. 318 — 130, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР № 526989, кл. Н 02 К 33/00, 1974.

618823

Редактор В. Фельдман

Заказ 4271/45

Составитель Ф. Подольская

Техред О. Луговая Корректор Л. Небола

Тираж 892 Подписное

LlHHHHH Государственного комитета Сояета Министров СССР по дел ам изобретен ий и от к р ыт и й! I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (+)

Ук (-/