Линейный электродвигатель

105166 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСГЗУБЛИН В Н 02 К 41/025 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЦТИЙ(71) Завод-ВТУЗ при Московском автомобильном заводе им. Н.А.Лихачева.2. Ивоботенко В.А. и др. Электроприводы с новыми линейными двигате;лями переменного тока, - В сб"Автоматизированный электропривод". М.,фЭнергия", 1980, с.250-256. К.онф ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИДЕТ(54)(57) ЛИНЕЙНЫЯ ЭЛНКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий индуктор с трехфазной обмоткой и ферромагнитным якорем, в пазах которого установлены коротко- замкнутыетокопроводящие элементы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения точного позиционирования, с.обоих торцов индуктора установлены электромагниты с обращенными к якорю ферромагнитными полюсами, расстояние между осями которых равно или кратно зубцовому делению якоря, причем расстояние между электромагнитами крат-. но полюсному делению якоря.еИзобретение относится к электротехнике, в частности к электрическиммашинам с линейным перемещением подвижного элемента, и может быть использовано в линейных приводах металлорежущих станков, промышленных роботов и в дрУгих механизмах, гдетребуется линейное перемещение сточным позиционированием,Известен линейный электродвигатель, содержащий индуктор с Ферромаг нитным якорем. Этот электродвигательимеет сплошной цилиндрический якорьи обеспечивает передвижение механизма из одного крайнего положения вдругое 1 . 15Недостатком известного электродвигателя является невозможностьобеспечения фиксированного остановарабочего органа производственногомеханизма в любой точке пути.20Наиболее близкий к предлагаемомуявляется линейный электродвигатель,содержащий индуктор с трехфазной обмоткой и ферромагнитным якорем, впазах которого установлены короткозамкнутые токопроводяшие элементйГ 23Недостаток укаэанного двигателязаключается в невозможности останова и фиксации рабочего органа впроизвольной точке,что ограничиваетфункциоьальные возможности привода. Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей линейного электродвигателя путем обеспечения точного позиционирования. 35. Указанная цель достигается тем,что в линейном электродвигателе,содержащем индуктор с трехфазнойОбмоткой и ферромагнитным якорем,в пазах которого установлены короткозамкнутые токопроводяцие элементы;с обоих творцов индуктора установленыэлектромагниты с обращенными к якорю ферромагнитными полюсами, расстояние между Осями котоРых Равно или 45кратно зубцовому делению якоря, причем расстояние между электромагнитами кратно полисному делению якоря.На фиг. 1 показаны конструкцияэлектромагнитов и их крепление ккорпусу линейного электродвигателя,для случая цилиндрического якоря;на фиг. 2 - схема управления электродвигателем,Устройство состоит из индуктора 1и якоря 2, в поверхностном слое кото рого чередуются ферромагнитные зубцы 3 и токопроводящие элементы 4. Сторцов индуктора установленыпозиционирующие электромагнитысодержащиеобмотки 5, полюса б, набранные из 60пластин электротехнической стали илитые ярма 7. Расстояние между электромагнитами кратно зубцовому делению .якоря, Поэтому при, расположении подполюсами одного из электромагнитов зубцов якоря под полюсами другого электромагнита будут пазы якоря,Электрическая схема управления линейным электродвигателем включает в себя фазные обмотки ф 1,Ф 2 и ф 3 электродвигателя,обмотки П 1 и П 2 позиционирующих электромагнитов, обмотку ФО электромагнита фиксации начального положения якоря, коммутатор из семисторов С 1, С 2, СЗ и С 4, Регу лируемые выпрямители из тиристоров, Т 1, Т 2 и диодов Д 1, д 2; блок управления (ВУ), трансформатор Тр для питания блока управления и регулируемых выйрямителей и датчик положения ДП ), вырабатывающий импульсы при перемещении якоря синхронно чередованию структуры поверхностного слоя якоря.Устройство работает следующим образом.При протекании постоянного тока по обмоткам позиционирующих электромагнитов образуются магнитные потоки, проходящие по полюсам б и ярмам 7 электромагнитов, зубцам 3 и телу якоря 2 и создающие при движущимся якоре тормозное усилие, а при неподвижном якоре - фиксирующее усилие, Фиксированное положение якоря определяется соотношением токов в обмотках позиционирующих электромагнитов. В частности, фиксированное .положение якоря, показанное на фиг.1,. соответствует равенству токов в обмотках обоих позиционирующих электромагнитов, При включении только ле- вого или только правого позиционирующего электромагнита фиксированное положение якоря будет соответственно правее или левее показанного на фиг. 1 положения на величину, равную половине зубцовоГо .деления якоря. При распределении токов в обмотках позиционирувщих электромагнитов происходит изменение положения фиксации в пределах половины зубцового деления якоря.В исходном положении якорь электродвигателя находится в начальном нулевом положении, где он фиксируется маломощным фиксирующим электромагнитомФО, например, за торец якоря. В память БУ заложена программа работы электропривода, При поступлении команды на отработку программы БУ отключает, обмотку электромагнита ФО и отпирает семисторы С 1 и СЗс в результате чето включаются фазные обМотки 91, Ф 2, ФЗ индуктора электродвигателя и якорь электродвигателя перемещается в направлении заданной позиции. Одновременно от датчика импульсов ЛП в БУ поступают импульсы, число которых сравнивается с числом, записанным в памяти. При определенной разности полученных от датчика и записанных в памя,ул,Проектная,4 Ужг и ти импульсов БУ полностью открываеттиристоры Т 1 и Т 2 и по обмоткампозиционирующих электромагнитов П 3,и П 2 начинает проходить выпрямленный двухполупериодный ток. Совместное действие фазных обмотоК индуктоРа Ф 1, Ф 2, Ф 3 и обмоток позиционирующих электроМагнитов П 1, П 2,обеспечивает пониженную линейнуюскорость движения якоря и резкоеуменьшение кинетической энергии движущихся маса. При подходе якоряэлектродвигателя к заданной позицииБУ отключает семисторы С 1 и С 2 ифазные обмотки индуктора от се 1 и, .что приводит к торможению якоря и 5предварительному позиционированиюего с точностью до половины зубцового деления. якоря. Затем Бу выдает,на управляющие электроды тиристоровТ 1 и Т 2 сигналы, перераепределяющиетоки в обмотках, электромагнитов П 1и П 2 в соответствии с заданным положением точной фиксации,При поступлении команды на перемещение якоря электродвигателя в следующую позицию БУ отключает тиристоры Т 1 и Т 2 и включает семисто+ Ры С 1, СЗ или С 2, С 4,в зависимости от направления следующего перемещения. Далее отработка заданного перемещения осуществляется аналогично вышеизложенному. После отработки всей программы перемещений якорь,. электродвигателя возвращается в исходное нулевое положение. При под" ходе к этому положению осуществляется режим пониженной скорости, режим торможения и фиксации нулевого положения электромагнитом ФО.при всех других отключенных обмотках. Применение предлагаемого изобретения позволяет расширить функциональные возможности линейного электродвигателя путем обеспечения позиционирования подвижного элемента в любой точке эоны перемещения,