Виброэлектродвигатель-компрессор

)5 Н 02 К 33/12,41/02 СУДАР СТВЕИНЫЙ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКР ЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТ Ю ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей МиннефтегазстрояСССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1086513, кл. Н 02 К 33/12, 1985,Патент США М 4315197,кл. 318 - 135, кл, Н 02 К 41/02, 1984.(57) Изобретение относится к электромашиностроению, может быть использовано вэлектрических виброприводах компрессоров или насосов и позволяет упростить конструкцию, снизить вибрацию корпуса иповысить КПД. Виброэлектродвигатель содержит магнитную систему с рабочеи катушкой 7 и постоянным магнитом 8, группы полюсов 2 - 5, гильзу 1 с подвижными цилиндрами 13 и 14, ярмо 6, на котором размещена рабочая катушка 7. Полюса 2 - 5 образуют две группы, одна из которых соединены с ярмом 6, а другая - с магнитом 8 возбуждения, при этом группы полюсов закреплены на наружной поверхности гильзы 1 и охватывают ее. Гильза 1 снабжена впускным и выпускным клапанами, а цилиндры 13 и 14 снабжены уплотнительными кольцами и имеют возможность перемещения в противоположных направлениях, При питании рабочей катушки переменным или импульсным однополярным током происходит встречное, в противофазе, возвратно - по- Я ступательное перемещение цилиндров в гильзе с частотой питающего тока, при котором изменяется объем рабочей полости ком- проессора и происходит перекачка газа или жидкости, 3 ил.5 10 15 цилиндров 13 и 14, уплотнительных колец 20 15 и упругих распорных элементов 16 - 18,Устройство выполнено следующим образом. В гильзу 1 помещают два цилиндра 13 и 14, которые имеют возможность перемещаться в противоположных направлениях. По краям наружной поверхности гильзы 1 друг против друга установлены группы полюсов 2, 3. и 4, 5, которые соединены соответственно с магнитом 8 возбуждения и ярмом 6. Рабочая катушка 7 размещена на ярме в межполюсном пространстве полюсов 4 и 5. Гильза 1 в средней части снабжена впускным 9 и выпускным 10 клапанами, а ферромагнитные цилиндры 13 и 14 снабжены уплотнительными кольцами 15 и выполняют роль поршней. Гильза 1 и цилиндры 13 и 14 образуют рабочую камеру, а пространство между этими цилиндрами является рабочим зазором, который сохраняется также при максимальном их сближении, что необходимо для предотвращения возможных ".залипаний" между ними. Кроме того, между группами полюсов 2, 3 и 4, 5 и цилиндрами 13 и 14 имеются также немагнитные зазоры, равные по величине сумме толщин стенок, немагнитной гильзы 1 и уплотнительного кольца 15 цилиндров 13 и 14, Для уменьшения потерь от вихревых токов при питании катушки переменным током ярко 6 и полюса 4 и 5 выполняют шихтованными или из магнитомягкого материала с низкой электропроводностью, В данной конструкции при обесточенной катушке 7 под действием МДС магнитов 8 возЬуждейия протекает магнитный поток 19 (фиг. 1) по цепи: магнит 8 возбуждения, полюс 3, неИзобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических виброприводах компрессоров или насосов,Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение вибрации корпуса и повышение КПД.На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство с положением цилиндров при максимальном их взаимном сближении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, с положением цилиндров при их максимальном взаимном удалении, продольный разрез.Устройство состоит иэ немагнитной гильзы 1, полюсов 2 - 5, ярма 6, рабочей катушки 7, магнита 8 возбуждения, впускного клапана 9, выпускного клапана 10, торцовых упоров 11 и 12, ферромагнитных магнитный зазор, цилиндр 14, немагнитныйзазор, плюс 5. ярмо 6, полюс 4, немагнитный зазор, цилиндр 13, немагнитный зазор,полюс 2. При этом ферромагнитные цилин 25 30 35 40 45 50 55 дры 13 и 14 втягиваются полюсами 2, 4 и 3, 5 соответственно. перемещаются в проти-воположных направлениях и занимают промежуточное (среднее) положение,Устройство снабжено также упругими элементами 16, 17 и 18, например пружинами, расположенными между цилиндрами 13 и 14 и каждым этим цилиндром и торцевыми упорами 11 и 12.Устройство работает следующим образом,При питании рабочей катушки 7 током, создающим МДС катушки такого направления, которое совпадает с действием МДС магнита 8 возбуждения, происходит увеличение магнитного потока 19 и усилий втягивания, действующих на цилиндры 13 и 14 и разводящих их в противоположные стороны, В рабочей камере создается разрежение и через впускной клапан она заполняется газом,При питании рабочей катушки 7 током обратной полярности ее магнитный поток протекает встречно магнитному потоку 19, Это приводит к его расщеплению на два магнитных потока 20 и 21 (фиг. 3), Протекание указанных магнитных потоков приводит к возникновению усилий взаимного притяжения между цилиндрами 13 и 14. Последние сближаются, создают избыточное давление в рабочей камере и вытесняют газ через выпускной клапан 10,При питании рабочей катушки 7 переменным или импульсным однополярным током происходит встречное, в противофазе, возвратно - поступательное перемещение цилиндров 13 и 14 в гильзе 1 с частотой питающего тока. Причем жесткость упругих элементов вибродвигателя и масса цилиндровы имеют такие значения, что частота их собственных колебаний совпадает или близка к частоте питающего тока, что обеспечивает его работу в режиме, близкую к резонансу. Это позволяет повысить экономичность его работы,Устройство имеет более простую конструкцию за счет совмещения рабочих органов двигателя и компрессора и сокращения числа магнитов возбуждения до одного. Перемещение цилиндров одинаковой массы в гильзе в противоположных направлениях (в противофазе) позволяет исключить однонаправленные колебания массивных полюсов и уменьшить вибрацию двигателя. Наличие упругих элементов позволяет для соответствующих значений масс цилиндров и жесткостей этих упругих элементов получить частоту собственных колебаний цилиндров-поршней, близкую к частоте питающего тока. При этом устройство рабо1663715 Составитель В.НаровлянскийРедактор М,Петрова Техред М.Моргентал Корректор С,Черн Заказ 2272 Тираж 334 ВНИИПИ Государственного комите 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС-35, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 тает в режиме, близком к электромеханическому резонансу, что при равных прочих условиях приводит к уменьшению потребляемого тока и потерь энергии, выделяющихся в катушке, а следовательно, и к 5 увеличению КПД. Формула изобретенияВ иброэлектродвигатель-компрессор, содержащий магнитную систему с рабочей 10 катушкой, постоянным магнитом, ярмом и полюсами, направляющую немагнитную гильзу с перемещающимися в ней двумя ферромагнитными цилиндрами, расположенную в межполюсном зазоре магнитной 15 системы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения вибрации корпуса и повышения КПД, гильза снабжена впускным и выпускным клапанами, цилиндры снабжены уплотнительными кольцами и упругимираспорными элементами, полюса магнитной системы выполнены в виде двух диаметрально расположенных групп, одна из которых соединена с постоянным магнитом, а другая - с ярмом, и закреплены на наружной поверхности направляющей гильзы, а упругие элементы расположены между цилиндрами и между каждым цилиндром и торцом гильзы и закреплены на них.