Вертикальный линейный электромагнитный двигатель

Союз Советскнк Соцналнстнчесмнх РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ(5 ЦМ. Кл. Н 02 К 33/02 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Алтайский политехнический институт им. И.И. Ползунова(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙДВИГАТЕЛЬ Описываемый электродвигатель предназначен для использования в регулируемых электроприводах вертикального перемещения исполнительных органов рабочих механизмов, в частности дозирующих устройств химического производства.Известны линейные электромагнитные двигатели, содержащие одну или две обмотки, цилиндрический магнитопровод, полюса и ферромагнитный якорь, движущийся в направляющем немагиитном цилиндре (1) .Наиболее близким по техническому решению к описываемому изобретению является двигатель, содержащий обмотку, магнитопровод, образованный цилиндрическим ярмом, верхним и нижним кольцевыми полюсами, и ферромагнитный якорь, размещенный в направляющей немагнитной втулке 12).Однако якорь как первого, так и второго двигателя не имеет устойчивого положения в промежуточных точках хода, кроме двух крайних положений. Это свойство известных электромагнитных двигателей обусловлено типичной структурой их магнитной цепи, для которой характерна сильная зависимость магнитной проводимости от положения якоря, Вследствиеэтого устойчивое равновесие междусилой тяги двигателя и силой сопротивления рабочего органа не можетбыть достигнуто в промежуточных точках хода. Получить устойчивые положения якоря в промежуточных точкаххода путем регулирования тока в обмотке двигателя (или напряжения) неудается,Цель изобретения состоит в том,чтобы получить устойчивое положениеякоря в любой точке рабочего ходаи обеспечить регулирование скоростиего движения.Эта цель достигается тем, чтомежду верхним полюсом магнитопровода и немагнитной направляющей втулкой установлена немагнитная цилиндрическая вставка, а нижний полюсснабжен ферромагнитным цилиндром,охватывающим направляющую втулку,На фиг. 1 изображен продольныйразрез двигателя, на фнг. 2 - зависимость силы тяги т от рабочего зазора Ж , на фиг. 3 - зависимость силы тяги от рабочего зазора при различных величинах тока,7.Рабочее положение двигателя вертикальное.Подвижной частью является цилинд рический гладкий Ферромагнитный якорь 1. Он находится внутри обмотки 2 и вместе с ней схватывается ци 5 яиндрическим ярмом 3, которое одно" временно используется как корпус двигателя, Движение якоря происхо" дит вдоль направляющей немагнитной втулки 4, помещенной между якорем 1 и обмоткой 2. К верхней торцовой поверхности ярма 3 привыкает расположенный на ней верхний полюс 5, выполненный в виде Ферромагнитного кольца.15внутренний диаметр полюса 5 в отличие от известных конструкций двигателей не равен наружному диаметру направляющей втулки 4 и превышает его примерно в 2,5 раза, что сделано с целью создания немагнитногоучастка между верхним полюсом 5 инаправляющей втулкой 4.Указанный немагнитный участокзанят немагнитной крышкой б, Нижняя 25торцовая поверхность ярма 3 расположена на нижнем полюсе 7, которыйснабжен ферромагнитным цилиндром 8,охватывающим,направляюцую втулку.Нижним упором для якоря 1 служит не- З 0магнитное основание 9,Двигатель работает следуюцим образом.При отсутствии тока н обмотке 2якорь 1 занимает крайнее нижнее положение (находится на немагнитномосновании 9), При подключении обмотки 2 к источнику выпрямленного напряжения якорь приходит в движение,перемецаясь вдоль направляюцей втулки 4. При этом за счет введения 40в магнитную цепь немагнитного участка б и ферромагнитной вставки 8 зависимость Р (ж) силы тягиот рабочего зазорами между верхними торцовыми поверхностями якоря 1 и втулки 4 соответствует кривой 2 наФиг. 2. При характеристике Г (:С )вида 2 обеспечивается устойчиваяработа в любой точке хода, осуцествляется регулирование скорости днижения якоря и перемещение его на любую часть хода снизу внерх и сверхувниз, Управление движением якоря осуцествляется путем регулированиявепичины тока н обмотке двигателя.Влияние тока на Г (Х ) показанона Фиг. 3, где приведены характеристики 1 и 2, аоответствуюцие токамД и Зр при,(У . Уменьщение токаот величины Д до неличинысопровождается переходом якоря из положения М, в положение при тойже силе сопротивления рабочего органа. Устанавливая соответствуюцийток, можно переводить якорь в любуюпромежуточную точку хода и удерживать его в ней. При переходе якоря в новое положение за-,кон изменения скорости его движения определяется законом изменения тока в обмотке. Предельнаявеличина управляемого хода (участокД 4 кривой 2, фиг, 2) зависит, главным образом, от высоты ферромагнитного цилиндра 8,Таким образом, выполнение верхчего полюса с немагнитной встанкой,а нижнего в ниде цилиндра с кольцевым основанием позноляет получитьустойчивое неподвижное положениеякоря и обеспечивает воэможность регулирования скорости его движения.Формула изобретенияВертикальный линейный электромаг.- нитный двигатель, содержащий обмотку, магнитопронод, образованный цилиндрическим ярмом, верхним и нижним кольцевыми полюсами, и ферромагнитный якорь, размещенный в направляющей. немагнитной втулке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения устойчивого положения якоря н любой точке рабочего хода и обеспечения регулирования скорости его движения, между верхним полюсом магнитопровода и немагнитной направляющей втулкой установлена немагнит. ная цилиндрическая вставка, а нижний полюс снабжен ферромагнитным цилиндром, охватывающим направляющую втулку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, АвторскоЕ свидетельство СССРР 248047 кл. Н 02 К 33/12, 19692, Авторское свидетельство СССР9 464045, кл, Н 02 К 33/12, 1975тент иал ППП Уаг ул. Орое ктна Заказ Зб 77/11ЦНИИпо1130 Тирай 783 Подпи своеГосударственного ковщтета СССРам изобретений и открытийМосква, З, Раушская наб., д. 4/5