Магнитострикционный двигатель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0506.80 (21) 2933855/18-25 Р 11 М,К.з Н 01 Ь 41/12 с присоединением заявки Мо 1 ИЗУДК б 21.313Государственный комитет СССР по делам изобретений(23) Приоритет Опубликовано 070382. Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 070382(72) Авторыизобретения И.Г.Ефимов и А.В.Соловьев Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М,И.Калинина(54) МАГННТОСТРИКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, где необходимо обеспечение очень малой постоянной скорости, в частности, в системах электропривода метрологических устано вок, в высокоточных станках, в ,системах автоматики.Известно устройство, состоящее из статора и якоря. Статор выполнен п-образным нз магнитострикционного материала с обмоткой возбуждения и двумя зажимами, один иэ которых установлен неподвижно, а якорь выполнен в виде стержня. Реверс устройства осуществляется при изменении порядка чередования включения зажимов 11.Недостатком известной конструкции является то, что она имеет ограниченную величину перемещения рабочего органа, которая определяется длиной стержня, при этом невозможно получить перемещения якоря с постоянной скоростью, что обусловлено принципом действия устройства, обес. печивающим шаговое перемещение.Известен также магнитострикционный двигатель, содержащий статор из ферромагнитного материала в виде плоской плиты и якорь в виде электромагнитных зажимов, жестко соединенный магннтострикционным стеранем, снабженным обмоткой возбуждения 12.Недостатком известной конструкции является отсутствие воэможности обеспечения перемещения якоря с постоянной скоростью, что обусловлено шаговым характером перемещения.Цель изобретения - получение постоянной скорости перемещения. укаэанная цель достигается тем,что магнитострнкционный двигатель,содержащий статор иэ ферромагнитного 1 материала в виде плоской плиты иякорь в виде электромагнитных зажимов,жестко соединенных магнитострикционным стержнем, снабженным обмоткойвозбуждения, дополнительно содержиткомпенсатор, выполненный в виде второго магнитострнкционного стержня скоэффициентбм магнитострикции обратного знака, снабженного компенсационной обмоткой, который расположенпо оси первого стержня н жестко при"креплен к одному из зажимов, а компенсационная обмотка включена последовательно с обмоткой возбуждения.На фиг.1 изображен магннтострнкционный двигатель, общий вндт нана фиг.2 - график зависимости скорости различных точек якоря от времени.Магнитострикционный шаговый двигатель содержит статор 1 из ферромагнитного материала в виде плоской плиты и якорь 2, состоящий из электромагнитных зажимов 3 и 4 с обмотками 5 и 6 возбуждения, жестко соединенных с магнитострикционным стержнем 7 с отрицательным коэффициентом магиитострикции, снабженным обмоткой 8 возбуждения. К электромагнитному зажиму 4 жестко присоединен компенсатор в виде стержня 9 с положитель- ным коэффициентом магнитострикции. Компенсатор 9 снабжен компенсационной обмоткой 10, которая включена последовательно с обмоткой 8 возбуждения. Длина основного стержня 7 и дополнительного стержня 9, а также количество витков в обмотках возбуждения и компенсации подбирают в каж дом конкретном случае в зависимости от производственных условий таким образом, что изменение длины стержня 7 в два раза больше изменения. дпины дополнительного стержня 9, 25В исхоцном состоянии подается ток в обмотку 5 зажима 3, последний притягивается к статору 1 и удерживается на нем таким образом, происходит фиксирование левого конца двигателя, 30 зажим 4 отпущен. При пропускании тока по обмотке 8 возбуждения происходит сокращение магнитострикционного стержня 7, который увлекает влево зажим 4 Затем Фиксируется зажим 4 и Я отпускается зажим 3. Выключение тока в обмотке 8 возбуждения повлечет за собой перемещение стержня 7 вместе с зажимом 3 влево, Затем фиксируется левый зажим 3, а правый эа жим 4 отпускается.Компенсатор работает следующим образом.При пропускании тока по обмотке 8 возбуждения одновременно проходитток по компенсационной обмотке 10, в результате чего происходит удлинение дополнительного стержня 9, изменение длины которого под.действиеммагнитного поля в результате конструктивного выполнения в два раза мень.)О ше, чем изменение длины стержня 7.Выключение тоха в обмотке 8 возбуждения и, следовательно в обмотке 10 влечет за собой возвращение компенсатора 9 в исходное состояние,. бНа фиг.2(а) показано изменение переносной скорости точки А якоря. 2 относительно статора 1 во времени, иа Фиг.2(в) - изменение относительной скорости между точками В компенсато- ра 9 и А якоря 2 во времени, на фиг.2(с) - изменение абсолютной скорости точки В компенсатора 9 относительно статора 1 во времени.Графический материал, приведенный на Фиг.2(а, в, с) дает наглядное представление о том, что абсолютная скорость точки В компенсатора 9 равна сумме двух скоростей: переносной скорости А якоря 2 относительно статора 1 плюс относительная скорость точки В компенсатора 9 по отношению к точке А якоря 2. При этом изменение- длины компенсатора 9 под действием магнитного поля в 2 раза меньше длины стержня 7, а сумма относительной и переносной скорости, т.е. абсолютная скорость точки В компенсатора 9 относительно статора 1, будет постоянна.Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в том, что в результате использования в шаговом двигателе компенсатора в виде дополнительного стержня с магнитострикционным эффектом противоположного знака по сравнению со стержнем якоря и с компенсационной обмоткой скорость шагового двигателя на выходе компенсатора постоянна.формула изобретенияМагнитострикционный двигатель, со"держащий статор из ферромагнитногоматериала в виде плоской плиты иякорь в виде электромагнитных зажимов, жестко соединенных магнитострикционным стержнем, снабженньм обмоткойвозбуждения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью нолучения постоянной скорости перемещения, он дополнительно содержит компенсатор, выполненный в виде второго магнитострикционного стержня с коэффициентом магнитострикции обратного знака,снабженного компенсационной обмоткой,который расположен по оси первогостержня и жестко прикреплен к одномуиз зажимов, а компенсационная обмотка включена последовательно с обмоткой возбуждения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 229913, кл. Н 02 Ю 11/00, 1968.2, Авторское свидетельство СССР9 546049, кл, Н 01 Ь 41/10, 1976.911659 В. Баевргель Составит Техред И Корректор И. Демч Редактор Н.Беэ е акаэ