Вторичный элемент линейного электродвигателя

(22) Заявлено 051081 (21) 3344305/24-07 с присоединением заявки Нов 511 М Ки з Н 02 К 41/02 Н 02 К 9/20 Государственный .комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 070383. Бюллетень М 9 Дата опубликования описания 070383 гаенкой, И, :1 ри,9 ре.ов(71) Заявитель 54 ) ВТОРИЧНЫН ЭЛЕМЕНТ ЛИНЕИНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕте го 5 0 Изобретение относится к электро- машиностроению, в частности к конструкции вторичного элемента линейного цилиндрического электродвигателя.Известен вторичный элемент линейногоэлектродвигателя, содержащий цилиндрический магнитопровод, на поверхности которого в винтовых пазах уложена короткозамкнутая обмотка 1.Недостатком такой конструкции является отсутствие системы охлаждения, а учитывая то, что во вторичном элементе имеют место значительные потери мощности, .следствием которых является быстрое нагревание вторичного элемента, то возможности его применения часто ограничены.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущностии достигаемому результату является вторичный элемент линейного электродвигателя, включающий герметично закрытый цилиндрический магнитопровод с осевым каналом, на поверхности которого уложена короткозамкнутая обмотка, выполненная в виде слоя меди,капиллярно пористый материал, уложенную на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода и охладиль, укрепленный на конце вторичноэлемента 2 1Недостатком такой конструкции является то, что капиллярно-пористый материал находится в непосредственном контакте не с короткозамкнутой обмоткой, потери в которой на порядок выше чем в ферромагнитном цилиндрическом магнитопроводе, а в непосредственном контакте с телом последнего, что значительно, снижает эффективность системы охлаждения вторичного элемента. Кроме того, охлади- тель установлен на вторичном элементе таким образом, что его продолжение оси совпадает с аналогичной осью последнего, что снижает его эффективность, так как при горизонтальной установке двигателя не позволяет соз давать в капиллярной структуре допол нительного давления за счет столба хладагента на стенках охладителя.Цель изобретения - улучшение охлаждения вторичного элемента.Поставленная цель достигается тем, что в пазах, выполненных на внешней поверхности цилиндрического магнитопровода, уложена капиллярная структура, причем указанные па:ы связаны с осевым каналом системой ка1003264,таким образом, что между его продольной и аналогичной осью вторичногоэлемента образован угол выбираемойиз условия Оой 90 , где (,- уголмежду продольными осями охладителя 5и вторйчного элемента.Цилиндрический магнитопроводможет содержать пазы, выполненныекак по винтовой линии или вдоль образующей цилиндра, так одновременно 10по винтовой линии и вдоль образующей цилиндра,Осевые каналы в теле магнитопровода размещены по винтовой линии.На внешней поверхности цилиндрического магнитопровода или на внутренней поверхности короткозамкнутой обмотки выполнена накатка.Кроме того, пазы, выполненныепо винтовой линии, содержат числозаходов больше единицы.На фиг. 1 изображен линейныйэлектродвигатель с предлагаемым вторичным элементом, общий вид; нафиг2-4 - варианты выполнения цилиндрического магнитопровода; нафиг, 5-7 - варианты выполнения вто-ричного элемента.Вторичный элемент 1 линейногоэлектродвигателя(для удобства восприятия и наглядности ) совместно с 30индуктором 2 представляет собой герметично закрытый цилиндрическиймагнитопровод 3, на поверхностикоторого уложена короткоэамкнутаяобмотка 4, снабженный осевым каналом 5 из внутренней полости которогоудален воздух. Кроме того, на внешней поверхности упомянутого цилиндрического магнитопровода 3 выполнены пазы 6, в которые уложен капиллярно-пористый материал 7, заполненныйводой яли другим хладагентом. Капиллярно-пористый материал 7 может бытьвыполнен как из токопроводящего материала или немагнитного материала,так и изоляционного или иного материала, например в виде трехслойногожгута медной проволоки малого но разного диаметра. Капиллярно-пористыйматериал 7 выбирается в зависимостиот конструкции вторичного элемента 1.Цилиндрический магнитопровод 3может содержать пазы б, выполненныекак по винтовой линии (фиг. 2) иливдоль образующей цилиндра (фиг. 3 ),так и одновременно по винтовойлинии и вдоль образующей цилиндра(фиг. 4 ). упомянутые пазы б связаныс осевым каналом 5 системой каналов 8,причем наиболее целесообразно каналы8 в теле цилиндрического магнитопровода 3 выполнять по винтовой линии,что позволит. избежать сниженияего жесткости.Короткоэамкнутая обмотка 4 выпол,няется как в. виде токопроводящей 65 трубы 9, установленной на цилиндрическом магнитопроводе 3 (фиг. 5 ), так и в виде короткозамкнутых токо- проводящих витков 10, уложенных в пазы 11, выполненные по винтовой линии на поверхности магнитопровода 3 (фиг. б ) или в виде чередующихся колец 12 и 13, собственно, иэ проводящего и ферромагнитного материала (фиг. 7 ), жестко соединенных с токо. проводящими шинами 14, уложенными в пазы 15, выполненные на поверхности магнитопровода 3 вдоль образующей цилиндра.При выполнении короткоэамкнутой обмотки 4 по варианту фиг. б капиллярно-пористый материал 7 целесообразно располагать в тех же винтовых пазах 11, что и короткозамкнутую обмотку 4, т.е. под короткоэамкнутыми витками 10.Кроме того, с целью увеличения поверхности контакта хладагента с короткозамкнутой обмоткой 4 на внеш ней поверхности цилиндрического магнитопровода 3 (фиг. 2 ) или на внутренней поверхности короткоэамкнутой обмотки (не показано ) целесообразно выполнять накатку 16.На одном из концов вторичного элемента 1 смонтирован охладитель 17 конструкция которого может быть самой различной в зависимости от ус- ловий эксплуатации линейного электродвигателя. Например, в виде полого сребренного цилиндра, внутри которого размещены конденсаторы 18 (фиг. 1 ). При этом с целью увеличения площади контакта капиллярно-пористого материала 7 с конденсаторами 18 пазы 6, выполненные по винтовой линии на внешней поверхности цилиндрического магнитопровода 3, целесообразно выполнять с числом заходов больше единицы, т.е. многозаходными.Кроме того, с целью увеличения интенсивности термодинамического цикла путем создания дополнительного давления хладагента на стенах конденсаторов 18, связанных с капиллярно-пористым материалом 7, охладитель 17 установлен таким образом, что между его продольной осью 19 и аналогичной осью 20 вторичного элемента 1 образован угол, выбираемый из условия.О:Ы 90 ф, где К- угол между продольными осями охладителя и вторичного элемента.Термодинамический цикл такого устройства предусматривает парообразование в месте нагрева и конденсацию в месте охлаждения. Парообразование происходит в местах контакта напил .лярно-пористого материала 7, заполненного хладагентом, с нагретыми частями вторичного элемента 1, откуда пары хладагента по системе кана 1лов 8 поступают в осевой канал 5, а затем в полость охладителя 17, и ох лажденные в виде капель .оседают на конденсаторах 18. Конденсированный хладагент напрерывно в результате сил поверхностного натяжения и давления столба хладагента на стенках конденсаторов 18 через капиллярнопористый материал 7 возвращается в зону нагрева.Предлагаемое решение позволяет значительно повысить эффективность системы охлаждения вторичного элемента по сравнению с известными конструкциями. Такое устройство возможно с успехом испольэовать в приводах с возвратно-поступательным перемещением рабочего органа не.только при кратковременных, но и при повторно-кратковременных и длительных режимах работы, так как предлагаемое решение позволяет ушучшить охлаждение как самого вторичного элемента, так и внутренней зоны собственно линейного электродвигателя. Кроме того, линейные цилиндрические электродвигатели возможно использовать как при горизонтальной, так и вертикальной установке.Годовой экономический эффект от использования единичного образца линейного электродвигателя составит 0,01 тыс. рубформула изобретения1. Вторичныйэлемент линейного электродвигателя, содержащий цилиндрический магнитопровод с герметичным осевым каналом, короткозамкнутую обмотку, уложенную на поверхности магнитопровода, заполненный хлад- агентом капнллярно-пористый материал, сопряженный с магнитопроводом,и расположенный на конце магнитопровода охладителЪ, о т л и ч а ю щ и (с я тем, что, с целью улучшенияохлаждения, на внешней поверхностимагнитопровода расположены пазы,в которых размещен: упомянутый капиллярно-пористый материал и которые сообщены с осевым каналом, охладитель имеет продольную ось, располо.женную с наклоном к продольной оси30 магнитопровода, причем угол наклонавыбран в .пределах ОМс 90 О,2. Вторичный элемент по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтопазы. расположены по винтовой линии.15 3. Вторичный элемент по пп.1 и 2,о т л и ч а ю щ и й " я тем, что пазы расположены вдоль образующейцилиндра.4. Вторичный элемент по пп.1-3,о о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоканалы, соединяющие пазы с осевымканалом, расположены по винтовойлинии.5. Вторичный элемент по пп.1-4,д о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтона внешней поверхности цилиндрического магнитопровода выполнена накатка,6. Вторичный элемент по пп.1-4,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтона внутренней поверхности короткозамкнутой обмотки выполнена накатка,7, Вторичный элемент по пп.1-6,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтопазы расположены по многозаходнойЗ 5 винтовой линии. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 558360, кл. Н 02 К 41/04, 19752. Патент ПНР В 98753,кл. Н 02 К 41/02, 1978.100 3264 17 7щ 7НИИПИ Заказ 1583/41 Тираж 685 Подписн Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4