Линейный электродвигатель

(19) (И 5) Н. 02 К Д ЫТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т ичесо СССР78.СССР981. ТЕЛЬ элем ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ЕРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР в свтсФсвомт свиавтвъс(71) Новосибирский элек ротехкнй институт(56) . Авторское свидетелъстВ 760325, кл. Н 02 К 41/02, 12. Авторское свидетельствоФ 1020934, кл. Н 02 К 41/02,(54) (57) ЛИНЕРНУЙ ЗЛЕКТРОДВИГ содержащий индукторы, упругие ты в виде пластин, к одним концамкоторых присоединена тормозная колод-ка, корпус с упорами, установленныйс возможностью перемещения вдоль тор".моэных стоек, и якорь, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения областиприменения путем ограничения тяговойсилы, индукторы снабжены выступамн,расположенными напротив упоров корпуса, и разделены по длине на двечасти, соединенные посредством упру;гнх элементов и тормозной. колодки,а также размещены в корпусе с возможкостью продольного перемещения.1 11591Изобретение относится к линейным 1электродвигателям и может быть использовано в промышленных и транспортныхустройствах, в монтажных исборочных автоматах и автоматических .манипуляторах для осуществлениялинейных перемещений,Известен линейный электродвигатель, содержащий индукторы, закреп"ленные в кОрпусе посредством упругих 10элементов, якорь,по крайней мере одну тормозную стойку, а также тормозные колодки, прикрепленные по крайней мере к одному из индукторов 1.1 ХНедостатки устройства - низкие 15быстродействие и надежность, ограниченная область применения.При пуске происходит перемещениеиндуктора целиком, Касса его значительна, что предопределяет время этого перемещения, ограничивает быстродействие и обусловливает сильныйудар при соприкосновении с упорами,устанавливающими воздушный зазор.При этом обмотки иидукторов подвержены удару, направленному вдоль зубцов, что может привести к выпадениюобмотки из пазов, Кроме .того, величина воздушного зазора между индуктором и якорем изменяется вследствиесрабатывания упоров при ударах, чтотакже снижает надежность. Все это,а также невозможность ограничить величину тяговой силы, что требуетсяво многих случаях, ограничивает об 35ласть применения такого электродвигателя.Наиболее близким по техническойсущности.к предлагаемому являетсялинейный электродвигатель, содержащий индукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которыхприсоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь 23.ЖНедостатки известного электродвига. теля - низкая надежность и ограниченная область применения.50При включении происходит передвижение ярем индукторов до соприкосновения их с зубцовыми зонами. При этом удар приходится по зубцам, что приво" дит к их взаимному перемещению, раз рушенню пазовой изоляции, может выбить обмотку из пазов, т.е. снижает надежность работы двигателя,21 2Во многих случаях требуется ограничить величину тяговой силы путем затормаживания двигателя. Этого требуют, например, некоторые операции по сборке и монтажу с использованием линейных электродвигателей: .заталкивание длинных тонких стержней или трубок в отверстия, вытяжка и т.п,; транспортировка узлов и деталей, не переносящих больших ускорений; работа при возможности аварийного наброса нагрузки до величины, большей, чем наперед заданная. При этом необходимо ограничить величину тяговой силы . либо до предусмотренной условиями техпроцесса, либо до развиваемой двигателем в определенном режиме, Известный двигатель этого сделать не позволяет, что снижает надежность его работы и ограничивает область применения.11 ель изобретения - повышение надежности и расширение области применения .путем ограничения тяговой силыеПоставленная пель достигается тем, что в линейном электродвигателе, содержащем индукторы, упругие элементы в виде пластин, к одним концам которых присоединена тормозная колодка, корпус с упорами, установленный с возможностью перемещения вдоль тормозных стоек, и якорь, инцукторы снабжены выступами, расположенными напротив упоров корпуса, и разделены по длине на две части, соединенные посредством упругих элементов и тормозной колодки, а также размещены в корпусе с возможностью продольного . перемещения.На фиг.1 показан электродвигатель в отключенном от сети состоянии; на фиг.2 - то же, в подключенном к сети состоянии.Электродвигатель (Фиг.1) содержит якорь 1 и тормозные стойки 2, закрепленные неподвижно на общем основании (не показано ), корпус 3 с упорами 4 и 5, тормозные колодки 6 и индуктор, разделенный на две части 7 и 8. Части 7 и 8 индуктора имеют выступы 9 и 10, расположенные напротив упоров 4 и 5 соответственно. Кроме того, эти части соединены между собой упругими элементами 11 и 12 в виде пластин и прикрепленными к ним тормозными колодками 6. Части нндуктора могут перемещаться относительноРивРпр Рчв з 1159 корпуса в продольном по отношению к якорю направлении до соприкосновения выступов 9 с упорами 4 или выступов 10 с упорами 5. Перемещение может осуществляться посредством скольжения выступов 9 и 10 по стенкам кор-. пуса 3 или посредством каких-либо. направляющих 1,не показаны . На корпусе 3 расположены элементы 13 крепления рабочего органа, например фла нец, а также ролики 14, на которых части 7 и 8 индукторв перемещаются относительно якоря 1, В качестве нап" равляющих для роликов 4 используются тормозные стойки 2. Части 7 и 8 15 индуктора могут быть вьполнены одно" или двусторонними относительно якоря 1.ФЛинейный электродвигатель работает следующим образом, 20При подаче напряжения нв части индуктора 7 и 8 кроме рабочей тяговой силы создаются силы магнитного притяжения между частями 7 и 8 индуктора. Эти силы обусловлены магнитным потоком между расположенными друг напротив друга торцовыми поверхностями частей 7 и 8 индукторв. Они достаточно велики, так,как магнитный поток, создающий их, имеет значительную ве"ЗО личину, особенно при малых зазорахмежду частями нндуктора, когда этот поток близок .по величине к рабочему потоку в ярме индуктора. Под действием сил магнитного притяжения части 7 и 8 индуктора сближаются, деформи" руя упругие элементы 11 и 12, которые оттягивают тормозные колодки б от тормозных стоек 2, и двигвтеюп. рвстормаживается. Сближение частей 7 и 8 индуктора продолжается до тех40 пор, пока выступ 9 не .соприкоснется с упором 4, а выступ 10 - с упором 5. Рабочая тяговая сила после этого пе-редается от частей 7.и 8 индуктора корпусу 3 и сопряженному с ним пос"45 редством элемента 13 крепления рабочему органу при движении слева направо через выступы 9 и упоры 4, прн движении справа налево - через выступы 10 и упоры 5 Фиг.2). Части 7 и 8.56 индуктора вместе с корпусом 3 переме- . щаются нв роликах 14 вдоль якоря 1 по тормозным стойкам, используемым как направляющие.55Предлагаемый электродвигатель позволяет осуществить торможение как в случае планируемого отключения от се 121 4. ти или внезапного аварийного исчезновения питания, так и в случае, когдатяговая сила на элементе 13 креплениярабочего органа превышает заданную величину,В первом случае после отсоединенияот питающего напряжения исчезают какрабочая тяговая сила, так и. сила магнитного притяжения между частями 7 и8,индуктора, которые под действиемупругих элементов 1 и.12 раздвигаются. Тормозные колодки 6 при этом прижимаются к тормозным стойкам 2, идвигатель тормозится. вплоть до остановки.Во втором случае торможение двигателя обеспечивается после превьппениятяговой силой наперед заданной величины, Если подключенный к сети двига"тель перемещает нагрузку, например,слева направо, то тяговая сила передается элементу 13 крепления черезкорпус 3 посредством выступов 9 и упо-.ров 4. Тяговая сила, развиваемая частью нндуктора Я,пропорциональна об-.щей тяговой силе двигателя и стремит"ся оторвать зту часть от части 7 ин"дукторв. Этому препятствует сила притяжения между торцами частей 7 и 8индуктора и способствует сила упру"гих элементов 11 и 12, стремящихсяразвести эти части. Таким образом,условие отрыва части 8 индуктора отчасти 7 индуктора Гп - тяговая сила части индукторв 8, развиваемая при движении слева направо при отрыве;Р - сила электромагнитного пропптяжения между торцовымо поверхностями частей индуктора 7 и 8 в сомкнутом состоянии;Р, " сила упругих элементов 11 и12 при сомкнутых частях 7 и 8 индуктора;При выполнении этого условия после того, как индукторы начнут расходиться, сила притяжения между ними падает. вследствие увеличения зазора, что ведет к соприкосновению тормоз" ной колодки с тормозной стойкой 2 о торможению, Двигатель находится в заторможенном состоянии до тех пор, пока тяговая сола нв элементе 13