Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК К 33 КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е(71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Н.П.Ряшенцев, В.И.Малинин, А,Н,Ряшенцев и А.И,Толстик(56) Авторское свидетельство СССР Иф 964887, кл. Н 02 К 33/12, 1982.Ряшенцев Н,П, и др. Ручные электрические.машины ударного действия. М.: Недра, 1970, с.66-67, рис.2-16, (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗ ВРАТНО"ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро технике, к электромагнитным двигателям с возвратно-поступательным движ кием якоря. Цель изобретения состоит в повышении удельной мощности и достигается за счет суммирования магнитных полей силовой обмотки и постоянных магнитов 3, а также за счет осуществления реверса якоря 8 одной силовой обмоткой путем перехода с поперечного поля на продольное, При этом снижается электромагнитная инер" ция двигателя, так как коммутируется только 1/2 часть силовой обмотки. Электромагнитный двигатель содержит магнитопровод 1 с прорезями 2, в которых установлены постоянные магниты 3. К магнитопроводу 1 крепятся кольцевой полюс 4 и сегментные полюса 5 с секциями 6 силовой обмотки, Полюса а 4 и 5 соприкасаются с немагнитной направляющей 7, внутри которой разме . шен якорь 8. 3 ил,С." 4Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным двигателям возвратно-поступательного движе,ния якоря, и может быть использованов машинах ударного действия, например в молотках, применяемыхв горнойпромышленности и строительстве дляразрушения горныхпород, бетона и т,д,Цель изобретения - повышение удель ной мощности.На фиг.1 показан двигатель, общийвид; на фиг.2 - сечение А-А на-фиг.1;на фиг,3 - разрез Б-Б на фиг,2.Электромагнитный двигатель состоит из магнитопровода 1 с прорезями 2,в которых установлены постоянные магниты 3, К магнитопроводу 1 крепятсякольцевой полюс 4 и составной полюс5 с секциями 6 силовой обмотки, Полюса 5 и 4 соединены с немагнитной направляющей 7, внутри которой размещен якорь 8,Магнитопровод двигателя состоит изтрех частей: собственно магнитопро-. 25вода 1 с прорезями 2, кольцевого полюса 4 и полюса, составленного изЭсегментных полюсов 5 с наконечниками.Число сегментных полюсов 5 должнобыть четным, так как они рабогают попарно, Число постоянных магнитов 3равно числу сегментных полюсов, таккак онй располагаются в прорезях 2магнитопровода между этими полюсами,Длина 1 постоянных магнитов 3, 35как и длина прорезей 2, должна бытьравна расстоянию между кольцевым полюсом 4 и сегментными полюсами 5, Этоусловие обеспечивает в данном устройстве создание наибольшей силы тяги, 40так как при этом эквивалентная намагничивающая сила от магнитов 3 имеетмаксимальное значение.Ширина С прорезей 2 магнитопровода больше ширины Ь постоянных магиитов на столько, чтобы воздушные зазоры между боковой поверхностью магнитов 3 и магнитопроводом были достаточными для пренебрежения потокамирассеяния постоянных магнитов 3, и 50определяется соотношениемС -1+Ь23Угде С - ширина прорезей,1 - длина постоянного магнита;55Ь - ширина постоянного магнита.Обмотка двигателя состоит из секций 6, каждая из которых размещена на сегментном полюсе 5. Все секцииб соединяются через одну параллельнов две группы. Одна из групп подключается к источнику энергии постоянно,другая имеет возможность смены полярности подключения.Электромагнитный двигатель работает следующим образомВ исходном положении якорь 8 находится, например, под наконечникамисегментных полюсов 5. Секции 6 силбвой обмотки скоммутированы таким образом, что сегментные полюсы 5 образуют разнополярную последовательностьИ - Я - И - 8 и т.д. Потоки постоянных магнитов 3 шунтированы перемычками магнитопровода 1 и замыкаются поцепям 3-1-3,При появлении тока в секциях 6 силовой обмотки (направление тока обеспечивает указанную разнополярную последовательность элементарных полюсов5) сегментные полюсы 5 образуют поперечное магнитное поле относительноякоря 8, аналогичное магнитному полюв многополюсных электрических машинах постоянного тока. Магнитные потоки сегментных полюсов 5 замыкаютсяпо цепям 1-5-7-8-7-5-1, В этом режиме электромагнитные силы препятствуют изменению положения якоря 8 в любом направлении-относительно наконечников полюсов 5. Прямой (рабочий) ход якоря 8 осуществляется перекоммутацией тока в1/2 части силовой обмотки таким образом, чтобы полюсы 5 образовали однополярную последовательность И-И- И и т.д. При этом полюсы 5 образуют продольное магнитное поле относительно якоря 8. Магнитные потоки сегментных полюсов 5 вынуждены замыкаться по цепям 5-7-8-7"4-1-5, препятствуя замыканию потоков постоянных магнитов 3 по цепям 3-1-3. Потоки постоянных магнитов 3 переходят на путь замыкания через рабочий воздушный зазор по цепям 3-1-5-7-8-7-4-1-3 иякорь 8 осуществляет движение прямого хода под действием суммарной силы тяги, созданной постоянными магнитами 3 и секциями 6 силовой обмотки,Обратный ход якоря 8 осуществляется перекоммутацией тока в 1/2 части силовой обмотки с обеспечением разнополярной последовательности сегментных полюсов 5, аналогичной исходному состоянию. Потоки постоянныхмагнитов 5 юунтируются по цепям 3-1 -3. Движение якоря 8 осуществляетсяпод действием силы тяги от поперечного магнитного поля, созданного секциями 6 силовой обмотки,Сочетание одновременной работы постоянных магнитов и электромагнитныхполюсов при рабочем ходе якоря позволяет существенно улучшить массога-баритные показатели устройства,При работе двигателя коммутируетсятолько 1/2 часть силовой обмотки,Приэтом другая часть силовой обмотки остается постоянно подключенной к источнику питания, Индуктивность, участвующая в переходных процессах, снижается в 2 раза, что значительноуменьшает индуктивность двигателя иповышает приемистость,Формула изобретенияЭлектромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, со 397 Мдержащий магнитопровод с полюсами,силовую обмотку и немагнитную направляющую с размещенным в ней якорем,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения удельной мощности,он снабжен четным числом постоянныхмагнитов с аксиальным намагничиванием, которые установлены посередине 1 О прорезей, выполненных в магнитопроводе, ширина которых определена соотношением С2/3 1+Ь, где С - ширинапрорези, а 1 и Ь - длина и ширинамагнита, причем один полюс магнито провода выполнен в виде кольца, адругой выполнен составным из сегментных полюсов, расположенных по окрркности, число которых равно числу постоянных магнитов, а силовая обмотка 20 выполнена секционированной, причемсекции размещены на сегментных полюсах и соединены через одну параллельно в две группы.1439709б-бСоставитель В,Наровлянский Редактор Л,Гратилло Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши Заказ 6087/54Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужг р д, у . 1 ро о л. П оектная, 4