Синхронный электродвигатель колебательного движения

0 П И С А Н И Е рц 65072ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.04.76 (21) 2340696/24-07 1 М,Кл. К 33/О с присоединением заявки сударствеииык комитет(23) Приоритет (43) Опубликов сссделам из 53)(45) Дата опубликования описания 28.02.79 2) Автор изобрете Кударауска Каунасский политехнический институт имени Антанаса Снечкуса(71) Заявител 4) СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВ КОЛЕБАТЕЛЪНОГО ДВИЖЕ ТЕЛ Изобретение относится к электротехнике, к области специальных электрических машин и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, где необходимы источники вибраций, управляемые по амплитуде, направлению, а также вращательные колебания значительной угловой амплитуды. В частности, изобретение может быть использовано в установках сейсмической разведки, в устройствах технологического вибрирования (вибротранспортерах, виброгрохотах, вибропитателях, виброуплотнителях), в испытательных устройствах.Известен синхронный электродвигатель колебательного движения, который имеет два качающихся в противоположных направлениях подвижных элемента, вызывающих прямолинейные колебания корпуса двигателя 1.В известном электродвигателе отсутствует возможность управления направлением создаваемых прямолинейных колебаний, не предусмотрена возможность получения вращательных колебаний корпуса двигателя, направляющие вращения подвижных элементов нагружаются центробежными и электр ом агнитными силами одного напр авл ения. Известен также синхронный электродвигатель колебательного движения, содержащий цилиндрический статор с магнитопроводом и обмотками постоянного и перемен ного тока, внутренний цилиндрический магнитопровод, закрепленный на неподвижной оси, которая жестко связана с корпусом, и два подвижных элемента, расположенных в зазоре между статором и внутренним 10 магнитопроводом 2,Недостатком известного двигателя является невозможность получения колебаний различного направления и траектории, повышенные потери в направляющих прямо линейного движения.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей электродвигателя.Для этого обмотка постоянного тока со стоит из двух катушек, смещенных в пространстве на 90, а обмотка переменного тока выполнена из четырех катушек, расположенных между катушками постоянного тока, причем подвижные элементы шарнир но установлены на оси внутреннего магнитопровода.Для разгрузки подшипников электродвигателя от центробежных сил дебалансных роторов, а также для компенсации инерцйонпости подвижных элементов при использовании прямолинейных колебаний корпуса электродвигателя, подвижные элементы соединены между собой упругими элементами,На фиг. 1 показан синхронный электродвигатель колебательного движения, поперечный разрез; фиг. 2 - то же, продольный разрез; фиг. 3 - схема направлений токов в обмотках при прямолинейных колебаниях корпуса горизонтального направления; фиг, 4 - схема направлений токов в обмотках при прямолинейных колебаниях корпуса вертикального направления; фиг, 5 - схема направлений токов в обмотках при вращательных колебаниях корпуса; фиг. 6 - соединение подвижных элементов упругими элементами.Синхронный электродвигатель колебательного движения содержит статор с магнитопроводом 1, внутренний магнитопровод 2, подвижные элементы 3 и 4, корпус 5, ось 6, соединяющую внутренний магпитопровод с корпусом и служащую направляющей качаний подвижных элементов.В пазах магнитопровода 1 статора размещены две катушки 7 и 8 обмотки возбуждения постоянного тока и четыре катушки 9 - 12 обмотки переменного тока. Катушки 7 и 8 смещены в пространстве на 90. Подвижные элсмепты 3 и 4 установлены шарнирно на оси внутреннего магнитопровода и соединены между собой упругими элементами 13.Электродвигатель работает следующим образом.При необходимости получения, например, горизонтальных прямолинейных колебаний корпуса в варианте синхронного возбуждаемого электродвигателя, катушка 7 обмотки возбуждения питается постоянным током, а катушки 9 - 12 обмотки переменного тока включены по схеме четырехполюсной обмотками (буквами Х, 5 на фигурах обозначена полярность магнитопровода статора от переменных токов в рассматриваемый полупериод времени), Подвижные элементы всегда будут стремиться занимать положение по оси результирующего магнитного потока от обеих обмоток. При указанных (фиг. 3) направлениях тока на подвижные элементы будут действовать силы, направленные налево (подвижные элементы будут поворачиваться по направлениям черных стрелок), что вызовет горизонтальное перемещение корпуса электродвигателя нагчаво. В течение следующего полупериода направления токов катушек обмотки переменного тока изменяются на противоположные, что вызовет противоположное перемещение подвижных элементов и кор,пуса двигателя (согласно направлениям белых стрелок). Таким образом, при питании обмоток двигателя (фиг. 3) ось результирующего магнитного потока будет 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 б 5 периодически (с частотой питающего псрсмещенного тока) параллельно псремсща гься в горизонтальном направлении, что вызовет соответствующие качания подвижных элементов и колебания всего электродвигателя.При питании постоянным током катушки 8 обмотки возбуждения и аналогичном предыдущему варианту питании катушек обмотки переменного тока (см. фиг. 4) ось результирующего магнитного поля будет колебаться в вертикальном направлении, что вызовет вертикальные колебания корпуса двигателя.Таким образом, изменяя питание катушек обмотки возбуждения, имеем возможность управлять направлением прямолинейных колебаний электродвигателя.При использовании грямолинейных колебаний только одного направления достаточно иметь одну катушку возбуждения.При питании катушки 7 постоянным током, при переключении катушек обмотки переменного тока в двухполюсный вариант (см. фиг. 5) ось результирующего магнитного, потока будет периодически поворачиваться, что вызовет поворот обоих подвижных элементов в одном угловом направлении, а корпуса электродвигателя - в противоположном. В этом случае корпус двигателя будет совершать вращательные колебания,При соединении подвижных частей натяжными упругими элементами (фиг, 6) подвижные элементы будут стремиться занять цротивоположное одно относительно другого положение. Поэтому при нарушении этого положения (в случае прямолинейных колебаний) упругие элементы будут компенсировать инерционность подвижных элементов при таком их движении, к тому же сила натяжения пружин будет компенсировать центробежные силы, действующие па подшипники подвижных элементов.Следовательно, использование данного электродвигателя даст возможность получить различные по характеру траектории и направлению колебания, возможность управлять этими колебаниями переключением схемы питания. Формула изобретения1. Синхронный электродвигатель колебательного движения, содержащий цилиндрический статор с магнитопроводом и обмотками постоянного и переменного тока, внутренний магнитопровод, закрепленный на неподвижной оси, которая жестко связана с корпусом, и два подвижных элемента, расположенных в зазоре между статором и внутренним магнитопроводом, отл ич а ю щи й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей электродвигателя, обмотка постоянного тока состоитиз двух катушек, смепспньх в вросрасгвс на 90, и обмотк; пс; мс:с.го. а выполнена из четырех катушек, расположенных ыс 2 кду катчшками постоянного тока, причем подвижные элементы шарнирно установлены на оси внутреннего магнитопровода.2. Синхронный электродвигатель колебательного движения по и. 1, о т л и ч а:о,ц и й с я гсм, что подвижныс элементы соединены между собой упругими элементами.Источники информацип,принятые во внимание при экспертизе5 1. Авторское свидетельство СССРМ 149057, кл. В 65, 2716, 1960.2. Патент США Ъо 3536941, кл, 310 - 27,1970.Составитель ф. ПодольскаяРедактор Ю. Челюкаиов Техред Н. Строганова Корректоры: Р. Берковии А. Степановказ 2709/1 Изд.158 Тираж 865 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунов