Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения

Союз СоветскикСоциапистическикРеспубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621,313. .17(088.8) Опубликовано 15,05.82.Бюллетень18Дата опубликования описания 15.05.82 по делам изобретений и открытийВ.А. Гришин и И.В. ГришиньВосточный научно-исследовательский йнститут -" по безопасности работ в горной промышленности(5 Й) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО- ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для ударного разрушения горных пород.Известен электродинамический возбудитель колебаний, содержащий статор, включающий внутренний и внешний магнитопровод, на одном из которых размещена обмотка переменного тока, и подвижный элемент, установленный в зазоре между магнитопроводами и несущей на себе электро- проводные кольца 11.Известен диэлектромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий рабочий орган, мутатор, состоящий из внутреннего и внешнегб магнитопровода с размещенными на них обмотками, и уста" новленный между магнитопроводами подпружиненный подвижный цилиндрический элемент, имеющий чередующиеся кольцевые участки высокой и низкой электропроводности 2 1. Недостатком этого устройства является сложность изготовления подвижного элемента, состоящего иэотдельных скрепленных друг с другомкольцевых участков.5Цель изобретения - упрощениеконструкции.Поставленная цель достигаетсятем, что подвижный цилиндрический 1 вэлемент выполнен из электропроводного материала, а упомянутые кольцевые участки низкой электропроводности образованы за счет выполнения сквозных продольных прорезей 15по окружности .упомянутого участкаКроме того, для повышения надежности, каждый последующий участокнизкой электропроводности выполненв направлении к рабочему органу сменьшим количеством прорезей, чем .,предыдущий, и они еаполнены диэлектриком.На фиг,1 представлен электромагнитный двигатель возвратно-поступа92855 4 о 3тельного движения, продольное сечение; на фиг., 2 - разрез А-А нафиг,1; на фиг. 3 - подвижный цилиндрический элемент; на фиг.электрическая схема питания статор 5ных обмоток,Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения содержит внутренний и внешний магнитопровод статора с размещенными наних катушкамии 2, смежные секциикоторых включены встречно. Подвижный цилиндрический элемент 3 содержит кольцевые зоны высокой 4 и низкой 5 электропроводности, которыечередуются. Зона низкой проводимости5 образована за счет размещения прорезей б поперечно круговому индуктированному току, Зона низкой проводимости 5 может быть образована такжезовысверливанием отверстий или вытачиванием кольцевых пазов .в полом цилиндреякоря 3. Количество щелей 6 или отверстий в этой зоне увеличивается внаправлении от рабочего органа 7,который подпружинен упругим элементом8. Щели б могут быть заполнены диэлектриком, например, армированнымэпоксидным компаундом для увеличенияпрочности якоря 3.Накопительный конденсатор 6включен через токоограничитель 0 ивыпрямитель 11 в цепь питания переменного напряжения, а через тиристор12 к низкоомным обмоткам 1 и 2 статора. В цепь управляющего электродаЗ 5тиристора 12 включены последовательно регулируемое сопротивление 13 изамыкающиеся контакты 14 датчика положения якоря. Обмотки 1 и 2 статорашунтированы встречно вентилем 15,Якорь подпружинен в прямом направлении с силой электромагнитного выталкивания упругим элементом 8 и жесткосоединен с рабочим органом 7, Конструктивно датчик положения окоря45содержит подвижной контакт, закрепленный на якоре, и неподвижный настаторе. Замыкание контактов происходит при нагрузке на рабочем органе7 в положении якоря, показанном нафиг. 2, при котором зона высокой 4проводимости якоря располагаетсяпод. той половиной секции Катушек1 и 2 статора, которая расположенаближе к рабочему органу 7. В случае 55отсутствия нагрузки на рабочем органе 7 якорь выдвигается под действием пружины 8 и контакты датчика 1 44 находятся в разомкнутом состоянии, Датчик положения может бытьвыполнен на бесконтактных, например,индуктивных элементах,Устройство работает следующим образом,При включении устройства в сетьпеременного напряжения накопительныйконденсатор 9 заряжается через токоограничитель 10 и выпрямитель 11.При наличии нагрузки и прижатия рабочего органа 7 к забою, статор перемещается в положение, показанное нафиг.2, в котором зоны высокой и низкой проводимости совмещаются с секциями катушек 1 и 2 статора, В этомположении контакты 14 датчика положения якоря замкнутся и тиристор 12включится. Заряженный конденсатор 9разрядится на обмотку секций катушек1 и 2 статора, По аксиально смежнымсекциям катушек 1 и 2 протекает токпротивоположного направления, образующий в кольцевом воздушном зазоре соответствующие магнитные потоки.При этом в якоре, в зоне высокойпроводимости будет индуктирован круговой ток противоположной по направлению току в секции катушек, Так какцентры зоны высокой проводимостиякоря смещены относительно серединысекции, катушек 1 и 2 статора в сторону рабочего органа на 1/4 межполюсного расстояния, то в результатевзаимодействия противоположных токовв секции катушек 1 и 2 статора ииндуктированных токов в якоре возникает ударная сила выталкивания якоряв сторону рабочего органа, Сила уда-,ра передается рабочему органу 7 дляударного разрушения горной породы,Следует отметить, что смещение зо"ны высокой проводимости относительносекций катушек 1 и 2 статора, вмомент разрядки конденсатора 9 достаточно иметь лишь у части якоря, например, только со стороны противо"положной рабочему органу, так какэто смещение необходимо лишь в начальный период движения, а далеедвижение якоря обеспечивается засчет взаимодействия токов статораи якоряЭтим обеспечивается не только повышение надежности конструкцииФякоря (не требуется иметь зон низкойпроводимости в полом цилиндре якорявблизи рабочего органа),но и болееравномерное усилие в процессе движения якоря относительно статора.формула изобретения 1. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий рабочий орган, статор, состоящий из внутреннего и внешнего магнитопровода с размещенными на них обмотками, и установленный между магнитопроводами подпружиненный подвижный цилиндрический элемент, имеющий чередующиеся кольцевые участки высокой и низкой электропровод- ности, о т л и ч а ю щ и й с я тем,15 5 9285За счет наличия пружины 8 контакты 14 датчика положения якоря без нагрузки на рабочем органе 7 остаются разомкнуты и поэтому работа устройства в холостую исключается. 5Регулирование энергии удара производится переменным сопротивлением 13, позволяющим изменять уровень заряда накопительного конденсатора 9. что, с целью упрощения конструкции, подвижный цилиндрический элемент выполнен из электропроводного материала, а упомянутые кольцевые участки низкой электропроводности образованы за счет выполнвния сквозных продольных прорезей по окружности упомянутого участка.2. Электромагнитный двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности, каждый последующий участок низкой электропроводности выполнен в направлении к рабочему органу с мень" шим количеством прорезей, чем предыдущий, и они заполнены диэлектриком. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 250273, кл. Н 02 К 33/18, 1965. 2. Авторское свидетельство СССР У 425279, кл. Н 02 К 33/12, 1971.928551 Венгржановскаяитончик корр СоставитеТехред С. омак ол едактор каз 3277/ 035 ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 фи Тираж 719ИПИ Государственного копо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская Подписнитета СССРткрытийнаб., д. М