Вертикальный линейный электродвигатель

ОПИСЛНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 989695(22) Заявлено 04. 04. 81 (21) 3284695/24-07 Р 1 М Кд з с присоединением заявки )4 о Н О 2 К ЗЗ/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 150383. Бюллетеиь Ио 2 133) УДК .621, 313, .333 (0888) Дата опубликования описания 150183(72),Авторизобретения В.Н.Гурницкий уСтавропольский ордена Трудового Красного Знамвйи,сельскохозяйственный институт(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 30 Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к электрическим двигателям с возвратно-поступательным движением якоря, и может быть использовано в регулируемых элек,троприводах вертикального перемещения исполнительных органов рабочих механизмов.Известен линейный электродвигатель, содержащий три обмотки, магнитопровод, образованный двумя ферромагнитными якорями, и ферромагнитный стержень, совершающий неограниченное перемещение 1)У такого двигателя отсутствует плавность хода, стержень двигается: скачкообразно. Наличие трех обмоток приводит к большому расходу проводниковых материалов и электроэнергии.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вертикальный линейный электродвигатель, содержащий подвижный элемент, представляющий собой Ферромагнитный стержень, кольцевой магиитопровод,с обмоткой, охватывающий стержень, и устройство для ограничения перемещения подвижного элемента, выполненное в виде втулки, установленной на магии гопроводе, и выступа на подвижномэлементе 12),Недостатком этого двигателя является недостаточный ход стержня, ограниченный примерно половиной длиныкорпуса двигателя.Цель изобретения - увеличение хода стержня и обеспечение плавностихода.Эта цель достигается тем, что элвк"тродвигатель снабжен дополнительной,имеющей свой магнитопровод обмоткой,охватывающей подвижный элемент и размещенной соосно с основной обмоткой,подвижный элемент имеет две охватывающие стержень Ферромагнитные втул"ки, каждая из которыхразмещена внутри соответствующей обмотки и имеетс обеих сторон пробки с,отверстиямидля прохождения стержня, а пространство между втулками и стержнем заполнено ферромагнитной дробью, причемустройство для ограничвоия перемеще- .ния подвижного. элемента, выполненноев виде втулки, установленной на магнитопроводе, имеет выступ на внешнейповерхности Ферромагнитной втулки.На Фиг. 1 схематически изображенвертикальный линейный электродвигатель, общий вид 1 на Фиг. 2 " непод989695 ное движение стержня вверх (фиг. 2) Гпри этом времена включения катушекобоих двигателей должны перекрываться, чтобы можно было обеспечить магнитный перехват стержня. При необходимости опускания стержня в обекатушки подаются равные токи такойвеличины, чтобы обеспечить плавноескольжение стержня вниз с заданнойскоростью, которую можно регулироватьавтоматически или с помощью визуального наблюдения.При необходимости остановки стержня в любом положении в обе катушкиподаются равные токи такой силы, прикоторых стержень останавливается,Ток каждой катушки НЧ, при которомосуществляется скольжение вниз (назовем его током скольжения) меньшетока каждой катушки НЧ, при которомосуществляется торможение стержня(назовем его током торможения), который, в свою очередь, меньше токатрогания каждой катУшки НЧ.При движении вверх стержня следует различать также так называемыйток подъема (плавно или ступенчатоизменяющийся от величины тока трогания до тока максимального) и ток перехвата стержня (ток удерживания стер.жня на весу магнитными силами включаемой катушки в момент переключениякатушек), который находится вблизивеличины тока трогания, Изменяя интенсивность нарастания токов подъемав катушках НЧ, можно регулироватьскорость движения стержня вверх.Предложенный двигатель, таким образом, позволяет осуществить движение рабочего органа агрегата, машины или производственного механизманаклонно, вверх или вниз по заданному закону на величину хода, значи-тельно превышающую длину корпуса двигателя, что дает увеличение производительности рабочих машин, Формула изобретения Вертикальный линейный электродвигатель, содержащий подвижный элемент, представляющий собой ферромагнитный стержень, кольцевой магнитопровод с обмоткой, охватывающей стержень, и устройство для ограничения перемещения подвижного элемента, выполненное в виде втулки, установленной на магнитопроводе, и выступа на подвижном элементе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения хода стержня и обеспечения плавности хода; электродвигатель снабжен дополнительной, имеющей свой магнитопровод обмоткой, охватывающей подвижный элемент и размещенной соосно с основной обмоткой, подвижный элемент имеет две охватывающие стержень ФерромаГвижные части (НЧ) и подвижные части(ПЧ) двух одинаковых двигателей, работающих на общий ферромагнитный стержень по преодолению общего груза (нагрузки) .Двигатель (фиг. 1) содержит Ферро. 5магнитные корпус 1 и полюс 2, немаг;нитную крышку Э, Ферромагнитные вставку 4, цилиндр 5 и шайбу б, охватывающие намагничивающую катушку, состоя, -щую из обмотки 7 и немагнитного кар- Окаса 8, Неподвижнаячасть (НЧ, фиг.2)двигателя содержит также (Фиг1) не"магнитные сухарь 9 и кольцо 10, кото"рое удерживается ферромагнитным Фла.нцем 11. Подвижная часть (ПЧ, Фиг. 2)двигателя включает (Фиг. 1) полУюФерромагнитную втулку 12, соосно скоторой расположен Ферромагнитныйстержень 13, так что пространство между противоположными поверхностямивтулки 12 и стержня 13 заполнено ферромагнитной дробью 14, а по торцамвтулка 12 закрыта имеющими отверстиядля прохода стержня 13 ферромагнитными пробками 15 и 16, причт.л последняя удерживает немагнитное кольцо 17,играющее роль подшипника. Двигатели,имеющие общий стержень (фиг. 2), опираются на опоры верхнего и нижнегодвигателя,Двигатели (фиг. 1, 2) работают сле.ЭОдующим образом,При отсутствии токов в намагничивающих катушках стержень и подвижныечасти обоих двигателей находятся, со"ответственно, в нижних положениях 35(фиг, 2). При нарастании тоКа в обмот.ке 7 любого иэ двигателей (фиг. 1).до величины тока трогания одновременно возрастающий магнитный поток вмагнитной системе двигателя создает 40магнитную силу сцепления дроби 14 свтулкой 12 и стержнем 13. При увели"чении тока в обмотке 7 сверх токатрогания втулка 12 и сцепленный сней (посредством намагниченной дроби 14) стержень 13 начинают двигать"ся вверх. Предположим, что в рассматриваемый момент времени двигаютсявверх стержень и подвижная часть нижнего двигателя (фиг, 2). При достижении ПЧ верхнего положения (фиг. 2) .подается ток в катушку верхнего двига"теля, ПЧ второго двигателя (Фиг. 2)в это время находится в нижнем положенииЗатем почти. одновременно отключается,ток катушки нижнего двигателя (ПЧ падает до опоры) и плавноувеличивается ток катушки НЧ верхнего двигателя, вследствие чего его ПЧплавно движется вверх и под действием сил увлекает за собой стержень,движение которого вверх продолжается.Поочередное включение-отключение ка,тушек обеспечивает возвратно-поступательное движение подвижных частейобоих двигателей, а также поступатель б 5нитные втулки, каждая из которых размещена внутри соответствующей обмотки и имеет с обеих сторон пробки сотверстиями для прохождения стержня, а пространство между втулками истержнем заполнено Ферромагнитной,дробью, причем упомянутый выступ раз"мещен на внешней поверхности ферромагнитной втулки. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2999347/24-07,кл. Н 02 К 33/12, 19802. Авторское свидетельство СССРВ 743132,"кл. Н 02 К 33/02 1978., Цынс тончи дактор С.Тимохин Подписомитета СССРоткрытийушская наб., д, 4/5 н Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 аказ 11145/75 ,Тираж 684 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра