Линейный индукторный двигатель

(51)5 Н 02 К 41 ВИСОВЯНАЮВГ Га.",АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ нике и может быть использовано в линейном прецизионном электроприводе. Целью является повышение точности регулирования силы тяги. Двигатель состоит из зубчатого ферромагнитного статора и подвижного элемента, состоящего из фазных электромагнитных модулей. Каждый модуль включает в себя П-образные магнитопроводы, обмотку управления и постоянный магнит возбуждения. Ма гнитопроводы электромагнитных модулей и магнитопровод статора могут быть выполнены в виде секций. Положительный эффект достигается за счет того, что по крайней мере два магнитопроводящих элемента, принадлежащих одной фазе, смещены один относительно другого вдоль направления движения на угол (п+ +1/4) 2 л, где и-любое целое число. 6 з.п, флы, 3 ил. Р. Р., ГребенИ., Мельнипривод робоаукова думка,. Выбор и расчет многокоординатТруды МЭИ,Магнитопроводящиминадлежащими одной фадруг относительно друга нгде и любое целое числонитопроводы 6 и 7 в элекдулях 2 и 3 (фиг. 1),модули 2 и 5, 3 и 4( фиг.магнитопровода статора12 и 13 магнитопроводовнитных модулей 2 и 3 (фОбмотки двигателя запуправления. и, приенными 1/4) 2 л, ть магых монитные 14 и 15 0 и 11, ромагтока итный поток будет ных магнитов под и П-образных магте этого будет возющая на подвижСоздаваемыи ими усиливать поток по соответствующими з нитопроводов, В рез никать сила тяги, де ный элемент двигат При запитке обм идальными токамимагн тоян бцам льта йству ел я.оток двигателя синус ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Афонин А. А., Билозорников В. В., Дыхненко Ю.чук Л. П. Электромагнитныйтотехнических систем. Киев: Н1986, с. 53.Луценок В. Е.,Баль В. Бэлектромагнитных модулейных шаговых двигателей1979,440, с. 31 - 37.(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ(57) Изобрхетение относится к электроте Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейном прецизионном электроприводе,Цель изобретения - повышение точности регулирования силы тяги.На фиг. 1 - 3 представлены конструктивные варианты двигателя.Двигатель содержит ферромагнитный зубчатый статор 1 и подвижный элемент, состоящий из фазных электромагнитных модулей 2 - 5. Каждый модуль включает в себя П-образные магнитопроводы 6 и 7, обмотку 8 управления и постоянный магнит 9 возбуждения. Магнитопроводы 6 и 7, магнитопровод статорамогут быть выполнены в виде секций 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15. По крайней мере два магнитопроводящих элемента, принадлежащие одной фазе, смещены друг относительно друга вдоль направления на угол и+1/4)2 п, где п - любое целое число. элементам зе и смещ а угол (и+- , могут бь тромагнит электрома2), секциисекции 16 и 7 элек иг. 3).итываются(3) Формула изобретения 45 50 55 Р 2= -- РщХт(Рд созе - Рц яиц) - т т д а- Ь-(Р - Р)яи 2.где Р и Р - МДС обмоток управления.Следовательно, полная сила тяги двигателя будет равнойР=Р)+ Р 2= к 24 - Рт 1 щ(РА з(и(%+ у )+ МДС обмоток управленияУР =ы,иир+ т. ); Р =ы,соя(ар+ , - , ). Подставив эти значения МДС в выражение (3), приходим к тому, что двигатель будет развивать силу тяги, описываемую выражением (2). Как и в предыдущем случае паразитная составляющая в тяговом усилии двигателя отсутствует.К аналогичному результате приходят при смещении друг относительно друга на угол л/2 секций 1 О и 11, 12 и 13 магнитопроводов 6 и 7 в электромагнитных модулях 2 и 3.Фазные модули известного двигателя раз. вивают тяговые усилия=+ РЕ 1 ялР яи 2 р; (=4 - Р р,.)р,совр=Я Е.лп 2 ср),В результате этого при формированииМДСРд =(Йоз(щ,=(осозф,двигатель развивает силу тяги Р=е-)-р =и 4 - ф(Р л - и(,+Йп(р) р 4) Сила тяги содержит основную составляющую, пропорциональную амплитуде токов управления, и паразитную составляющую. Вводят в рассмотрение коэффициент нестабильности т 1, равный отношению амплитуды паразитной составляющей силы к основной. Согласно (4) получают, что Ю 4 РттОпределяют коэффициенты нестабильности, характеризующие рассмотренные варианты предлагаемого двигателя. В соответствии с (1) и (2) получаютт(Э Я( щ+ 6 т 1)=, - =- - - - т 1, т 12=т 1,З=О.4 ДЯоРт т ЯЯО 5 10 15 20 25 30 35 40 Полученный результат непосредственно подтверждает преимущественно второго и третьего вариантов предлагаемого двигателя, поскольку их коэффициент нестабильности равен нулю. Преимущество первого варианта двигателя перед известным двигателем реализуется, когда, +Хь(ч 2 до, (5)т, е. когда сумма внутренней магнитной проводимости Х постоянного магнита и проводимость его рассеяния Хь меньше постоянной составляющей магнитной проводимости рабочего зазора дВ настоящее время нашли широкое применение постоянные магниты на основе ферритов бария, редкоземельных металлов (РЗМ), Магнитная проницаемость вещест. ва таких магнитов близка к проницаемос. ти воздуха. Поскольку для линейных индукторных двигателей характерно, что зазор в зубцовой зоне двигателя гораздо меньше толщины используемых постоянных магнитов, то требуемое неравенство (5) всегда будет иметь место.Таким образом, предлагаемый линейный индукторный двигатель обладает преимуществом перед известным двигателем, поскольку характеризуется более высокой точностью регулирования силы тяги. При этом первый вариант двигателя является наиболее простым конструктивно. Второй вариант двигателя обладает тем отличительным свойством, что при наличии ограничения на ширину двигателя он позволяет добиться наибольшей силы тяги. Смещение секций магнитопроводов дает возможность получить точность регулирования силы тяги, достигаемую путем удвоения количества модулей и соответствующего их взаимного смещения,Смешение секций магнитопроводов электромагнитов модулей либо секций статора выбирается с учетом конструктивных особенностей разрабатываемого оборудования на базе линейных двигателей и технологии изготовления. 1. Линейный индукторный двигатель, содержащий ферромагнитный зубчатый статор и подвижный элемент, состоящий из фазных электромагнитных модулей, включающих в себя П-образные магнитопроводы, обмотки управления и постоянные магниты возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования силы тяги, по крайней мере два магнитопроводящих элемента, принадлежащие одной фазе, смещены друг относительно друга вдоль направления движения.2. Двигатель по и. 1, отличающийся тем, что смещение составляет угол (и 1/4)2(т, где и - любое целое число.3. Двигатель по пп.и 2, отличающийся тем, что указанное смещение осуществленомежду магнитопроводами в электромагнитном модуле.4 Двигатель по пп 1 и 2 отличающийся тем, что указанное смещение осуществлено между двумя электромагнитными модулями.5 Двигатель по пп 1 и 2 отличающийся тем, что ферромагнитный зубчатый статор и магнитопроводы электромагнитных модулей разделены на секции в направ ленин, перпендикулярном направлению движения.6. Двигатель по п. 5, отличающийся тем, что указанное смешение осуществлено между секциями магнитопровода.7. Двигатель по п. 5, отличающийся тем, что указанное смещение осуществлено секциями магнитопроводов.В. Пи нко НТ СС ина, 0 тениямшская ент, г Редактор В. БугренковаЗаказ 441ИИПИ Государственного113035, Мроизводственно-издатель Соста вителТехред А. КравчТираж 326комитета по изоосква, Ж - 35, Ркий комбинат П Корректор А. ОсПодписноеоткрытиям при ГКн аб., д. 4/5Ужгород, ул. Гага