Вибрационный электродвигатель

(51)4 Н 02 К 33/00 7/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСНОМУ СВИ ЛЬСТВУ(57) Изобрете технике и мож относится к электр ть использовано в ческии инсти"мола ство СССР 02, 1967. цСсЬез и То Я 1 ою ЕУЯ, 1963 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 2 1) 4008878/24-07(56) Авторское свидетелВ 221800, кл. Н 02 К 331,ага С. ЯодегЬо 1 в. С 1СЬапее 60-Сус 1 е Ч 1 Ьгаг.доЯреед КоТай 1 оп. 0 ЕЯ 1 СИ Мч.18, Я 3, рр.32-33. автоматизирован Цель состоит вти вращения выхство состоит излоидного торсиолинейными перья4, выполняющихментов торсионащие элементы 5 ном электроприводе. повышении равномерносодного вала. Устрой- решетчатого гипербона 1 с плоскими прямоми 2, Во втулках 3 и функции опорных эле, закреплены веду- и 6 механизмов свобод1418861 мого хода. На левом торце торсиона1 закреплен двухтактный электромагнит 7 с обмотками 8 и 9, торцы кото.рого соединены втулкой 10 и стяжками11. В зазоре между обмотками 8 и 9установлен якорь 12, закрепленный направом торце торсиона 1, Совокупностьэлементов 3,5,7,8,9 образует левыймаятник, а элементов 4,6, 12 - правыймаятник. Совокупность левого и правого маятников и торсиона 1 образуетдвухмассовую систему крутильных колебаний в результате того, что под Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводеЦелью изобретения является повышение равномерности вращения выходного вала.На фиг,1 показан вибрационный электродвигатель, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг4- 10 схема управления вибрационным электродвигателем, на фиг,5 - вибрационный электродвигатель в случае ис ользования в качестве механизма свободного хода электромагнитной порошковой муфты, продольный разрез; на Лиг,6- зависимость амплитуд колебаний маятников и изменения токов в катушках управления электромагнитной порошковой муфты от фазового угла колебаний 20 маятников; на фиг,7 - решетчатый гиперболоидный торсион, на фиг.8 - схема управления вибрационным электродвигателем в случае использования в качестве механизма свободного хода электромагнитной порошковой муфты,Вибрационный электродвигатель состоит из решетчатого гиперболоидного торсиона 1 с плоскими прямолинейными перьями 2, наклоненными под углом к 30 оси торсиона, Наружная и внутренняя боковые поверхности торсиона представляют собой гиперболоиды вращения. На торцах торсиона закреплены втулки 3 и 4) выполняющие функции опорных элементов торсиона. Во вгулках 3 и 4 закреплены ведущие элементы 5 и 6 механизмов свободного хода, На левом действием возмущающего усилия электромагнита 7 якорь 12 попеременно притягивается обмотками 8 и 9, Маят ники поочередно посредством ведомых и ведущих элементов механизмов свободного хода и тел заклинивания жестко соединяются с выходным валом 19 и передает ему последовательные импульсы вращательного движения. Равномерность вращения выходного вала обеспечивается передачей движения якоря 12 на него за оба полупериода.1 э.п. ф-лы, 8 ил,торце торсиона закреплен двухтактныйэлектромагнит 7 с обмотками 8 и 9,Торцы электромагнита 7 соединенывтулкой 10 и стяжками 11. В зазоремежду обмотками 8 и 9 установленякорь 12, закрепленный на правом торце торсиона 1, Совокупность элементов 3,5,7,8 и 9 образует левый маятник, а элементов 4,6 и 12 - правыймаятник, Совокупность левого, правого маятника и торсиона 1 образуетдвухмассовую систему крутильных колебаний, На опорные поверхности втулок 3 и 4 надеты с натягом резиновыевтулки 13 и 14, с помощью которыхдвухмассовая система крутильных коле"баний крепится во баландах 15 и 16.Во фпанцы 15 и 16 втулки 13 и 14 устанавливаются также с натягом. Фланцы 15 и 16 закреплены в корпусе 17,В корпусных подшипниках 18 установлен выходной вал 19, на которомзакреплены ведомые элементы 20 и 21механизма свободного хода. Между ведущими и ведомыми элементами механизма свободного хода расположены тела22 заклинивания.Питание и управление вибрационнымэлектродвигателем может осуществляться с помощью схемы 23 управления(фиг,4), которая состоит из блока24 питания, автотрансформатора 25 ивыпрямителя 26,В случае использования в качествемеханизма свободного хода электромагнитной порошковой муфты вибрационный электродвигатель (фиг.5) состоитиз решетчатого гиперболоидного торсиона 1, на левом торце которого закреплен двухтактный электромагнит 7,включающий обмотки 8 и 9, соединенныепосредством вставки 27 и фланца 28.На вставке 27 закреплен электромагнит5.29 управления электромагнитной порошковой муфтой. В зазоре между обмотками 8 и 9 установлен якорь 12, закрепленный на правом торце торсиона 1.На этом же торце закреплена втулка30, которая крепится к торсиону посредством фланца 3 1. На втулке 30 закреплен электромагнит 32 управленияэлектромагнитной порошковой муфтой.Совокупность элементов 3,7,8,9,27,28 и 29 образует левый маятник, асовокупность 12,30,31 и 32 - правыймаятник. Маятники выполняют функцииведущих полумуфт электромагнитнойпорошковой муфты. Совокупность левого, правого маятников и торсиона 1образует двухмассовую систему крутильных колебаний, которая посредством втулок 3 и 4 через резиновые 25втулки 13 и 14 крепится на стержне33. Во втулки 3 и 4 и на стержень 33втулки 13 и 14 устанавливаются с натягом. Стержень 33 жестко закрепленво фланце 16, В корпусных подшипниках 3018 установлен выходной вал 19, накотором закреплена ведомая полумуфта34. Между ведомой и ведущими полумуфтами установлены кольцевые уплотнения35, а зазор между полумуфтами заполнен ферромагнитным порошком.35Схема 36 управления (фиг.8) вибрационным электродвигателем в случаеиспользования электромагнитной порошковой муфты конструктивно объединенасо схемой управления электромагнитнойпорошковой муфтой и состоит из блока24 питания, автотрансформатора 25,выпрямителя 26, фазорегулирующегоустройства 37 и блоков 38 для формирования прямоугольных импульсов тока 45.управления электромагнитной порошковой муфтой,Вибрационный электродвигатель работает следующим образом,После подачи на двигатель питанияпод действием возмущающего усилияэлектромагнита якорь 12 попеременнопритягивается обмотками 8 и 9. В результате этого в двухмассовой системекрутильных колебаний, состоящей иэ 55торсиона 1, левого и правого маятников, возникают крутильные колебания,Левый и правый маятники при этом колеблются в противофазе, а колебания их носят синусоидальньЛ характер, Начав колебаться, маятники поочередно,посредством ведомьМ и ве;уппх элементов механизмов свободного хода и телзаклинивания, жестко соединяются свыходным валом 19 и передают ему последовательные импульсы вращательногодвижения. Таким образом происходитнепрерывное вращение вала 19. Регулирование скорости вращения выходного вала 19 осуществляется путем изменения напряжения, питающего обмотки 8 и 9, с помощью автотрансформатора 25 или с помощью изменения частоты питающего обмотки 8 и 9 напряжения, Изменение частоты питающегоэти обмотки напряжения осуществляется с помощью блока 24,В случае использования в качествемеханизма свободного хода электромагнитной порошковой муфты вибрационный электродвигатель (фиг,5) работает следующим образом,После подачи на двигатель питанияначинает работать электромагнит 7,под действием возмущающего усилиякоторого в двухмассовой системе крутильных колебаний возникают крутильные колебания, которые происходят впротивофазе и носят спнусоидальныйхарактер. Зависимость амплитуды колебаний маятников от фазрвого углаприведена на фиг,б, где кривая 1 относится к левому маятнику, а кривая11 - к правому. Допустим, что в момент=0 левый маятник движетсяпротив хода часовой стрелки (фиг.б),т,е, по направлению, в котором необходимо вращать выходной вал, В этоже время правый маятник движется впротивоположную сторону. В этот момент сигнал управления, предварительно пройдя через блоки 37 и 38 (фиг,8),поступает на обмотки электромагнитов29, В результате происходит жесткоесоединение левого маятника и ведомойполумуфты 34, С этого момента движение маятника передается выходномувалу 19,Совместное движение маятника ивыходного вала продолжается до момента достижения углом с значения, равного 1 /2. В этот момент времени направление движения маятников меняется на противоположное. Ток управленияв катушках электромагнитов 29 становится равным 0 а ток в катушкахэлектромагнитов 32 становится макси 1418861мальным, В результате происходит разделение левого маятника с ведомойполумуфтой 34 и жесткое соединениеее с правым маятником. С этого момента левый маятник движется независимоот полумуфты 34, а движение ее к выходному валу 19 передается от прявого маятника. Такое движение маятников происходит при изменении фазовогоугла от й/2 до 37/2, По достиженииуглом ( значения 37/2 направлениедвижения маятников снова меняется напротивоположное, Ток в обмотках электромагнитов 32 становится равным О,а ток в обмотках электромагнитов 29достигает максимальной величины. Врезультате левый маятник жестко соединяется с полумуфтой 34, а правыймаятник разъединяется с ней,При изменении углаот Ю/2 до2 движение выходному валу передается от левого маятника, в то время какправый маятник движется независимов противоположном направлении. ДалееЦикл повторяется.Благодаря тому, что на выходнойвал передается движение подвижногоякоря за оба полупериода, вращениевыходного вала будет более равномерным.Формула изобретения1. Вибрационный электродвигатель,содержащий двухтактный электромагнитный вибратор и механизм свободногохода, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью повышения равномерности)вращения выходного вала, двухтактный 5электромагнитный вибратор выполненв виде двух кольцевых электромагнитов, обращенных друг к другу активными поверхностями и соединенных междусобой стяжками, между которыми размещен якорь, при этом двухтактный электромагнитный вибратор снабжен решетчатым гиперболоидным торсионом, установленным соосно с выходным валом, и 15 вторым механизмом свободного хода,причем одним торцом гиперболоидныйторсион прикреплен к якорю вибратораи ведущему элементу одного из механизмов свободного хода, а другим торцом - к электромагниту и ведущемуэлементу другого механизма свободного хода, а ведомые элементы обоих механизмов свободного хода размещенына общем выходном валу.252. Электродвигатель по .1, о т "л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения реверса выходного вала, механизмы свободного хода выпол О иены в виде электромагнитных порошковых муфт, ведомые части которых выполнены в виде единого полого цилиндра, общего для обеих муфт и размещенного на выходном валу.А-А1418861 иг,Составитель С,ПахомТехред Л.Олийнык орректор Л,Пилипенко Редактор А.йа ам 6 аказ 4164 ИИПИ 4 13035, М Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . рл П оектная 4е осударственн ам изобретенква, Ж, Р го комитета ий и открытийушская наб Подписн СССР