Линейный электродвигатель “бимарпол

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 942217 Сотоэ СоветскихСоциалистическихРеслублии(53)М. Кл,с присоединением заявкиН 02 К 41/02 Ъеуаарственеб квинтет СССР ню делам нзабретеннй н отхрмтнй(54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ "БИМАРПОЛ" Изобретение относится к электромашииостроению и может быть использованопри конструировании электроприводов возвратно-поступательного движения и прямолинейного перемещения с широким диа 5пазоном регулирования скорости,Известен линейный электродвигатель,содержащий две подвижные друг относительно друга части, одна из которыхвключает магнитопровод с равномернымчередованием участков высокой и низкоймагнитной проницаемости, а другая - магнитопровод переменного сечения, несушийв средней части систему возбуждения,а в крайних, длиной 2 Г каждая - якорную обмотку из двух катушечных группс равным количеством секций в группе 1,Однако известная конструкция, наряду с очевидными преимушествами, связанными с большой экономией меди и равномерностью тягового усилия, характеризуется значительным уменьшением КПДпроисходяшцм пэ-эа того, что часть активных сторон обмотки, находящихся против участков низкой магнитной проницаемости, обтекается током, но в созданиитягового усилия не участвует.Цель изобретения - увеличение КПДэлектродвигателя эа счет сни,кения потерь в обмотке якоря,Поставленная цель достигается тем,что первая из указанных частей электрО,двигателя закреплена неподвижно и образована двумя магнитными полосами, выступы и впадины которых сдвинуты друготносительно друга на величину 1.", гдеС - пошоснбе деление, а катушечныегруппы якорной обмотки соединены с дополнительно введенным коллектором таким образом, что концы секций первойкатушечной группы и начала секций второй катушечной группы подключены кколпекторным пластинам через полупроводниковые элементы встречной полярности, причем последняя секция первой катушечной группы ц первая секция второй катушечной группы подключены к одноц обшей коллекторной пластине,17 фподключаются к коппекторным пластинам2, 3, 4 и 5 через попупроводниковыеэлементы В 1, В 2, ВЗ и В 4, а началасекций второй группы Н 5 Н 6, Н 7 и Н 8 к коллекторным пластинам 5 6, 7 и 8через полупроводниковые элементы В 5,В 6, В 7 и В 8 встречной попярности таким образом, что конец последней секциипервой группы и начало первой секциивторой группы подкпючаются к обшей(+ 1)-ой в нашем случае 5-ой коплекКторной ппастине через попупроводниковыеэлементы встречной полярности, где Кобщее чиспо коппекторных ппастин обмотки,Для показанного на фиг, 1 расположения магнитопровода 2 якоря и выступовобеих ферромагнитных полос 1 при контакте щеток с 1-ой и 5-ой коппекторными ппастинами (фиг. 2, положение щеток С 1 ) ток протекает топько по первойгруппе секций, в то время как втораягруппа иэ-за встречного включения вентипей В 5, В 6 В 7 и В 8 током не обтекается, Таким образом, в соответствиис фиг, 1 обтекаются током проводники1, 2, 3 и 4 верхней ппоскости магнитопровода якоря и 1, 2, 3 и 4 егонижней стороны в направпениях, показанных на фигуре. Анапогично работает правая сторона магнитопровода якоря с обмоткой 5 (фиг, 1),Линейный эпектромеханический коппектор распопагается вместе с обмоткойякоря и полупроводниковыми элементамина магнитопроводе 2, а щетки - на одной иэ ферромагнитных полос 1 с интервалом, равным Ч:,Работа предпагаемого двигателя заключается в линейном перемещении якоря под действием тягового электромагнитного усилия Р (фиг, 1 ) Оно возникает в соответствии с законом Био-Савара-Лапласа и, при показанных на фиг, 1направпениях токов якорной обмотки имагнитного потока, направпено вправо.Благодаря наличию этого усилия Р магнитопровод 2 начинает перемешаться вуказанном направлении,10 15 20 35 40 нами каждой из секций пежаших на обеих поверхностях магнитопровода якоряравно попюсному делению.45Нафиг, 2 показано соединение секций якорной обмотки пинейного электродвигателя и их подключение через вентильные элементы к коллекторным пластинам,Обмотка якоря двигателя состоит из двух равных групп шаблонных секций (в данном случае группа секций большего размера 1-1, 2-2, 3-3, 4-4 и группа секций меньшего размера 5-5 6-67-7 , 8-8 ),подключаемых к коппектор ным пластинам по схеме простой петпевой правоходовой обмотки с правым обходом в каждой группе, При этом концы секций первой группы К 1, К 2, КЗ и К 4 3 9422 Опя осуществпения реверса попупроводниковые элементы могут содержать два тирнстора, включенных встречно-паралпельно.На фиг, 1 представлена конструктивная схема предпагаемого ппнейного электродвигателя;на фиг, 2 - принцип обпазования .схемы обмотки якоря пинейного электродвигателя с полупроводниковыми элементами, на фиг, 3 - схема обмотки якоря предлагаемого пинейногодвигатепя постоянного тока с неуправпяемыми попупроводниковыми элементами;на фиг. 4 - то же, с управляемыми попупроводниковыми элементами Предлагаемый двигатепЬ (фиг, 1) состоит из двух ферромагнитных попос 1, оси выступов которых сдвинуты . друготноситепьно друга на вепичину попюсного деления С таким образом, что против выступа на одной полосе находится впадина противопопожной полосы. Ширина выступа равна ширине впадины и составляет попюсное деление , Между ферромагнитными полосами размещается магнитопровод 2 якоря, выпопненный из шихтованной стали, По обе стороны большого паза ширинойдля укладки обмотки 3 возбуждения размещаются два одинаковых участка дпинс. 2 6 на которых рас попагаются части якорной обмотки 4 и 5,Каждая часть якорной обмотки размеща-. ется на двух поверхностях магнитопровода якоря. Однослойная двухппоскостная шаблонная обмотка якоря выполняется иэ равных количеств шабпонных секций двух размеров: секций меньшего размера, на.саживаемых непосредственно на магнитопровод якоря, и секций бопьшего размера, укпадываемых на якорь, уже охваченный секциями меньшего размера, причем расстояние между активными стороЭлектромеханический (или попупроводниковый) коммутатор перекшочает ток в секциях обмотки якоря таким обра- зом, что током обтекаются топько те секции обмотки, которые находятся в данный момент времени против всех выступов ферромагнитной попосы, а секции, распопоженные против всех впадин попосы, обесточиваются, Причем проводникиков. Это обусловливает постоянную величину тягового усилия,В таблице приведены номера секций,рбтекаемых током, при перемещении магяитопровода 2 на длину 2 3 (фиг. 2,а,б, в, г, д, е, ж, з, и),левой части (относительно обмотки возбуждения) секций, находящихся противвыступов, имеют все одинаковое направление токов, а проводники правой частиэтих секций также все имеют одинаковое (противоположное) направление то 1-1, 2-2, З-З, 4-4 8-8, 1-1, 2-2, З-З 7-7, 8-8, 1-1, 2-2 6-6, 7-7, 8-8, 1-1 5-5, 6-6, 7-7, 8-8 4-4, 5-5 6-6, 7-7 3-3, 4-4, 5-5, 6-6 2-21, З-З, 4-4, 5-5ности напряжения обмотки возбуждения" (фиг. 3), при использовании в качестве полупроводниковых элементов управляемых выпрямителей (тиристоров) - измеОбмотка якоря, показанная на фиг, 2, только объясняет принцип работы предлагаемого линейного двигателя постоянного тока. Однако, если одна параллельная ветвь состоит из секций большего размера, а другая из секций меньшего размера, обмотка якоря будет, как известно, несимметричной. Для устранения несимметрии обе параллельные ветви составляются из укрепленных секций, состоя-.щих из одной секции большего размера, лежашей, например, в левой части магнитопровода, и секции меньшего размера правой части магнитопровода и, соответственно, наоборот, Так, первая параллельная ветвь (фиг. 3) состоит из четырех укрупненных секций: 1-1 и 13 -1:;2-2и 14 -14; 3-3 и 15 -15; 4-4 и 16-16. Вторая параллельная ветвь50 также состоит из четырех укрупненных секций; 5-5 и 9-9; 6-6 и 10 -10;7-7 и 11 -11; 8-8 и 12 -12,Реверс в предлагаемом линейном электродвигате ле может осуществляться двумя способами: при использовании в ка 55 честве полупроводниковых элементов неуправляемых полупроводниковых элементов (вентилей) - переключением полярнением полярности напряжения на щеках (фиг, 4), В этом случае полупроводниковые элементы содержат два тиристора,включенные встречно-параллельно. Тогда при движении в одном направлении рабо. тает группа тиристоров, например: Т 1, ТЗ, Т 5, Т 7 и Т 10, Т 12, Т 14, Т 16, а при изменении полярности на щетках открывается группа Т 9, Т 2, Т 4. Т 6, Т 8 и Т 9 Т 11, Т 13, Т 15. Возможно вместо встречно-параллельно включенных тиристоров использование симметричных ти- ристоров (симмисторов).Таким образом, за счет того, что в данной конструкции линейного электродви гателя всегда работает только половина якорной обмотки (секции обмотки, находящиеся против выступов неподвижных ферромагнитных полос), уменьшаются по- терн в меди в два раза и, соответственно, увеличивается КПБ двигателя, Формула изобретен,я1, Линейный электродвигатель, содержащий две подвижные друг относительно 5 942217 67 942 друга части, одна из которых включает магнитопровод с равномерным чередованием участков высокой и низкой магнитной проницаемости, а другая - магнитопровод переменного сечения, несущий в средней части систему возбуждения, а в крайних, длиной 2 Ф каждая - якорную обмотку из двух катушечных групп с равным количеством секций в группе, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения КПБ электродвигателя, первая из указанных частей закреплена неподвижно и образована двумя магнитными полосами, выступы и впадины которых сдвинуты друг относительно друга на веф личину Сгде - полюсное депение а катушечные группы якорной обмотки соединены с дополнительно введенным кол 217 8лектором таким образом, что концы секций первой катушечной группы и началасекций второй катушечной группы подкщочены к коппекторным пластинам черезполупроводннковые элементы встречнойполярности, причем последняя секция первой катушечно.". группы . и первая секциявторой катушечной группы подключены кодной общей . коплекторной пластине.и 2. Электродвигатель по п. 1, о та и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюосуществления, реверса, полупроводниковые элементы содержат два тиристора,включенных встречно-параллельно.5, Исои форации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 9 192895, кл, Н 02 К 37/001 1964,/5 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная Тираж 7211 Государственного коми епам иэобретений и откр Москва, Ж.5, Раушская Заказ 4860/49 ВНИИ по 113035Подпи тета СС тий наб., д,