Лінійний електродвигун

ЛІНІЙНИЙ електричний двигун, що містить ПОСТІЙНІ магнгги, намагнічені в радіальному напрямку котушки збудження, який відрізняється тим, що магніти розташовані на рухомій частині, а котушки збудження на нерухомій частині, причому співвідношення розмірів котушок і магнітів в напрямку переміщення та співвідношення висоти магнітів і товщини котушок в напрямку потоку в робочому проміжку такі, що забезпечують пропорційність зусилля від струму в котушках і максимальне зусилля в заданому габариті двигуна Винахід відноситься до електротехніки, в данному випадку - до ЛІНІЙНИХ електричних двигунів ночасне зменшення товщини котушки Збільшення висоти магнгта породжує збільшення корисного потоку в робочому проміжку, тобто збільшення індукції, але при цьому зменшується переріз котушки, тобто зменшується повний струм Тому що зусилля визначається добутком (F = В х 1 х І) індукції (В) на струм (І) на довжину провідників, то в заданому габариті існує оптимальне співвідношення висоти магніта і товщини котушки Найбільш близькими по технічній суті і результату, який буде досягнуто, є ЛІНІЙНИЙ двигун, представлений в патенті ФРН МКІ 5, Н01Р7/10, H01F/13, який опублікований 11 11 93 р В цьому патенті представлено ЛІНІЙНИЙ двигун, призначений для використання в складі привода клапана, що регулюється, з ефективним використанням об'єму, меншими габаритами і масою На нерухомій частині ЛІНІЙНОГО двигуна (ЛД) встановлені ПОСТІЙНІ магніти і котушки збудження Магнгги намагнічені в радіальному напрямку Корпус ЛД складається з труби із магнггом'якого матеріалу, до якої кріпиться наконечники, виготовлені в вигляді цапф До недоліків цієї конструкції слід віднести наявність пасивних елементів конструкції в вигляді наконечників, які не створюють ні корисного магнітного потоку ні є провідниками зі струмом Суть винахіду полягає в удосконаленні конструкції двигуна з метою підвищення його питомих характеристик (зусилля в одиниці об'єму) і одержання пропорційної залежності зусилля від струму ВІДОМІ ЛІНІЙНІ двигуни - патент Великобрітанм 3 227 3166 МКІ 5 Н02К11/00, опублікований 08 06 1994 р і патент ФРН 4215145, МКІ 5, H01F7/10, H01F/131, опублікований 11 11 1993р В першому патенті Великобрітанм ЛІНІЙНИЙ двигун містить статор, який створює магнггний потік На якорі розташовані котушки і датчики Холла Датчики розташовані так, що їх ВИХІДНІ сигнали мають зсув по фазі відносно один одного В ЛІНІЙНИХ двигунах важливими факторами, що визначають питомі характеристики (зусилля в одиниці об'єма), і пропорційність залежності зусилля від спожитого струму, є правильний вибір співвідношення котушок збудження і магнітів в напрямку переміщення і співвідношення товщини котушок і висоти магнтв в напрямку корисного потоку При неправильному виборі співвідношення котушок збудження і магнітів в напрямку переміщення починає відбиватися нерівномірність магнггного поля, обумовлена крайовими ефектами у котушок і магнітів, це приводить до непропорційної залежності зусилля від струму збудження в котушках, ускладнюється процес керування двигуном Неоптимальне співвідношення висоти магніта і товщини котушки в напрямку корисного потоку в робочому проміжку знижує зусилля, що розвивається двигуном в заданому габариті В заданому габариті збільшення висоти магнгта породжує од со о Ю в котушках збудження Дана задача вирішується конструкцією ЛІНІЙНОГО двигуна, який містить ПОСТІЙНІ магніти і намагнічені в радіальному напрямку котушки збудження, я кий відрізняється тим, що магнгги розташовані на рухомій частині, а котушки збудження - на нерухомій частині, причому співвідношення розмірів котушок і магнгтів в напрямку переміщення (І«/Ім - 1,6 2) та співвідношення висоти магнгтів и товщини котушок в напрямку потоку в робочому зазорі (пм/гік =1 -1,8) такі, що забезпечується пропорційність зусилля від струму в котушках і максимальне зусилля в заданому габариті двигуна Спільними ознаками з прототипом є наявність магнітів і котушок збудження ВІДМІННОЮ ознакою є те, що магнгги розташовані на рухомій частині, а котушки збудження - на нерухомій частині, і співвідношення розмірів котушок і магнгтів в напрямку переміщення (І«/Ім - 1,6 2), а також співвідношення висоти магнгтів і товщини котушок - в напрямку корисного потоку в робочому зазорі (пм/пк =1 - 1,8) такі, що забезпечується пропорційність зусилля від струму в котушках збудження і максимальне зусилля в заданих габаритах двигуна Суттєвість винахіду пояснюється кресленням, на якому зображено даний ЛІНІЙНИЙ двигун ЛД 45039 складається із магнгтів 1, полярність яких чергується, котушок збудження 2, магнггопроводу (статора) З, щитів 4, ярма якоря 5, робочого проміжку 6 Магнгги якоря створюють магнітний потік по шляху 7, який в робочому проміжку пронизує котушки зі струмом 2 Напрямок струму в сусідніх котушках протилежний Котушки зі струмом створюють магнггні поля, які взаємодіють з полями магнгтів різноіменної полярності, в результаті чого створюють зусилля одного напрямку, під дією якого якір, що складається із ярма 5 і магнітів 1, переміщується в одному напрямку При ЗМІНІ струму в котушках на протилежний напрямок - рух якоря також змінюється Якщо довжина котушки І« буде значно більше довжини магнггу І«> 2Ім, то буде знижене зусилля, яке створюється двигуном в даному габариті Якщо довжина магніту їм буде сумірна з довжиною котушки, тобто із-за крайових ефектів полів котушки і магнггу буде неравномірним зусилля двигуна по мірі переміщення ЛІТЕРАТУРА 1 Патент Великобрітанм 3 2273166 МКІ 5 Н02К11/00, опублікований 08 06 94 2 Патент ФРН 421 5245, МКІ 5 H01F/10, H01F/13, опублікований 11 11 93 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90