Лінійний електричний двигун постійного струму
Номер патенту: 68972
Опубліковано: 16.08.2004
Формула / Реферат
Лінійний електричний двигун постійного струму, який складається з нерухомої та рухомої частин, які містять магнітні ланцюги та обмотки, який відрізняється тим, що магнітний ланцюг якоря розташований на нерухомій частині й виконаний з двох плоских призматичних паралельних осердь, закріплених на немагнітній плоскій опорній поверхні з немагнітним зазором між ними, на зовнішніх поверхнях яких в пазах розташована кільцева обмотка якоря, а система збудження розташована на рухомій частині двигуна й складається з двох паралельних магнітних ланцюгів зі спільним або окремими джерелами магнітних потоків, причому кожна частина магнітного ланцюга збудження увімкнена послідовно зі своїм плоским призматичним осердям якоря, створюючи замкнене магнітне коло з повітряними зазорами.
Текст
Винахід стосується галузі електричних машин постійного струму, які працюють у двигуновому або гальмівному режимах у тяговому та іншому електроприводі, для переміщення вузлів машин та пристроїв в одній площині (розсувні двері, подачі стругальних та інши х верстатів, конвеєрні лінії та ін.). Відомі лінійні синхронні й асинхронні двигуни змінного струму [1. За харченко Д.Д., Ротанов Н.А. Тяговые электрические машины. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Транспорт, 1991. -343с. 2. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Транспорт, 1983. -328с.]. Недоліком лінійного асинхронного двигуна є те, що на його рухомій частині розташована індукторна трифазна обмотка, яка живиться від трифазної контактної мережі або від розташованого на рухомій частині веденого двигуном механізму потужного джерела живлення, що або суттєво ускладнює контактну мережу, або значно збільшує масу рухомої частини механізму, яка приводиться до руху двигуном. Як прототип вибрана відома конструкція лінійного синхронного двигуна [Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Транспорт, 1983. -328с.]. В конструкції машини на нерухомій частині розташована якірна обмотка змінного струму барабанного типу, а на рухомій частині - змінно полюсна магнітна система. Недоліками відомої конструкції електричної машини є такі: 1. Складність конструкції обмотки якоря та змінно полюсної магнітної системи. 2. Наявність реактивних змінних струмів та напруг, які завантажують живлячі лінії та викликають необхідність збільшення густини струму в обмотці якоря та живлячих напруг. 3. Збільшення втрат потужності на гістерезис та вихрові струми у зв'язку зі змінним струмом, який проходить через якірні обмотки двигуна. В основу винаходу поставлена задача розробки лінійного електричного двигуна, позбавленого вказаних недоліків, що досягається живленням кільцевої (замість барабанної) якірної обмотки від джерела постійного струму, уніполярністю та спеціальною конструкцією магнітної системи. Вирішення цієї задачі досягається тим, що магнітний ланцюг якоря розташований на нерухомій частині й складається з двох плоских призматичних паралельних осердь, закріплених на немагнітній плоскій опірній поверхні, з немагнітним зазором між ними, на зовнішніх поверхнях котрих в пазах розташована кільцева обмотка якоря, а система збудження розташована на рухомій частині й складається з двох паралельних магнітних ланцюгів із спільним або окремими джерелами магнітних потоків (постійними магнітами, електромагнітами, кріогенними магнітами і т.і.), причому кожна частина магнітного ланцюга збудження увімкнена послідовно зі своїм плоским призматичним осердям якоря, створюючи замкнене магнітне коло з повітряними зазорами. Використання такої конструкції лінійного електричного двигуна постійного струму дозволяє, застосовуючи уніполярну магнітну систему, спростити конструкцію обмотки якоря, виключити реактивні складові струмів та напруг у живлячих лініях та зменшити втрати потужності на гістерезис і вихрові стр уми. Ідея винаходу пояснюється кресленням, де наведена конструктивна схема лінійного електричного двигуна постійного струму. Лінійний електричний двигун постійного струму вміщує нерухому частин у 1 та рухому частину 2, причому нерухома частина складається з осердь якоря 3, 4; немагнітної дистанційної прокладки 5; кільцевої обмотки 6 із затискачами 7, 8, а рухома частина - з магніто проводів 9, 10, закріплених немагнітною основою 11; джерела магнітного потоку 12 (в даному разі - обмотка збудження) із затискачами 13, 14; опор 15, 16 (механічних - коліс, роликів і т. і., підвісів - магнітних, електромагнітних, повітряних і т.і.), які спираються на немагнітну плоску опірну поверхню 17, а нерухома частина на ній закріплена. Заявлений лінійний електричний двигун постійного струму функціонує таким чином. Джерело магнітного потоку 12 створює магнітний потік, який проходить двома паралельними магнітними ланцюгами через повітряні зазори: 12-10-4-12 та 12-9-3-12. Якщо на обмотку якоря 6 подається струм через затискачі 7, 8, то від взаємодії потоку збудження зі струмом провідників обмотки якоря створюється сумарне тягове зусилля вздовж вісі двигуна (перпендикулярно до площини креслення). На кресленні наведено один з можливих варіантів напрямків проходження магнітного потоку й струму обмотки якоря, коли затискачі 8, 13 позитивні. В цьому випадку рух рухомої частини буде зверху в площину креслення. При гальмуванні можливий генераторний режим машини, при котрому рухома частина рухається за інерцією, а на затискачах обмотки якоря створюється ЕРС більша, ніж напруга джерела, внаслідок чого струм якоря та зусилля, діюче на рухому частин у, змінюють свої напрямки. Використання винаходу дозволить суттєво спростити конструкцію та схеми керування лінійним двигуном, який застосовується в різних галузях те хніки, з меншими магнітними втратами потужності в самому двигуні та живлячій мережі.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюLinear direct-current motor
Автори англійськоюFlora Valentyn Danylovych, Flora Yurii Valentynovych
Назва патенту російськоюЛинейный электродвигатель постоянного тока
Автори російськоюФлора Валентин Данилович, Флора Юрий Валентинович
МПК / Мітки
МПК: H02K 23/00, H03K 29/00
Мітки: електричний, двигун, постійного, лінійний, струму
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-68972-linijjnijj-elektrichnijj-dvigun-postijjnogo-strumu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Лінійний електричний двигун постійного струму</a>
Попередній патент: Пристрій для вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття при формуванні
Наступний патент: Спосіб лікування артеріальної гіпоксемії раннього періоду травматичної хвороби
Випадковий патент: Спосіб вимірювання внутрішніх об'ємів замкнутих ємностей