Індуктор електродвигуна зворотно-поступального руху

Винахід відноситься до галузі електротехніки і може бути використаний в конструкціях електродвигунів зворотньо-поступального руху. Відомий індуктор електродвигуна, в якому активний шар, виконаний в вигляді модулів і встановлений в корпусі індуктора, кріпиться через підшипникові вузли прижимними гайками. Модулі виконані в вигляді шайб з внутрішніми виступами, між якими розміщені кільцеві виступи ізоляційних каркасів, а корпус має подовжній розріз, уздовж якого встановлені кріпильні елементи [1]. Недоліком аналога є складність конструкції і низька його надійність. Це викликано тим, що зубцевий шаг індуктора, який характеризує параметри електродвигуна, залежить від степені стиснення кільцевих виступів ізоляційних каркасів. При роботі можлива температурна деформація виступів, що приведе до „розпушення" активного шару. Стиснення активного шару прижимними гайками в індукторах великих діаметрів приводить до нерівномірного його стиснення. Цей фактор усугубляється наявністю подовжнього розрізу в корпусі. Примикання до активного шару підшипникових вузлів приводить до того, що в їх конструкціях наводяться вихрові струми, які збільшують додаткові втрати потужності. Найбільш близьким технічним рішення до пропонованого винаходу за функціональним призначенням і технічною сутністю є індуктор електродвигуна, який має активний шар, виконаний в вигляді модулів, корпус індуктора, підшипникові вузли і елементи кріплення активного шару в корпусі [2]. Недоліками індуктора, вибраного за прототип, як і попереднього аналога, є складність конструкції і низька його надійність. Феромагнітні елементи модулів мають товщину, рівну величині зуба магнітопровода, що при змінному струмі приводить до підвищених втрат потужності на вихрові струми. Це потребує прийняття додаткових мір по охолодженню. Стиснення прижимними гайками, а також прилягання підшипникових вузлів до активного шару, мають такі самі недоліки, як і в аналогу. В основу винаходу поставлена мета по спрощенню конструкції та підвищенні надійності індуктора електродвигуна зворотньо-поступального руху. Поставлена мета вирішується тим, що в індукторі електродвигуна зворотньо-поступального руху, який має активний шар, виконаний в вигляді набору модулів, елементи кріплення активного шару, корпус індуктора, підшипникові вузли, згідно винаходу феромагнітний елемент модуля виконаний в вигляді двох шайб з кільцевими виступами, товщина кожної рівна половині товщини зубця магнітопровода, висота кожного кільцевого виступу, направленого один до другого, дорівнює половині ширини паза, крайні елементи активного шару виконані в вигляді двох шайб з кільцевими виступами конусної форми в перетині, направленими від активного шару, в зачеплення з якими входять клинові поверхні прижимних планок, встановлених між краями активного шару і підшипниковими вузлами і рівномірно розміщених по внутрішньому діаметру корпуса індуктора. В порівнянні з прототипом запропонований індуктор електродвигуна зворотньо-поступального руху відрізняється наявністю таких ознак: - феромагнітний елемент модуля виконаний в вигляді двох шайб з кільцевими виступами; - товщина кожної шайби феромагнітного елементу модуля рівна половині товщини зубця магнітопровода; - висота кільцевого виступу кожної шайби феромагнітного елементу модуля дорівнює половині ширини паза; - кільцеві виступи шайб феромагнітного елементу модуля направлені один до другого; - крайні елементи активного шару виконані в вигляді двох шайб з кільцевими виступами конусної форми в перетині; - кільцеві виступи конусної форми крайніх елементів активного шару направлені від активного шару; - в зачеплення з кільцевими виступами конусної форми крайніх елементів активного шару входять клинові поверхні прижимних планок; - прижимні планки встановлені між краями активного шару і підшипниковими вузлами; - прижимні планки рівномірно розміщені по внутрішньому діаметру корпуса індуктора. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої мети. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На Фіг.1. показано загальний вид з розрізом індуктора електродвигуна зворотньо-поступального руху; на Фіг.2. - поперечний розріз індуктора; на Фіг.3. - набір з двох модулів активного шару; на Фіг.4. - фрагмент кінцевої частини активного шару індуктора з елементами кріплення; на Фіг.5. - активний шар індуктора на спеціальній оснастці; на Фіг.6. - кріплення активного шару в корпусі індуктора. Індуктор електродвигуна зворотньо-поступального руху складається з активного шару 1, виконаного в вигляді набору модулів 2 і крайніх елементів 3, корпуса 4, елементів кріплення 5 активного шару 1 і підшипникових вузлів 6. Кожний модуль 2 складається із котушки 7 і феромагнітного елементу 8. Феромагнітний елемент 8 виконаний в вигляді двох шайб 9 з кільцевими виступами 10. Товщина шайби 9 рівна половині товщини зубця 11, тобто 1/2 bz, а висота кільцевого виступу 10 рівна половині ширини паза 12, тобто 1/2 bп. Шайби 9 модуля 2 направлені кільцевими виступами 10 один до другого. Крайні елементи 3 активного шару 1 виконані в вигляді шайб 13 з кільцевими виступами 14, які в перетині мають конусну форму. Крайні елементи 3 кільцевими виступами 14 направлені від активного шару 1. Шайби 9 модуля 2, як і шайби 13 крайніх елементів 3, мають радіальну щілину 15, яка є розривом для вихрових струмів, паз 16 для з'єднання виводів 17 котушок 7 згідно електричної схеми, а також паз 18 для розміщення подовжньої шпонки 19, яка фіксує від провороту активний шар 1 в корпусі 4. При наборі модулів 2 за рахунок товщин шайб 9 і висотам кільцевих виступів 10 формується зубцева структура індуктора з товщиною зубця 11 рівною двом товщинам шайб 9, а також паз 12, рівний двом висотам кільцевих виступів 10. Корпус 4 має циліндричну форму з фланцями 20 на торцях для кріплення підшипникових вузлів 6. Елементи кріплення 5 виконані в вигляді прижимних планок 21 з клиновими поверхнями 22, які направлені в сторону розміщення кільцевих виступів 14 шайб 13. Прижимні планки 21 встановлені між краями активного шару 1 і підшипниковими вузлами 6, входять в зачеплення своїми клиновими поверхнями 22 з кільцевими виступами 14 крайніх елементів 3 і рівномірно розміщені по внутрішньому діаметру корпуса 4. Збирання індуктора виконується наступним чином. На спеціальну втулку 23 з виступом 24 монтується активний шар 1, включаючий модулі 2 і крайні елементи 3. Вказаний набір центрується зовнішньою поверхнею 25 втулки 23 і стягується гайкою 26 через шайбу 27. При цьому пази 18 шайб 9 і шайб 13 розміщуються співвісно. Далі активний шар 1 разом з спеціальною втулкою 23 вставляється в корпус 4 індуктора по подовжній шпонці 19 і фіксується прижимними планками 21 елементів кріплення 5. За рахунок сил затягування кріпильних елементів 28 Fз і клинових поверхонь 22 прижимних планок 21 на кільцеві виступи 14 крайніх елементів активного шару 1 діють сили стиснення Fс. Величина стиснення сили Fс залежить від кута клинової поверхні 22 прижимних планок 21. Так як прижимні планки 21 рівномірно розміщені по внутрішньому діаметру корпуса 4, то і сили стиснення Fс рівномірно стискують активний шар 1. Після фіксації активного шару 1 елементами кріплення 5 в корпусі 4 спеціальна втулка 23 разом з гайкою 26 і шайбою 27 демонтуються. Таким чином, виконання складових елементів індуктора електродвигуна зворотньо-поступального руху в вищезазначеному виді значно спрощує конструкцію електродвигуна, зменшує витрати потужності на вихрові струми в активному шарі за рахунок дрібнення товщини зубця, в підшипникових вузлах за рахунок віддалення їх від торців активного шару; за рахунок конструкції прижимних планок і крайніх елементів активного шару стиснення модулів рівномірне по всьому внутрішньому діаметру корпуса, що підвищує надійність індуктора. Авторами виготовлено дослідний зразок індуктора електродвигуна пропонованої конструкції для віброзанурювача будівельних елементів в грунт, який в даний час проходить випробовування в умовах будівельних майданчиків м. Києва. Бібліографічні дані джерел інформації 1. Авторське свідоцтво СРСР № 892595, кл. Н 02 К 41/025, 1981. 2. Авторське свідоцтво СРСР № 639099, кл. Н 02 К 41/04, 1978.