Лінійний електродвигун зворотно-поступального руху

Лінійний електродвигун зворотнопоступального руху, який має первинний елемент, виконаний в вигляді ряду котушок, і магнітопровід, які розміщені в корпусі, рухомий елемент, розміщений всередині первинного елемента, що має магнітом'які полюси, кількість яких дорівнює числу котушок і осі відповідних полюсів і котушок співпадають, які контактують з постійними магнітами, який відрізняється тим, що рухомий елемент виконаний в вигляді фігурного феромагнітного стрижня з поперемінних, як мінімум двох, виступів і впадин, ширина виступу дорівнює ширині полюса, а їх крок - полюсній поділці, на зовнішній поверхні виступів розміщені постійні магніти з радіальною намагніченістю, полярності яких по довжині рухомого елемента чергуються між собою. (19) (21) a201003994 (22) 06.04.2010 (24) 10.01.2011 (46) 10.01.2011, Бюл.№ 1, 2011 р. (72) БАРАБАШ ВЯЧЕСЛАВ АНДРІЙОВИЧ, БОГАЄНКО МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ, ГОЛЕНКОВ ГЕННАДІЙ МИХАЙЛОВИЧ, ГОЛУБ ВОЛОДИМИР ПАВЛОВИЧ, ПОПКОВ ВОЛОДИМИР СЕРГІЙОВИЧ (73) БАРАБАШ ВЯЧЕСЛАВ АНДРІЙОВИЧ, БОГАЄНКО МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ, ГОЛЕНКОВ ГЕННАДІЙ МИХАЙЛОВИЧ, ГОЛУБ ВОЛОДИМИР ПАВЛОВИЧ, ПОПКОВ ВОЛОДИМИР СЕРГІЙОВИЧ (56) UA 36757, 10.11.2008 UA 79418, 11.06.2007 GB 2068613, 12.08.1981 FR 2735817, 27.12.1996 RU 2174734, 10.10.2001 3 93168 контактують з постійними магнітами, рухомий елемент виконаний в вигляді фігурного феромагнітного стрижня з поперемінних, як мінімум двох, виступів і впадин, ширина виступу дорівнює ширині полюса, а їх крок - полюсній поділці, на зовнішній поверхні виступів розміщені постійні магніти з радіальною намагніченістю, полярності яких по довжині рухомого елемента чергуються між собою. В порівнянні з прототипом запропонований лінійний електродвигун відрізняється наявністю таких ознак: - рухомий елемент виконаний в вигляді фігурного стрижня; - стрижень виконаний з феромагнітного матеріалу; - фігурність стрижня забезпечується чергуванням виступів і впадин; - мінімальна кількість виступів рівна двом; - ширина виступу дорівнює ширині полюса; - крок виступів дорівнює полюсній поділці; - на зовнішній поверхні виступів розміщені постійні магніти; - магніти мають радіальну намагніченість; - полярність магнітів по довжині рухомого елемента чергуються між собою. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої мети. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На Фіг.1 показано загальний вигляд лінійного електродвигуна зворотно-поступального руху з розрізом, на Фіг.2 - Фіг.4 - варіанти розміщення постійних магнітів на виступах рухомого елементу. Лінійний електродвигун зворотнопоступального руху (Фіг.1) має первинний елемент 1, виконаний в вигляді котушок 2, і магнітопровід 3, які розміщено в корпусі 4. В середині первинного елементу 1 в підшипникових вузлах 5 розташовано рухомий елемент 6. Первинний елемент 1 з магнітопроводом 3 і підшипникові вузли 5 закріплені в корпусі 4 за допомогою стопорних кілець 7. Монтаж лінійного електродвигуна здійснюється за допомогою лап 8, можливе виконання корпуса з кріпленням в вигляді фланця (на Фіг. не показано). З'єднання рухомого елемента з об'єктом переміщення виконується різьбовим з'єднанням 9. Котушки 2 первинного елементу 1 виконані з обмотувального проводу і з'єднані таким чином, що кожна суміжна котушка має протилежний напрям струму (на Фіг.1 показано знаками ( + і ). Магнітопровід 3 виконаний в вигляді навитого по верх котушок 2 шару із дроту або стрічки. Матеріал магнітопроводу 3 (феромагнітні дріт або 4 стрічка) доцільно виконувати з оксидованим або іншим покриттям. Рухомий елемент 6 виконаний в вигляді фігурного феромагнітного стрижня 10 з чергуючих виступів 11 і впадин 12. Виступи 11 феромагнітного стрижня 10 є полюсами 13 магнітної системи лінійного електродвигуна. Кількість полюсів 13 дорівнює числу котушок 2. Мінімальне число полюсів 13 дорівнює двом. Котушки 2 первинного елементу 1 і полюси 13 рухомого елементу 6 конструктивно розміщені таким чином, що їхні вісі, як подовжні ХК (вісь котушки 2) і ХП (вісь полюса 13), так і радіальні YК (вісь котушки 2) і YП (вісь полюса 13), співпадають. Ширина bВ виступів 11 дорівнює ширині bП полюса 13, а їх крок - величині полюсної поділки . На зовнішній поверхні виступів 11 розміщені постійні магніти 14. Постійні магніти 14 мають радіальну намагніченість і розміщені на виступах 11 по довжині рухомого елемента 6 таким чином, що їх намагніченість чергується між собою N-S-N-S і т.д. (для варіанта на Фіг.1 N-S). Магніти 14 можуть бути виконані у вигляді кільця (Фіг.2), сегмента (Фіг.3) або паралелепіпеда (Фіг.4). Для кріплення магніту 14 на виступі 11 може бути використаний клей, а також бандаж 15 як з немагнітного, так і феромагнітного матеріалу. Робота лінійного електродвигуна зворотнопоступального руху відбувається таким чином. На котушки 2 первинного елементу 1 подається постійний або змінний струм. Взаємодія струму котушок 2 з магнітним полем ФМ магнітів 14 призводить до появи сили, направленої по подовжній осі електродвигуна. Так як суміжні котушки 2 мають протилежний напрям струму ( + і ), а сумі жні магніти 14 - різнойменну полярність, то виникаючі сили між котушками 2 і магнітами 14 діють в одному напрямі. Якщо до котушок 2 підведений змінний струм, то виникаючі сили будуть змінювати напрям з частотою підведеного струму. Виконання рухомого елемента в вищезазначеному вигляді дозволяє значно зменшити потоки розсіювання магнітного поля постійних магнітів, що підвищує енергетичні показники лінійного електродвигуна, а також спрощує його конструкцію. Авторами виготовлено дослідний зразок лінійного електродвигуна, який випробовується в наукових цілях в якості віброзбуджувача коливань. Бібліографічні дані джерел інформації 1. Патент на винахід. Україна, №79418 МПК Н02К 33/00, 2007 p., бюл. № 8 2. Патент на корисну модель. Україна, №36757 МПК E02D 7/10, 2008 р., бюл. № 21 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 93168 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601