RU126227U1

RU126227U1 - LINEAR SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE

Info

Publication number: RU126227U1
Application number: RU2011121959/07U
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадьевич Андреев; Владимир Николаевич Нестеров; Василий Михайлович Мухин; Игорь Вячеславович Шуваев; Андрей Владимирович Мещанов
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2013-03-20

Abstract

Линейный синхронный электропривод, содержащий статор и ротор, скомпонованные из модулей магнитного пути, якоря, каретки, линейных направляющих, системы определения координат каретки таким образом, что модуль магнитного пути из постоянных магнитов расположен вдоль продольной оси ротора электропривода, модуль якоря статора, содержащего фазовые обмотки, жестко закреплен на каретке статора, установленной с возможностью перемещения по двум линейным направляющим, закрепленным на роторе параллельно магнитному пути, модули системы определения координат каретки установлены соответственно на роторе и статоре, отличающийся тем, что в электропривод вдоль его продольной оси последовательно установлены и жестко закреплены на каретке n унифицированных модулей якоря, где n≥2, с автономными фазовыми обмотками каждый, которые подключены к источнику питающего напряжения параллельно.A linear synchronous electric drive containing a stator and a rotor, composed of modules of the magnetic path, anchors, carriages, linear guides, a system for determining the coordinates of the carriage so that the magnetic path module of permanent magnets is located along the longitudinal axis of the rotor of the electric drive, the module of the stator armature containing phase windings , is rigidly fixed to the stator carriage mounted with the ability to move along two linear guides mounted on the rotor parallel to the magnetic path, the modules of the system determine The coordinates of the carriage are mounted respectively on the rotor and stator, characterized in that n standardized armature modules, where n≥2, each with autonomous phase windings that are connected to the power supply in parallel .

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к линейным синхронным электроприводам, и может быть использована для оперативного изменения массо-габаритных, динамических и мощностных характеристик.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, to linear synchronous electric drives, and can be used to quickly change the mass-dimensional, dynamic and power characteristics.

Известен линейный синхронный электропривод, содержащий индуктор и корпус с якорем, на одном из которых размещены постоянные магниты, на другом - по меньшей мере, одна катушка, систему контроля и управления ротором с якорем, установленным с возможностью перемещения относительно индуктора в направлении его продольной оси (Пат. 2320074 РФ, МПК Н02Р 25/06, Н02К 41/02. Электромагнитный линейный привод / В.Л.Басинюк, И.К.Бармина, Е.И.Мардосевич, Г.Ф.Ковальчук, С.В.Ковалев, В.Г.Ломако, И.А.Павлюковский, Е.В.Филиппович, А.Е.Филиппович, В.В.Заведеев. - №2006138943/09; Заявл. 03.11.2006; Опубл. 20.03.2008).A linear synchronous electric drive is known, comprising an inductor and a housing with an armature, on one of which permanent magnets are placed, on the other - at least one coil, a rotor monitoring and control system with an armature mounted to move relative to the inductor in the direction of its longitudinal axis ( Patent 2320074 RF, IPC Н02Р 25/06, Н02К 41/02 Electromagnetic linear drive / V. L. Basinyuk, I. K. Barmina, E. I. Mardosevich, G. F. Kovalchuk, S. V. Kovalev, V.G. Lomako, I.A. Pavlyukovsky, E.V. Filippovich, A.E. Filippovich, V.V. Zavedeev. - No. 2006138943/09; Decl. 0 November 3, 2006; publ. March 20, 2008).

Недостатками известного линейного синхронного электропривода являются ограниченные функциональные возможности и длительное время проектирования и изготовления, выражающиеся в невозможности гибко изменять массо-габаритные, динамические и мощностные характеристики разрабатываемого изделия.The disadvantages of the known linear synchronous electric drive are limited functionality and a long design and manufacturing time, expressed in the inability to flexibly change the mass-dimensional, dynamic and power characteristics of the product being developed.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является линейный синхронный электропривод, содержащий индуктор с постоянными магнитами, установленными на основании, корпус с якорем, установленными на механических опорах с возможностью линейного перемещения вдоль магнитной системы индуктора, который оснащен системой определения координат корпуса с якорем (Пат. 2386202 РФ, МПК Н02К 41/02. Линейный электродвигатель / О.А.Рокачевский. - №2009114072/09; Заявл. 15.04:2009; Опубл. 10.04.2010).The closest in technical essence to the proposed utility model is a linear synchronous electric drive containing an inductor with permanent magnets mounted on the base, a housing with an armature mounted on mechanical supports with the possibility of linear movement along the magnetic system of the inductor, which is equipped with a system for determining the coordinates of the housing with an armature ( Pat. 2386202 RF, IPC Н02К 41/02 Linear electric motor / OA Rokachevsky. - No. 2009114072/09; Declared 15.04: 2009; Published 10.04.2010).

Недостатками известного линейного синхронного электропривода являются ограниченные возможности гибкого изменения его массо-габаритных, динамических и мощностных характеристик.The disadvantages of the known linear synchronous electric drive are the limited possibilities for flexible changes in its mass-dimensional, dynamic and power characteristics.

Техническим результатом заявленного линейного синхронного электропривода является расширение его функциональных возможностей за счет гибкого изменения его массо-габаритных, динамических и мощностных характеристик путем изменения количества и положения унифицированных модулей, в частности, модулей якоря.The technical result of the claimed linear synchronous electric drive is the expansion of its functionality due to the flexible change in its mass-dimensional, dynamic and power characteristics by changing the number and position of standardized modules, in particular, armature modules.

Сущность полезной модели заключается в том, что в линейном синхронном электроприводе, содержащем статор и ротор, скомпонованные из модулей магнитного пути, якоря, каретки, линейных направляющих, системы определения координат каретки таким образом, что модуль магнитного пути из постоянных магнитов расположен вдоль продольной оси ротора электропривода, модуль якоря статора, содержащего фазовые обмотки, жестко закреплен на каретке статора, установленной с возможностью перемещения по двум линейным направляющим, закрепленным на роторе параллельно магнитному пути, модули системы определения координат каретки, установленные, соответственно, на роторе и статоре, в электропривод вдоль его продольной оси последовательно установлены и жестко закреплены на каретке п унифицированных модулей якоря, где n≥2, с автономными фазовыми обмотками каждый, которые подключены к источнику питающего напряжения параллельно.The essence of the utility model lies in the fact that in a linear synchronous electric drive containing a stator and rotor, composed of modules of the magnetic path, anchors, carriage, linear guides, a system for determining the coordinates of the carriage so that the magnetic path module of permanent magnets is located along the longitudinal axis of the rotor electric drive, the module of the stator armature, containing phase windings, is rigidly fixed to the stator carriage mounted to move along two linear guides mounted on the rotor of steam Along the magnetic path, the modules of the carriage coordinate determination system installed, respectively, on the rotor and stator, in the electric drive along its longitudinal axis are sequentially mounted and rigidly fixed on the carriage n unified armature modules, where n≥2, with autonomous phase windings each, which are connected to the supply voltage in parallel.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема линейного синхронного электропривода (вид сверху), а на фиг.2 - схема линейного синхронного электропривода (поперечный разрез).The essence of the utility model is illustrated by drawings. Figure 1 presents a diagram of a linear synchronous electric drive (top view), and figure 2 is a diagram of a linear synchronous electric drive (cross section).

Линейный синхронный электропривод (фиг.1 и 2) имеет в своем составе ротор 1, содержащий модули магнитного пути 2 из постоянных магнитов, размещенные вдоль продольной оси ротора 1, статор 3, который включает в себя два (или более) жестко закрепленных на нем унифицированных модуля 4 и 5 якоря 6, каждый из которых содержит размещенные в пазах автономные фазовые обмотки, подключенные к источнику питающего напряжения параллельно (на фигурах на показано), две линейные направляющие 7 и 8, жестко закрепленные на роторе 1, модули 9 системы определения координат каретки статора 3, установленные соответственно на роторе 1 и статоре 3, кабель-канал 10.The linear synchronous electric drive (FIGS. 1 and 2) incorporates a rotor 1 containing modules of a magnetic path 2 of permanent magnets placed along the longitudinal axis of the rotor 1, a stator 3, which includes two (or more) unified rigidly fixed on it modules 4 and 5 of the armature 6, each of which contains autonomous phase windings located in the grooves, connected in parallel with the power supply (shown in the figures), two linear guides 7 and 8, rigidly fixed to the rotor 1, modules 9 of the coordinate determination system nat carriage of the stator 3 mounted respectively on the rotor 1 and stator 3, the cable channel 10.

Линейный синхронный электропривод работает следующим образом. Каретка статора 3 линейного синхронного электропривода перемещается по линейным направляющим 7 и 8 относительно магнитного пути 2, размещенного на роторе 1, свободно за счет конструктивного зазора. При этом она опирается на модули линейных направляющих 7 и 8, закрепленных на роторе 3. Расположенные в пазах модулей 4 и 5 якоря 6 фазовые обмотки обеспечивают бегущую волну электромагнитного поля. Взаимодействие этого поля с полем постоянных магнитов магнитного пути 2 создает тяговое усилие, обеспечивающее перемещение статора 3 относительно ротора 1. Вследствие того, что в конструкции электропривода использованы унифицированные модули 4 и 5, из которых скомпонован якорь 6, конструкция электропривода может гибко меняться за счет изменения количества модулей якоря без существенной доработки и изменения количества других унифицированных модулей. Координаты статора 3 определяются посредством модулей определения координат каретки статора 6, которые передаются в систему управления электропривода (не показана).Linear synchronous drive operates as follows. The stator carriage 3 of the linear synchronous electric drive moves along linear guides 7 and 8 relative to the magnetic path 2 located on the rotor 1, freely due to the structural gap. At the same time, it relies on linear guide modules 7 and 8, mounted on the rotor 3. Phase windings located in the slots of modules 4 and 5 of the armature 6 provide a traveling wave of the electromagnetic field. The interaction of this field with the field of permanent magnets of the magnetic path 2 creates a pulling force, which ensures the movement of the stator 3 relative to the rotor 1. Due to the fact that the design of the electric drive uses unified modules 4 and 5, of which the armature 6 is assembled, the design of the electric drive can be flexibly changed due to changes the number of modules of the anchor without significant modification and changes in the number of other unified modules. The coordinates of the stator 3 are determined by modules for determining the coordinates of the carriage of the stator 6, which are transmitted to the control system of the electric drive (not shown).

Преимуществом предложенного технического решения является возможность быстрого и гибкого изменения технико-экономических характеристик проектируемого электропривода. Например, в случае, показанном на фиг.1, представлен электропривод, скомпонованный из 2-х унифицированных модулей 4 и 5, что существенно увеличивает тяговые характеристики электропривода относительно случая, когда используется конструкция с одним модулем якоря. Очевидно, при существенном превышении длины электропривода над размерами якоря, что обычно выполняется для линейных электроприводов, и необходимости увеличения тяговых характеристик, проблема легко решается увеличением количества унифицированных модулей якоря, число которых может быть увеличено до 3-х и т.д. При этом другие элементы конструкции изменений не претерпевают.The advantage of the proposed technical solution is the ability to quickly and flexibly change the technical and economic characteristics of the designed electric drive. For example, in the case shown in Fig. 1, an electric drive is presented, composed of 2 unified modules 4 and 5, which significantly increases the traction characteristics of the electric drive relative to the case when a design with one armature module is used. Obviously, with a significant excess of the length of the electric drive over the size of the armature, which is usually done for linear electric drives, and the need to increase traction characteristics, the problem is easily solved by increasing the number of unified modules of the armature, the number of which can be increased to 3, etc. However, other structural elements do not undergo changes.

Claims

A linear synchronous electric drive containing a stator and a rotor arranged from magnetic path modules, anchors, carriages, linear guides, carriage coordinate determination systems so that the permanent magnet magnetic path module is located along the longitudinal axis of the electric drive rotor, and the stator armature module containing phase windings , is rigidly fixed to the stator carriage mounted with the ability to move along two linear guides mounted on the rotor parallel to the magnetic path, the modules of the system determine The coordinates of the carriage are mounted respectively on the rotor and stator, characterized in that n standardized armature modules, where n≥2, each with autonomous phase windings, which are connected to the supply voltage in parallel, are sequentially installed and rigidly mounted on the carriage along its longitudinal axis .