RU2076438C1

RU2076438C1 - Electric motor for reciprocal low-speed movement

Info

Publication number: RU2076438C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Борбатенко; И.П. Селедцова; В.И. Борбатенков
Original assignee: Борбатенко Петр Антонович
Priority date: 1991-12-29
Filing date: 1991-12-29
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: electric engineering, in particular, low-speed non-impact devices such as scrapers, files, hack saws and so on. SUBSTANCE: device has two solid windings. Outer winding is mounted on housing 6, inner winding 11 is mounted in hollow solid ferromagnetic core 9. Rests 10 are mounted near ends of core 9 for dampening surplus of its energy when it moves by means of elastic members 8 which are mounted of diamagnetic jacket 3. Projecting end of core 9 is facilitated for holding working instrument. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода возвратно-поступательного низкочастотного движения в ручном инструменте, например, скребках, шаберах, напильниках, ножовках и т.д. The invention relates to electrical engineering and can be used as a reciprocating low-frequency movement in a hand tool, for example, scrapers, scrapers, files, hacksaws, etc.

Известен электродвигатель возвратно-поступательного движения, содержащий корпус, секционированные наружную и внутреннюю обмотки и боек (сердечник) (авт.св. СССР N 425279, кл. Н 02 К 33/12, 1974). Этот электродвигатель непригоден для технологических режимов работ неударных низкочастотных инструментов. Known electric motor reciprocating motion, comprising a housing, sectioned outer and inner windings and strikers (core) (ed. St. USSR N 425279, class N 02 K 33/12, 1974). This electric motor is unsuitable for technological operating modes of unstressed low-frequency instruments.

Цель изобретения состоит в повышении КПД на затраченную единицу энергию и в низкочастотном движении сердечника. The purpose of the invention is to increase the efficiency per unit of energy expended and in the low-frequency motion of the core.

Разработанная для этой цели принципиально-кинематическая схема электродвигателя возвратно-поступательного движения (схема прилагается) включает в себя преобразователь частоты электротока 1; электровыключатель 2; кожух 3, под которым расположены крышка 4 и наружный соленоид 5, намотанный на корпус 6, внутри которого установлены подшипники 7, а в них упираются упругие элементы 8, расположенные над полым сердечником 9, в котором укреплены упоры 10. Внутри сердечника размещен внутренний соленоид 11. Для скрепления в прочное неподвижное между собой соединение кожуха, крышек, корпуса и подшипников применено стопорение 12. Упругие элементы служат для амортизации сил инерции сердечника при его приближении в крайнее положение во время работы. Место для крепления рабочего инструмента предусмотрено на конце К сердечника, выступающего из подшипника, а для смазки подшипников указаны отверстия ОС и ванночки для смазки ВС. Полый сердечник легче цельного и лучше охлаждается. Developed for this purpose, the fundamental kinematic diagram of a reciprocating electric motor (the diagram is attached) includes an electric current frequency converter 1; electrical switch 2; casing 3, under which there is a cover 4 and an external solenoid 5, wound on a housing 6, inside of which bearings 7 are mounted, and elastic elements 8 abutted above them, located above the hollow core 9, in which the stops are fixed 10. Inside the core there is an internal solenoid 11 . For fastening in a strong stationary connection between the casing, covers, housing and bearings, a stopper 12. The elastic elements are used to absorb the inertia forces of the core as it approaches its extreme position during operation. A place for mounting the working tool is provided at the end K of the core protruding from the bearing, and for the lubrication of the bearings, the holes of the OS and the bath for lubricating the aircraft are indicated. The hollow core is lighter than the whole and cools better.

Поставленная цель достигается посредством применения облегченного сердечника электромагнита и получения наибольшей концентрации магнитных силовых линий (полей), создаваемых наружным соленоидом и обмоткой электромагнита, а также уменьшением пути магнитных силовых линий, замыкая их на кратчайший. Для этого сердечник электромагнита выполнен полым и в нем размещен по продольной его оси соленоид. При этом магнитные силовые линии наружного соленоида надежно удерживаются от рассеивания кожухом из изоляционного материала и крышками, целеустремленно направляются ими от верхних потоков к силовым линиям внутреннего соленоида и объединяются в общий поток. This goal is achieved by applying a lightweight core of the electromagnet and obtaining the highest concentration of magnetic field lines (fields) created by the external solenoid and the coil of the electromagnet, as well as by decreasing the path of the magnetic field lines, closing them to the shortest. For this, the core of the electromagnet is made hollow and a solenoid is placed in it along its longitudinal axis. At the same time, the magnetic lines of force of the external solenoid are reliably kept from scattering by the casing of insulating material and covers, purposefully directed by them from the upper flows to the lines of force of the internal solenoid and are combined into a common stream.

Это обусловливается тем, что обе обмотки этих соленоидов питаются от общего преобразователя частоты электротока. Поступивший электроток к этим обмоткам создает общее магнитное поле, которое используется полностью или максимально сердечником электромагнита для его движения. Отношение полученных на сердечнике магнитных силовых линий (магнитного поля) к выделенным силовым линиям (магнитному полю) затраченной единицы электротока дает частное, близкое к единице, и этим обеспечивается повышение тягового усилия двигателя Такой результат использования затраченного электротока в электродвигателе недостижим при условии, если бы магнитные силовые линии (магнитное поле) проходили бы вне подобного круговращения, например по воздуху, что имеет место в исполнении обычных соленоидов. This is due to the fact that both windings of these solenoids are powered by a common electric current frequency converter. The received electric current to these windings creates a common magnetic field, which is used fully or maximally by the core of the electromagnet for its movement. The ratio of the magnetic field lines (magnetic field) obtained at the core to the selected field lines (magnetic field) of the expended electric current unit gives a quotient close to unity, and this ensures an increase in the motor traction. Such a result of using the expended electric current in the electric motor is unattainable provided that the magnetic field lines (magnetic field) would pass outside such a rotation, for example through the air, which is the case with conventional solenoids.

В дополнение к указанным достоинствам предлагаемой принципиально-кинематической схемы в повышении КПД электродвигателя придает и применение в нем преобразованной частоты электротока применительно к оптимальной потребной частоте хода рабочего инструмента в соответствии с технологическим процессом при работе им, например, в пределах 2 12 Гц. Это обеспечивает бесхолостое движение сердечника, т.е. за каждый цикл переменного тока в электродвигателе обеспечивается и ход сердечника с рабочим инструментом. In addition to the indicated advantages of the proposed principle-kinematic scheme in increasing the efficiency of the electric motor, the use of the converted electric current frequency in it also applies to the optimal required stroke frequency of the working tool in accordance with the technological process when working with it, for example, within 2-12 Hz. This ensures a coreless motion of the core, i.e. for each alternating current cycle in the electric motor, the core travel with a working tool is also provided.

Преобразователь частоты электротока может быть разработан различной оптимальной конструкции и состоять из разных деталей или приборов, с различным уровнем и диапазоном частоты электротока. The frequency converter of electric current can be designed of various optimal designs and consist of different parts or devices, with different levels and frequency ranges of electric current.

Разработка его конструкции и самого электродвигателя должна быть выполнена применительно к конкретным условиям назначения определенного технологического процесса в некотором производстве. Поэтому он является предметом самостоятельной разработки и в состав заявки не входит. The development of its design and the electric motor itself should be carried out in relation to the specific conditions of the appointment of a certain technological process in some production. Therefore, it is a subject of independent development and is not included in the application.

Работ электродвигателя начинается при его включенности в электросеть с включения выключателя, установленного на электропроводке к нему от электропреобразователя частоты тока. При этом от переменного тока возникает электромагнитное поле от наружной и внутренней обмоток оно воздействует на металлический сердечник, который при первом электроцикле переместит его в продольном направлении, например, в сторону электропроводки. Упор 10 сожмет упругий элемент 8, а последний упрется в подшипник 7, крышку 4 и сердечник остановится. При последующем цикле преобразованной частоты электротока обе эти электроообмотки создадут электромагнитное поле обратного направления, которое переместит сердечник в обратном направлении, при этом в обратной стороне электропроводки, т. е. справа на схеме, упор 10 сожмет упругий элемент 8, а последний упрется в крышку 4 и сердечник остановится. Итак, с переменой цикла преобразованной частоты электротока будут меняться магнитное электрополе и намагничивание сердечника, который последовательно будет перемещаться то в одну, то в другую сторону в пределах величины, предназначенной ему конструкционной величины хода, ограниченной упругими элементами, подшипниками и крышками. При этом вместе скреплены стопорами 12 кожух, крышки, корпус и подшипники. Место для крепления рабочего инструмента на конце сердечника. The operation of the electric motor begins when it is connected to the power grid with the inclusion of a switch installed on the wiring to it from the electric current frequency converter. In this case, an alternating current generates an electromagnetic field from the external and internal windings, it acts on the metal core, which during the first electric cycle will move it in the longitudinal direction, for example, towards the wiring. The stop 10 will compress the elastic element 8, and the latter abuts against the bearing 7, the cover 4 and the core will stop. In the next cycle of the converted frequency of the electric current, both of these electrical windings will create an electromagnetic field of the reverse direction, which will move the core in the opposite direction, while in the reverse side of the wiring, i.e. on the right side of the diagram, the stop 10 will compress the elastic element 8, and the latter will rest against the cover 4 and the core will stop. So, with a change in the cycle of the converted frequency of the electric current, the magnetic electric field and the magnetization of the core will change, which will sequentially move to one or the other side within the limits of the design value of the stroke intended for it, limited by elastic elements, bearings and covers. At the same time, the casing, covers, housing and bearings are fastened together by stoppers 12. Place for mounting the working tool at the end of the core.

Claims

An electric motor of reciprocating low-frequency movement, having a housing, outer and inner windings and strikers (core), characterized in that in order to increase the efficiency per unit of energy expended by it and for low-frequency movement of the core, it has two continuous windings, one of which is located on the housing and the other inside a hollow solid ferromagnetic core, at the ends of which are fixed stops that, when the core moves, amortize its excess energy together with elastic elements, bearings and a cover and fixed to the diamagnetic housing, and the end of the core is adapted for fastening the working tool.