RU2543512C1 - Линейный электродвигатель - Google Patents
Линейный электродвигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543512C1 RU2543512C1 RU2013135225/07A RU2013135225A RU2543512C1 RU 2543512 C1 RU2543512 C1 RU 2543512C1 RU 2013135225/07 A RU2013135225/07 A RU 2013135225/07A RU 2013135225 A RU2013135225 A RU 2013135225A RU 2543512 C1 RU2543512 C1 RU 2543512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnet
- electric motor
- armature
- linear electric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным шаговым электродвигателям, и может быть использовано в дискретном электроприводе. Техническим результатом является повышение усилия на якоре линейного электродвигателя с нагрузкой. Линейный электродвигатель содержит статор, состоящий из магнитного корпуса, внутри которого между левым и правым магнитными полюсами установлены намагничивающие катушки; промежуточные полюса закреплены немагнитными вставками на резьбе. Между правым магнитным полюсом одной катушки и левым магнитным полюсом другой катушки располагаются немагнитные кольца, закрепленные штифтами. Торцевой магнитный полюс крепится к магнитному корпусу болтом. Якорь линейного электродвигателя состоит из магнитных и немагнитных колец, насаженных в чередующейся последовательности на немагнитный стержень. Форма сечения торцов правых магнитных полюсов и левой части промежуточных полюсов, а также торцевого полюса имеет вид неправильной трапеции. Форма сечения торцов левых магнитных полюсов и правой части промежуточного полюса имеет вид прямоугольного треугольника. Форма сечения левых торцов магнитных колец якоря имеет вид неправильного прямоугольника, а правых торцов - прямоугольного треугольника. 3 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным шаговым электродвигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.
Уровень техники
Известен линейный электродвигатель, содержащий N параллельных якорей и индуктор с цилиндрическим магнитопроводом и обмотками, концентрично размещенными относительно якорей, отличающийся тем, что магнитопровод индуктора выполнен в виде N цилиндрических магнитопроводов меньшего диаметра, соприкасающихся по образующим, а якоря соединены по обоим торцам (см. Патент РФ №2031525, кл. H02K 41/02).
Недостатками данного аналога являются недостаточно технологичная конструкция, довольно трудоемкая при изготовлении, а также низкий коэффициент полезного действия.
Известен линейный электродвигатель, состоящий из статора и якоря, содержащих прилегающие к воздушному зазору магнитные и немагнитные элементы, отличающийся тем, что осевые длины магнитных и немагнитных элементов статора определяются чередованием относительных чисел 3 и 1, а осевые длины чередующихся магнитных и немагнитных элементов якоря определяются рядом относительных чисел: 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 2 и т.д., или 3, 1,3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д., или 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 3, 1, 3, 2 и т.д (см. Патент РФ №2108651, кл. H02K 33/02, H02K 41/03).
Недостатком данного аналога является недостаточно технологичная конструкция, довольно трудоемкая при изготовлении. Магнитная система является неэффективной, имеет низкую производительность из-за прямоугольной формы сечения полюсов статора и якоря, имеет низкую плавность хода.
Известен линейный электродвигатель, состоящий из статора, собранного из магнитных и немагнитных элементов и намагничивающих катушек, якоря, выполненного из чередующихся магнитных и немагнитных колец, отличающийся тем, что форма сечения торцов основных и промежуточных полюсов статора имеет вид усеченной неравнобедренной трапеции, образованной двумя фасками под внешними углами 45° и 60°, прилегающими к поверхностям немагнитной вставки статора и якоря и образующими соотношение толщины сечения магнитопровода статора к вершине усеченной трапеции торца полюсов статора 4:1; форма сечения торцов магнитных колец якоря имеет вид неправильного прямоугольника, образованного фасками под внешним углом 60°, прилегающими к внутренней поверхности статора при соотношении длины торца магнитных колец якоря к их максимальной длине 1:4. (см. Патент РФ №2031518, кл. H02K 41/03).
Недостатком прототипа является недостаточно эффективная магнитная система на единицу массы и мощности, не рассчитанная на двухтактную систему работы с наличием такта под нагрузкой и такта холостого хода, а следовательно, низкое усилие на якоре при движении с нагрузкой.
Раскрытие изобретения
Технический результат, который может быть достигнут с помощью изобретения, сводится к повышению усилия на якоре линейного электродвигателя с нагрузкой.
Технический результат достигается тем, что в линейном электродвигателе, состоящем из статора, собранного из магнитных и немагнитных элементов и намагничивающих катушек, якоря, выполненного из чередующихся магнитных и немагнитных колец, изменена форма сечения торцов левых магнитных полюсов и правых торцов промежуточных полюсов, которая имеет вид прямоугольного треугольника, образованного фасками, прилегающими под внешним углом 45° к поверхности немагнитных вставок, форма сечения правых торцов магнитных колец якоря имеет вид прямоугольного треугольника, образованного фасками, под углом 60° прилегающими к поверхности немагнитного стержня.
Данная конфигурация магнитной системы позволяет перераспределить магнитный поток в область рабочего зазора, а следовательно, увеличить усилие при движении якоря линейного электродвигателя в одном направлении.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен общий вид линейного электродвигателя.
На фиг.2 представлен разрез одной катушки с нанесением основных магнитных потоков в начальном положении такта под нагрузкой.
На фиг.3 представлен разрез одной катушки с нанесением основных магнитных потоков в начальном положении такта холостого хода.
Осуществление изобретения
Линейный электродвигатель содержит: статор 1, состоящий из магнитного корпуса 2, внутри которого между левым магнитным полюсом 3 и правым магнитным полюсом 4 установлены намагничивающие катушки 5, 6, 7 и 8, промежуточные полюса 9, закрепленные немагнитными вставками 10 на резьбе 11; левый магнитный полюс 3 и правый магнитный полюс 4 каждой катушки 5, 6, 7, и 8 разделены между собой немагнитными кольцами 12, закрепленными штифтами 13; торцевой магнитный полюс 14 крепится к магнитному корпусу 2 болтом 15. Якорь 16 линейного электродвигателя состоит из магнитных 17 и немагнитных 18 колец, насаженных в чередующейся последовательности на немагнитный стержень 19. Форма сечения торцов правых магнитных полюсов 3, левой части промежуточных полюсов 9 и торцевого полюса 14 образованна фасками 20 и 21; форма сечения торцов левых магнитных полюсов 4 и правой части промежуточного полюса 8 образована фасками 22; форма сечения торцов магнитных колец 17 образована фасками 23 и 24. Основной магнитный поток Ф разделяется на рабочий магнитный поток Ф1, проходящий через рабочий зазор δ, и паразитный магнитный поток Ф2, выпучивающийся в сторону намагничивающей катушки 5 и Ф3, замыкающийся практически по центру якоря 16.
Линейный электродвигатель работает следующим образом.
В исходном состоянии, когда намагничивающие катушки 5, 6, 7 и 8 обесточены, к работе подготовлена только одна из четырех катушек 5 магнитной системы линейного электродвигателя. При подаче управляющего сигнала на намагничивающую катушку 5 ток в ее обмотке создает магнитный поток Ф (фиг.2), замыкающийся через магнитный корпус 2, левый магнитный полюс 3, магнитные кольца якоря 17, промежуточный полюс 9 и правый магнитный полюс 4 и распределяющийся на рабочий магнитный поток Ф1, проходящий через область рабочего зазора δ и паразитные магнитные потоки Ф2 и Ф3. В результате возникает аксиальная электромагнитная сила, которая приводит к перемещению якоря 16 вправо. Одновременно с движением якоря 16 происходит необходимая для подготовки к работе следующей катушки 6 ориентация магнитных колец якоря относительно левого 3 и правого 4 магнитных и промежуточных 9 полюсов статора, которые закреплены немагнитными вставками 10 на резьбе 11. Немагнитные кольца 12, закрепленные штифтами 13, разделяют магнитные системы катушек 5, 6, 7 и 8. Торцевой полюс 14 крепится к магнитному корпусу 2 болтом 15 и фиксирует все элементы статора 1 внутри корпуса 2. При подаче управляющего сигнала на следующую катушку 6 весь процесс повторяется. В зависимости от порядка следования управляющих импульсов направление движения якоря 16 может меняться.
В отличие от прототипа линейный электродвигатель имеет форму сечения торцов левых магнитных полюсов 3 и правых торцов промежуточных полюсов 9 в виде прямоугольного треугольника, образованного фасками 22, прилегающими под внешним углом 45° к поверхности немагнитных вставок 10, что позволяет перераспределить часть паразитного магнитного потока Ф2 в рабочий магнитный поток Ф1. Форма сечения правых торцов магнитных колец 17 якоря 16 имеет вид прямоугольного треугольника, образованного фасками 24, под углом 60° прилегающими к поверхности немагнитного стержня 19, и за их счет часть паразитного магнитного потока Ф3 также перераспределяется в рабочий магнитный поток Ф1.
По сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями предлагаемое изобретение имеет ряд преимуществ для применения в двухтактных системах с рабочим и холостым движениями якоря, а именно позволяет:
- увеличить магнитный поток в рабочем зазоре;
- повысить коэффициент полезного действия линейного электродвигателя на 15%;
- улучшить массогабаритные показатели;
- снизить затраты на эксплуатацию.
Claims (1)
- Линейный электродвигатель, состоящий из статора, собранного из магнитных и немагнитных элементов и намагничивающих катушек, якоря, выполненного из чередующихся магнитных и немагнитных колец, отличающийся тем, что форма сечения торцов левых магнитных полюсов и правых торцов промежуточных полюсов имеет вид прямоугольного треугольника, образованного фасками, прилегающими под внешним углом 45° к поверхности немагнитных вставок, форма сечения правых торцов магнитных колец якоря имеет вид прямоугольного треугольника, образованного фасками, под углом 60° прилегающими к поверхности немагнитного стержня.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135225/07A RU2543512C1 (ru) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Линейный электродвигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135225/07A RU2543512C1 (ru) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Линейный электродвигатель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013135225A RU2013135225A (ru) | 2015-02-10 |
RU2543512C1 true RU2543512C1 (ru) | 2015-03-10 |
Family
ID=53281434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013135225/07A RU2543512C1 (ru) | 2013-07-29 | 2013-07-29 | Линейный электродвигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543512C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700666C1 (ru) * | 2018-11-12 | 2019-09-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Линейный электродвигатель |
RU2792975C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Линейный электродвигатель |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2031518C1 (ru) * | 1990-09-14 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Линейный электродвигатель |
RU2108651C1 (ru) * | 1995-05-17 | 1998-04-10 | Ставропольская Государственная Сельскохозяйственная Академия | Линейный электродвигатель |
US6060810A (en) * | 1998-07-13 | 2000-05-09 | Lg Electronics Inc. | Stator for linear motor by staggered core lamination |
JP2001286122A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Sanyo Denki Co Ltd | シリンダ型リニア同期モータ |
RU2361353C2 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | Линейный электродвигатель |
-
2013
- 2013-07-29 RU RU2013135225/07A patent/RU2543512C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2031518C1 (ru) * | 1990-09-14 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Линейный электродвигатель |
RU2108651C1 (ru) * | 1995-05-17 | 1998-04-10 | Ставропольская Государственная Сельскохозяйственная Академия | Линейный электродвигатель |
US6060810A (en) * | 1998-07-13 | 2000-05-09 | Lg Electronics Inc. | Stator for linear motor by staggered core lamination |
JP2001286122A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Sanyo Denki Co Ltd | シリンダ型リニア同期モータ |
RU2361353C2 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-07-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | Линейный электродвигатель |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700666C1 (ru) * | 2018-11-12 | 2019-09-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Линейный электродвигатель |
RU2792975C1 (ru) * | 2022-08-05 | 2023-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Линейный электродвигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013135225A (ru) | 2015-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5175457A (en) | Linear motor or alternator plunger configuration using variable magnetic properties for center row and outer rows of magnets | |
US9318942B2 (en) | Electric machine with linear mover | |
US4937481A (en) | Permanent magnet linear electromagnetic machine | |
RU2603680C2 (ru) | Электродвигатель с обмоткой, не содержащей железа | |
JP2007037273A (ja) | 振動型リニアアクチュエータ | |
US8310113B2 (en) | Multiple armature linear motor/alternator having magnetic spring with no fringe fields and increased power output | |
CN102694444A (zh) | 定位力互补式双定子圆筒型直线电机 | |
JP2004088884A (ja) | リニア振動電機 | |
JPWO2013014780A1 (ja) | リニアモータ | |
CN115765376A (zh) | 一种线性电机及其驱动和控制方法 | |
JP5931179B2 (ja) | 可動磁石リニアモーターのコギング力リップル低減 | |
RU2543512C1 (ru) | Линейный электродвигатель | |
JP5589507B2 (ja) | リニア駆動装置の可動子及び固定子 | |
RU2361353C2 (ru) | Линейный электродвигатель | |
JP2013138592A (ja) | 磁石部材を備えるリニアモータ及びこの磁石部材の製造方法 | |
RU2694811C1 (ru) | Линейный электродвигатель | |
RU2654079C2 (ru) | Линейный электрический генератор | |
RU2507667C2 (ru) | Магнитный генератор | |
RU2660179C1 (ru) | Линейный электрический двигатель возвратно-поступательного движения | |
RU2586116C1 (ru) | Электродвигатель с возвратно-поступательным движением якоря | |
RU2547813C1 (ru) | Вентильно-индукторный двигатель | |
RU171599U1 (ru) | Линейная электрическая машина | |
RU2654080C2 (ru) | Линейный электрический генератор | |
KR100360255B1 (ko) | 리니어 모터의 손실 저감구조 | |
EP3012949A1 (en) | Improvements to rotating magnetic field machines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150730 |