RU2658296C2

RU2658296C2 - Linear electric motor

Info

Publication number: RU2658296C2
Application number: RU2016136754A
Authority: RU
Inventors: Олег Анатольевич Рокачевский
Original assignee: Олег Анатольевич Рокачевский
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-06-20
Also published as: RU2016136754A; RU2016136754A3

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to electric machines, namely to linear electric motors, and can be used in the kinematic systems of high-precision process equipment, for example in laser, plasma, hydroabrasive complexes, metal-cutting machine tools. Linear motor contains an inductor on permanent magnets with a pole division τ, radial armature, poles of which are equipped with pole tips, the pole tips of the extreme poles are extended in the direction of motion in such a way that the length of the armature in the zone of the pole tips is 2τ×N+0.5τ, where N is any integer.

EFFECT: technical result consists in design simplification and improvement of mass-dimensional indicator.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к линейным электродвигателям, и может быть использовано в кинематических системах высокоточного технологического оборудования, например, в лазерных, плазменных, гидроабразивных комплексах, металлорежущих станках.The invention relates to electric machines, namely to linear electric motors, and can be used in kinematic systems of high-precision technological equipment, for example, in laser, plasma, waterjet complexes, metal-cutting machines.

Известен линейный электродвигатель, содержащий индуктор на постоянных магнитах с полюсным делением τ, явнополюсный якорь, полюса которого снабжены полюсными наконечниками [1].Known linear electric motor containing a permanent magnet inductor with pole division τ, explicit pole armature, the poles of which are equipped with pole tips [1].

Недостатком данного двигателя является наличие дополнительных полюсов, для уменьшения силы магнитных бугров. Это усложняет конструкцию и ухудшает массогабаритные показатели указанного двигателя.The disadvantage of this engine is the presence of additional poles, to reduce the strength of the magnetic bumps. This complicates the design and worsens the overall dimensions of the specified engine.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение себестоимости изготовления.The problem to which the invention is directed, is to reduce the cost of manufacturing.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и улучшении массогабаритных показателей.The technical result consists in simplifying the design and improving the overall dimensions.

Вышеуказанный технический результат достигается за счет того, что в линейном электродвигателе, содержащем индуктор на постоянных магнитах с полюсным делением τ, явнополюсный якорь, полюса которого снабжены полюсными наконечниками, полюсные наконечники крайних полюсов удлинены в сторону движения таким образом, что длина якоря в зоне полюсных наконечников равна 2τ×N+0.5τ, где N - любое целое число.The above technical result is achieved due to the fact that in a linear electric motor containing a permanent magnet inductor with pole division τ, an explicit pole armature, the poles of which are equipped with pole pieces, the pole tips of the extreme poles are extended in the direction of movement so that the length of the armature in the area of the pole pieces equal to 2τ × N + 0.5τ, where N is any integer.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез линейного электродвигателя.The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a linear electric motor.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.

Линейный электродвигатель содержит индуктор 1 с постоянными магнитами 2, установленными с полюсным делением τ и образующими переменно-полюсную вдоль движения структуру, корпус 3, на котором жестко, посредством клиньев 4, установлен явнополюсный якорь 5 с полюсными наконечниками 6. Корпус 3 с якорем 5 установлен с возможностью перемещения вдоль переменно-полюсной структуры магнитов 2.The linear electric motor contains an inductor 1 with permanent magnets 2 mounted with pole division τ and forming a variable-pole structure along the movement, housing 3, on which an explicit pole armature 5 with pole tips 6 is rigidly mounted using wedges 4. Housing 3 with armature 5 is installed with the ability to move along the alternating-pole structure of the magnets 2.

Как видно на чертеже, полюсные наконечники 6 крайних полюсов якоря 5 удлинены в сторону движения таким образом, что длина якоря 5 в зоне полюсных наконечников 6 равна 2τ×N+0.5τ, где N - любое целое число.As can be seen in the drawing, the pole tips 6 of the extreme poles of the armature 5 are elongated in the direction of movement so that the length of the armature 5 in the region of the pole pieces 6 is 2τ × N + 0.5τ, where N is any integer.

Указанное удлинение полюсных наконечников (на 0.5 τ) обеспечивает смещение сил магнитных бугров, возникающих из-за наличия у якоря 5 краев, на полпериода их изменения (полный период составляет τ). В результате силы магнитных бугров от разных краев находятся в противофазе и, в значительной степени, происходит их ослабление. В итоге отпадает необходимость применения дополнительных полюсов для обеспечения подавления данных сил. Это упрощает конструкцию и улучшает массогабаритные показатели устройства.The specified elongation of the pole pieces (by 0.5 τ) provides a shift in the forces of the magnetic tubercles arising due to the presence of 5 edges at the anchor by half their period of change (the full period is τ). As a result, the forces of magnetic tubercles from different edges are in antiphase and, to a large extent, they are weakened. As a result, there is no need to use additional poles to provide suppression of these forces. This simplifies the design and improves the overall dimensions of the device.

Устройство работает следующим образом. При подаче системы токов от модуля управления в обмотку якоря 5 возникает бегущее электромагнитное поле. Данное поле, взаимодействуя с неподвижным полем постоянных магнитов 2 индуктора 1, создает силу тяги, направленную вдоль переменно-полюсной структуры индуктора 1. Указанная сила приводит в движение корпус 3 с установленным, посредством клиньев 4 явнополюсным якорем 5. Удлинение наконечников 6 крайних полюсов на 0.5 τ позволяет подавить силу магнитных бугров, вызванную краевыми эффектами, без применения дополнительных конструктивных элементов.The device operates as follows. When the current system is supplied from the control module to the armature winding 5, a traveling electromagnetic field arises. This field, interacting with the fixed field of permanent magnets 2 of the inductor 1, creates a traction force directed along the alternating-pole structure of the inductor 1. The specified force drives the housing 3 with an explicit pole armature by means of wedges 4. Extension of the tips of the 6 extreme poles by 0.5 τ makes it possible to suppress the force of magnetic bumps caused by edge effects without the use of additional structural elements.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию и улучшает массогабаритные показатели устройства.Thus, the proposed technical solution allows to simplify the design and improves the overall dimensions of the device.

Источник информацииThe source of information

1. Патент США 6831379 В2, H02K 41/03, опубл. 14.12.2004.1. US patent 6831379 B2, H02K 41/03, publ. 12/14/2004.

Claims

A linear electric motor comprising a permanent magnet inductor with pole division τ, an explicit pole armature whose poles are provided with pole pieces, characterized in that the pole pieces of the extreme poles are extended in the direction of movement such that the armature length in the area of the pole pieces is 2τ × N + 0.5 τ, where N is any integer.