RU2705205C1 - Linear electric motor - Google Patents
Linear electric motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705205C1 RU2705205C1 RU2018128263A RU2018128263A RU2705205C1 RU 2705205 C1 RU2705205 C1 RU 2705205C1 RU 2018128263 A RU2018128263 A RU 2018128263A RU 2018128263 A RU2018128263 A RU 2018128263A RU 2705205 C1 RU2705205 C1 RU 2705205C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetizing
- pole
- electric motor
- linear electric
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным шаговым электродвигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.The invention relates to electric machines, in particular to linear stepper motors, which are widely used in a discrete electric drive.
Уровень техникиState of the art
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. Н02K 41/02, опубл. 20.03.1995).A linear electric motor is known, containing N parallel anchors and an inductor with a cylindrical magnetic circuit and windings concentrically placed relative to the anchors, characterized in that the magnetic circuit of the inductor is made in the form of N cylindrical magnetic circuits of smaller diameter in contact along the generatrix, and the anchors are connected at both ends (see RF patent No. 2031525 C. H02K 41/02, publ. 03.20.1995).
Недостатком известной конструкции является недостаточная технологичность, трудоемкость при изготовлении, а также низкий коэффициент полезного действия.A disadvantage of the known design is the lack of manufacturability, the complexity of manufacturing, as well as low efficiency.
Известен линейный электродвигатель, состоящий из статора с намагничивающими катушками и бегуна, выполненных из чередующихся магнитных и немагнитных колец и прилегающих к рабочим воздушным зазорам магнитных и немагнитных элементов вблизи каждой намагничивающей катушки, нижний предел отношения радиального и осевого размеров немагнитного элемента в осевом сечении равен 0,5:1, отличающийся тем, что верхний предел указанного отношения достигает значения 1:1 (см. патент РФ №2031518, Кл. Н02K 33/02, опубл. 20.03.1995).A linear electric motor is known, consisting of a stator with magnetizing coils and a runner made of alternating magnetic and non-magnetic rings and adjacent to the working air gaps of magnetic and non-magnetic elements near each magnetizing coil, the lower limit of the ratio of the radial and axial dimensions of the non-magnetic element in the axial section is 0, 5: 1, characterized in that the upper limit of this ratio reaches a value of 1: 1 (see RF patent No. 2031518, CL. H2K 33/02, publ. 03.20.1995).
Недостатком известной конструкции является недостаточно эффективная магнитная система на единицу массы и мощности, а следовательно, и низкий коэффициент полезного действия.A disadvantage of the known design is the insufficiently effective magnetic system per unit mass and power, and, consequently, a low efficiency.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и принятый авторами за прототип является вертикальный линейный электродвигатель, содержащий якорь, установленный в немагнитной направляющей втулке, намагничивающую обмотку и магнитопровод, включающий цилиндрическое ярмо, верхний кольцевой полюс и нижний кольцевой полюс, снабженный обхватывающим немагнитную направляющую втулку ферромагнитным цилиндром, с целью повышения плавности хода якоря, между верхним кольцевым полюсом и ферромагнитным цилиндром установлена ферромагнитная вставка в виде втулки, причем толщина верхнего кольцевого полюса и стенки ферромагнитной вставки в 5-10 раз меньше толщины стенки обхватывающего немагнитную направляющую втулку ферромагнитного цилиндра (См. авторское свидетельство СССР №743132, Кл. Н02K 33/02, опубл. 25.06.1980).The closest in technical essence and the achieved effect and accepted by the authors for the prototype is a vertical linear electric motor containing an armature mounted in a non-magnetic guide sleeve, a magnetizing winding and a magnetic circuit including a cylindrical yoke, an upper annular pole and a lower annular pole equipped with a ferromagnetic enveloping non-magnetic guide sleeve a cylinder, in order to increase the smoothness of the armature, between the upper annular pole and the ferromagnetic cylinder installed fer a magnetic insert in the form of a sleeve, the thickness of the upper annular pole and the wall of the ferromagnetic insert being 5-10 times less than the wall thickness of the ferromagnetic cylinder enveloping the non-magnetic guide sleeve (See USSR Author's Certificate No. 743132, Cl. Н02K 33/02, published on 06/25/1980 )
Линейный электродвигатель имеет следующие недостатки: конструкция является нетехнологичной и трудоемкой при изготовлении, обладает большими массогабаритными показателями, и низкий коэффициент полезного действия.A linear electric motor has the following disadvantages: the design is low-tech and time-consuming to manufacture, has large mass and size indicators, and a low efficiency.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является - разработка линейного электродвигателя, обладающего сниженными массогабаритными показателями, повышенным коэффициентом полезного действия, повышенной силой тяги.The objective of the invention is to develop a linear electric motor with reduced weight and size, high efficiency, increased traction.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемой конструкции, сводится к повышению коэффициента полезного действия, улучшению массогабаритных показателей, а так же повышению силы тяги, за счет применения немагнитных вставок в верхнем намагничивающем полюсе.The technical result that can be obtained using the proposed design is to increase the efficiency, improve overall dimensions, and also increase traction due to the use of non-magnetic inserts in the upper magnetizing pole.
Технический результат достигается тем, что линейный электродвигатель, содержащий якорь, намагничивающую обмотку, а так же он дополнительно снабжен верхним и нижним намагничивающими полюсами, содержащими немагнитные вставки, верхнюю и нижнюю крышки закрепленные к корпусу с помощью винтов, установленную намагничивающую обмотку в немагнитном каркасе, при этом якорь проходящий через верхнюю крышку закреплен внутри верхнего намагничивающего полюса с помощью верхнего и нижнего немагнитного подшипника скольжения, а так же с возвратной пружиной, размещенной между верхним немагнитным подшипником скольжения и немагнитной втулкой.The technical result is achieved by the fact that the linear electric motor containing the armature magnetizing the winding, as well as it is additionally equipped with upper and lower magnetizing poles containing non-magnetic inserts, upper and lower covers fixed to the housing with screws, installed magnetizing winding in the non-magnetic frame, with this anchor passing through the upper cover is fixed inside the upper magnetizing pole using the upper and lower non-magnetic plain bearings, as well as with return otherwise placed between an upper non-magnetic and nonmagnetic plain bearing bushing.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 - представлен общий вид линейного электродвигателя.In FIG. 1 - shows a General view of a linear electric motor.
На фиг. 2 - представлен разрез линейного электродвигателя с нанесением основных магнитных потоков.In FIG. 2 - shows a section of a linear electric motor with the application of the main magnetic fluxes.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Линейный электродвигатель (см. фиг. 1) состоит из верхнего намагничивающего полюса 1, нижнего намагничивающего полюса 2 содержащего немагнитные вставки 3, 4, 5 с установленным на них немагнитным каркасом 6 в котором располагается намагничивающая обмотка 7, изолированная от корпуса 8 изоляционной лентой 9. Для установки намагничивающей обмотки 7 внутри корпуса 8, используется верхняя крышка 10, закрепленная с помощью винта 11 и нижняя крышка 12, закрепленная винтом 13. Якорь 14, проходящий через верхнюю крышку 10, закреплен внутри верхнего намагничивающего полюса 1 с помощью верхнего немагнитного подшипника скольжения 15 и нижнего немагнитного подшипника скольжения 16. Между верхним немагнитным подшипником скольжения 15 и немагнитной втулкой 17 располагается возвратная пружина 18.The linear electric motor (see Fig. 1) consists of an upper magnetizing
Предлагаемый линейный электродвигатель работает следующим образом (см. фиг.2): при отсутствии тока в намагничивающей обмотке 7 якорь 14, занимает крайнее нижнее положение, опираясь на верхний и нижний немагнитные подшипники скольжения 15, 16 и немагнитную втулку 17. При подачи на намагничивающую обмотку 7 напряжения 12 или 24 В, по ней протекает постоянный ток, который создает магнитный поток Ф замыкающийся через корпус 8, нижний намагничивающий полюс 2, якорь 14, верхний намагничивающий полюс 1 и верхнюю крышку 10. Магнитный поток Ф на границе нижнего намагничивающего полюса 2 и немагнитной вставки 5 разделяется на рабочий магнитный поток Ф1 проходящий через воздушный зазор Δ, между нижним намагничивающим полюсом 2 и якорем 14, а так же по сечению якоря 14, через воздушный зазор Δ, и шунтирующий магнитный поток Ф1δ проходящий, по немагнитной вставке 5, далее эти потоки суммируются в верхнем намагничивающем полюсе 1. Проходя по верхнему намагничивающему полюсу 1 в месте где расположена немагнитная вставка 4 магнитный поток Ф разделяется на рабочий поток Ф2 проходящий через воздушный зазор Δ, по сечению якоря 14 через воздушный зазор Δ, и шунтирующий магнитный поток Ф2δ, которые далее суммируются в верхнем намагничивающем полюсе 1. Проходя далее по верхнему намагничивающему полюсу 1 в месте расположения немагнитной вставки 3, происходит разделение магнитного потока Ф на рабочий магнитный поток Ф3 проходящий через воздушный зазор Δ, по сечению якоря 14, воздушный зазор Δ, и шунтирующий магнитный поток Ф3δ которые далее суммируются в верхнем намагничивающем полюсе 1. Разделение магнитного потока Ф на рабочий поток Ф1 и шунтирующий магнитный поток Ф1δ возникает, при применении немагнитной вставки 5, которая обладает значительно большим магнитным сопротивлением чем цепь «воздушный зазор - якорь - воздушный зазор». Разделение магнитного потока Ф на рабочие магнитные потоки Ф2, Ф3 и шунтирующие магнитные потоки Ф2δ и Ф3δ возникает, в случае насыщения участков намагничивающего полюса 1 сопряженных с немагнитными вставками 3, 4 и выталкивания магнитных потоков Ф2, Ф3 в сторону якоря 14. В результате прохождения через воздушный зазор Δ и якорь 14 магнитных потоков Ф1, Ф2 и Ф3 возникает электромагнитная сила, которая приводит к перемещению якоря 14 в верхнее положение. За счет наличия немагнитных вставок 3, 4, и 5, а так же соотношение толщины немагнитной вставки 4 не менее 1/3 и немагнитной вставки 3 не менее 2/3 от толщины верхнего намагничивающего полюса 1, позволяет добиться более эффективного использования магнитного потока Ф при движении якоря 14, следовательно, повышения коэффициента полезного действия, улучшение массогабаритных показателей и повышения силы тяги. После отключения напряжения от намагничивающей обмотки 7 исчезает магнитный поток Ф а следовательно и рабочие магнитные потоки Ф1, Ф2, Ф3 и шунтирующие магнитные потоки Ф1δ, Ф2δ и Ф3δ, при этом якорь 14 под действием возвратной пружины 18 возвращается в крайнее нижнее положение.The proposed linear electric motor operates as follows (see figure 2): in the absence of current in the magnetizing winding 7, the
По сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями предлагаемый линейный электродвигатель имеет ряд преимуществ:Compared with the prototype and other well-known technical solutions, the proposed linear electric motor has several advantages:
- за счет использования немагнитных вставок повышается коэффициент полезного действия;- through the use of non-magnetic inserts increases the efficiency;
- за счет использования немагнитных вставок улучшаются массогабаритные показатели;- due to the use of non-magnetic inserts, overall dimensions are improved;
- за счет использования немагнитных вставок повышается сила тяги;- through the use of non-magnetic inserts increases traction;
- за счет разделения магнитопровода на верхний и нижний намагничивающие полюса обеспечивается плавность хода якоря.- due to the separation of the magnetic circuit into the upper and lower magnetizing poles, the smoothness of the armature is ensured.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128263A RU2705205C1 (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Linear electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128263A RU2705205C1 (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Linear electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2705205C1 true RU2705205C1 (en) | 2019-11-06 |
Family
ID=68500956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018128263A RU2705205C1 (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Linear electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2705205C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792975C1 (en) * | 2022-08-05 | 2023-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Linear electric motor |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU743132A1 (en) * | 1978-03-14 | 1980-06-25 | Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения | Vertical linear electric motor |
SU744862A1 (en) * | 1977-03-18 | 1980-06-30 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Vertical linear electromagnetic motor |
RU2031526C1 (en) * | 1991-06-10 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Line electric motor |
RU2031525C1 (en) * | 1991-08-26 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Line electric motor |
RU2031518C1 (en) * | 1990-09-14 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Line electric motor |
RU2033679C1 (en) * | 1992-06-05 | 1995-04-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Linear electric motor |
JP2002039059A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Toyota Industries Corp | Electromagnetic actuator, valve and flow control valve |
-
2018
- 2018-08-01 RU RU2018128263A patent/RU2705205C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU744862A1 (en) * | 1977-03-18 | 1980-06-30 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Vertical linear electromagnetic motor |
SU743132A1 (en) * | 1978-03-14 | 1980-06-25 | Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения | Vertical linear electric motor |
RU2031518C1 (en) * | 1990-09-14 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Line electric motor |
RU2031526C1 (en) * | 1991-06-10 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Line electric motor |
RU2031525C1 (en) * | 1991-08-26 | 1995-03-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Line electric motor |
RU2033679C1 (en) * | 1992-06-05 | 1995-04-20 | Владимир Николаевич Гурницкий | Linear electric motor |
JP2002039059A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-06 | Toyota Industries Corp | Electromagnetic actuator, valve and flow control valve |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792975C1 (en) * | 2022-08-05 | 2023-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Linear electric motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5942829A (en) | Hybrid electrical machine including homopolar rotor and stator therefor | |
AU2011316872B2 (en) | An improved magnetic motor | |
US7518278B2 (en) | High strength undiffused brushless machine and method | |
US20220190700A1 (en) | Method and apparatus for power generation | |
US20170133897A1 (en) | Axial Flux Electric Machine | |
RU2402858C1 (en) | Axial contactless direct current generator | |
WO2008086732A1 (en) | An electric machine device | |
RU2705205C1 (en) | Linear electric motor | |
RU2694811C1 (en) | Linear electric motor | |
US9831753B2 (en) | Switched reluctance permanent magnet motor | |
RU2330369C1 (en) | Magnetic core of electric machine stator | |
RU2700666C1 (en) | Linear electric motor | |
JP2022007249A (en) | Tubular linear motor | |
RU2644577C1 (en) | Hybrid stator magnetic circuit of electromechanical energy converters | |
RU2031518C1 (en) | Line electric motor | |
RU2543512C1 (en) | Linear electric motor | |
RU2396672C1 (en) | Asynchronous motor with hollow rotor with outside excitation | |
RU2792975C1 (en) | Linear electric motor | |
CN109412386A (en) | A kind of phase-wound rotor permanent magnet speed regulation device | |
EA045577B1 (en) | LINEAR MOTOR | |
RU2079952C1 (en) | Electrical machine | |
RU2517437C2 (en) | Linear motor | |
WO2013067605A2 (en) | New system excitation of classical synchronous generators | |
RU2747884C1 (en) | Electric machine with modular stator teeth and superconducting windings | |
RU2286642C2 (en) | Direct-current inductor motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200802 |