RU2791263C1 - Линейный дискретный электропривод - Google Patents
Линейный дискретный электропривод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791263C1 RU2791263C1 RU2022119637A RU2022119637A RU2791263C1 RU 2791263 C1 RU2791263 C1 RU 2791263C1 RU 2022119637 A RU2022119637 A RU 2022119637A RU 2022119637 A RU2022119637 A RU 2022119637A RU 2791263 C1 RU2791263 C1 RU 2791263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electromagnets
- electromagnet
- fixed
- diameters
- anchor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение надежности конструкции. Линейный дискретный электропривод содержит размещенные в неподвижном корпусе вдоль одной оси электромагниты с катушками и подпружиненный шток. Один крайний электромагнит закреплен неподвижно на штоке, остальные – с возможностью осевого перемещения. Второй крайний электромагнит выполнен с плоским якорем, закрепленным на неподвижном корпусе, а якорем каждого другого является близко расположенный к нему электромагнит. Плоский якорь и все электромагниты зафиксированы относительно друг друга на одинаковом расстоянии, ограничивающем их ход. При этом внутренняя полость неподвижного корпуса выполнена в виде одинаковых по длине цилиндрических расточек разного диаметра, образующих на границах расточек диаметров опорные поверхности. Внутренние диаметры цилиндрических расточек сопряжены по свободной посадке с внешними диаметрами установленных в них электромагнитов, упирающихся в образованные опорные поверхности с помощью пружин, установленных между электромагнитами и плоским якорем. Длина каждой расточки превышает высоту установленного в нее электромагнита на величину его хода, а число расточек соответствует числу установленных в них электромагнитов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для линейного перемещения в дискретном электроприводе в качестве исполнительного механизма.
Известен линейный дискретный шаговый электродвигатель [а.с. 276225 СССР, МКл. H 02 K 41/02. Линейный шаговый двигатель // Г.Е. Ануприенко, Ю.А. Высочин. - № 1246791/24-7; заявл. 07.06.68; опубл. 14.07.70, бюлл. № 23. - 2 с.], состоящий из n-электромагнитов с катушками, установленных в общем корпусе, якоря которых выполнены из двух составных частей, одна из которых связана с общим выходным штоком.
К недостаткам известного технического решения линейного шагового двигателя следует отнести низкую надежность конструкции, обусловленную необходимостью одновременого включения одного и отключения другого электромагнитов. Кроме того, выполнение якоря из двух составных частей усложняет конструкцию двигателя, при этом жесткое крепление подвижных частей якоря на штоке приводит к непостоянству воздушного зазора в магнитной цепи, следовательно, к непостоянству сил, действующих на шток при переключениях электромагнитов.
Известен линейный дискретный электропривод [а.с. 1605297 СССР, МКл. H 02 K 41/03, F 15 В 9/09. Линейный дискретный электропривод // В.И. Дорощенко, Б.Н. Зехцер, Е.Г. Молчановский, Б.А. Тростановский, Я.Л. Хесин, А.Н. Явор. - № 40696851/24-07; заявл. 09.04.86; опубл. 07.11.90, бюлл. № 41. - 3 с.], содержащий размещенные вдоль одной оси сочленные парами электромагниты, крайний из которых выполнен с плоским якорем, жестко связанным с подпружиненным подвижным штоком, а якорем каждого другого является близко расположенный к нему электромагнит, взаимное перемещение которых ограничено чередующимися вдоль оси ограничителями хода и упругими радиальными упорами.
К недостаткам известного технического решения линейного дискретного электропривода следует отнести наличие большого числа ограничителей хода специальной конструкции и упругих радиальных упоров, применение которых снижает надежность электропривода и усложняет его конструкцию.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является линейный шаговый двигатель дискретного электропривода [а.с. 985893 СССР, МКл. H 02 K 41/03. Линейный шаговый электродвигатель // С.В. Савин, Н.М. Фролов, А.О. Дегтярь, И.И. Иванов. - № 33096664/24-07; заявл. 29.06.81; опубл. 30.12.82, бюлл. № 48. - 3 с.], содержащий подвижный корпус с размещенными внутри электромагнитами, соединенными друг с другом жесткими стяжками специальной формы и установленным с ними на одной оси подпружиненным штоком, один крайний электромагнит закреплен неподвижно на штоке, остальные с возможностью осевого перемещения по штоку, второй крайний электромагнит выполнен с плоским якорем, установленном на корпусе, а якорем каждого другого является близко расположенный к нему электромагнит.
Данное техническое решение принимается в качестве прототипа.
К недостаткам известного технического решения также следует отнести низкую надежность и сложность конструкции линейного шагового двигателя, которые обусловлены сложной системой соединения электромагнитов друг с другом при помощи жестких стяжек в виде скоб специальной формы.
Задачей изобретения (технического решения) является повышение надежности и упрощение конструкции линейного дискретного электропривода.
Решение задачи достигается тем, что линейный дискретный электропривод, содержащий неподвижный корпус, размещенные в корпусе вдоль одной оси электромагниты с катушками и подпружиненный шток, один крайний электромагнит закреплен неподвижно на штоке, остальные - с возможностью осевого перемещения, второй крайний электромагнит выполнен с плоским якорем, закрепленным на неподвижном корпусе, а якорем каждого другого является близко расположенный к нему электромагнит, причем плоский якорь и все электромагниты зафиксированы относительно друг друга на одинаковом расстоянии, ограничивающем их ход, при этом внутренняя полость неподвижного корпуса выполнена в виде одинаковых по длине цилиндрических расточек разного диаметра, образующих на границах расточек диаметров опорные поверхности, а внутренние диаметры цилиндрических расточек сопряжены по свободной посадке с внешними диаметрами установленных в них электромагнитов, упирающихся в образованные опорные поверхности с помощью пружин растяжения-сжатия, установленных между электромагнитами и плоским якорем, причем длина каждой расточки превышает высоту установленного в нее электромагнита на величину его хода, а число расточек соответствует числу установленных в них электромагнитов.
Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новые технические результаты: повысить надежность линейного дискретного электропривода при одновременном упрощении его конструкции за счет выполнения внутренней полости неподвижного корпуса в виде одинаковых по длине расточек разного диаметра, образующих на границах раздела их диаметров опорные поверхности, обеспечивающих необходимую фиксацию установленных в расточки электромагнитов относительно друг друга и плоским якорем на одинаковом расстоянии, ограничивающем их ход.
Благодаря такому техническому решению сокращается количество подвижных элементов конструкции, испытывающих динамические воздействия в процессе работы устройства и устраняются недостатки прототипа, обусловленные сложной системой соединений электромагнитов друг с другом и с плоским якорем при помощи жестких стяжек в виде скоб специальной формы.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен продольный разрез линейного дискретного электропривода.
Линейный дискретный электропривод содержит неподвижный корпус 1, размещенные в корпусе электромагниты 2 с катушками 3, установленными на общем штоке 4, плоский якорь 5, закрепленный на неподвижном корпусе 1, и пружины растяжения-сжатия 6 для фиксации электромагнитов в исходном положении. Катушки 3 подключены к блоку управления 7.
Внутренняя полость неподвижного корпуса 1 выполнена в виде одинаковых по длине цилиндрических расточек разного диаметра, образующих на границах их диаметров опорные поверхности для фиксации электромагнитов 2 относительно друг друга и плоским якорем 5 на одинаковом расстоянии , ограничивающим их ход.
Крайний верхний электромагнит 2 закреплен на штоке 4 неподвижно, остальные электромагниты могут свободно по нему перемещаться.
Диаметры цилиндрических расточек неподвижного корпуса 1 сопряжены по свободной посадке с внешними диаметрами установленных в расточки электромагнитов 2.
Якорем крайнего нижнего электромагнита является плоский якорь 5, закрепленный на неподвижном корпусе 1.
Якорем каждого другого электромагнита, начиная с крайнего верхнего электромагнита 2, закрепленного на штоке 4, расположенный рядом с ним электромагнит в расточке большего диаметра.
Линейный дискретный электропривод работает следующим образом.
В исходном состоянии все катушки 3 обесточены. Под действием упругих сил пружин растяжения-сжатия 6 все электромагниты 2 зафиксированы относительно опорных поверхностей в цилиндрических расточках неподвижного корпуса 1 и находятся в раскрытом состоянии, показанном на чертеже (фиг.).
Работа электропривода начинается с подачи сигнала с блока управления 7 и подключения к цепи питания катушки 3 крайнего верхнего электромагнита 2. Электромагнит 2 под действием сил магнитного поля, сжимая пружину растяжения-сжатия 6, перемещается в направлении расположенного ниже электромагнита в расточке большего диаметра, являющегося для него якорем, и притягивается к нему.
Вместе с крайним верхним электромагнитом 2 перемещается закрепленный с ним шток 4 на величину выбранного зазора .
Дальнейшее последовательное включение катушек электромагнитов сопровождается аналогичными процессами, при этом перемещаются все вышестоящие электромагниты, подключенные к цепи питания на величину выбранного зазора , что приводит к дискретному перемещению штока сверху вниз на величину
Перемещение штока 4 в обратном направлении - снизу вверх выполняется последовательным отключением катушек 3, включенных в работу нижестоящих электромагнитов 2.
Движение штока 4 снизу вверх на величину выбранного зазора выполняется под действием упругих сил предварительно поджатых пружин растяжения-сжатия 6.
Таким образом, последовательное включение катушки электромагнита, вступающего в работу, приводит к перемещению штока сверху вниз, а отключение катушки последнего вступившего в работу электромагнита - к перемещению штока снизу вверх на величину выбранного зазора .
В предложенном варианте конструкции электропривода максимальный ход штока будет зависеть от размера выбранного зазора и количества последовательно включенных электромагнитов. Для получения больших усилий в процессе дискретных перемещений штока величина выбранного зазора должна быть минимальной, при этом количество используемых электромагнитов для сохранения хода штока должно быть увеличено.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить надежность и упростить конструкцию линейного дискретного электропривода.
Claims (1)
- Линейный дискретный электропривод, содержащий неподвижный корпус, размещенные в корпусе вдоль одной оси электромагниты с катушками и подпружиненный шток, один крайний электромагнит закреплен неподвижно на штоке, остальные – с возможностью осевого перемещения, второй крайний электромагнит выполнен с плоским якорем, закрепленным на неподвижном корпусе, а якорем каждого другого является близко расположенный к нему электромагнит, причем плоский якорь и все электромагниты зафиксированы относительно друг друга на одинаковом расстоянии, ограничивающем их ход, отличающийся тем, что внутренняя полость неподвижного корпуса выполнена в виде одинаковых по длине цилиндрических расточек разного диаметра, образующих на границах расточек диаметров опорные поверхности, при этом внутренние диаметры цилиндрических расточек сопряжены по свободной посадке с внешними диаметрами установленных в них электромагнитов, упирающихся в образованные опорные поверхности с помощью пружин растяжения-сжатия, установленных между электромагнитами и плоским якорем, причем длина каждой расточки превышает высоту установленного в нее электромагнита на величину его хода, а число расточек соответствует числу установленных в них электромагнитов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2791263C1 true RU2791263C1 (ru) | 2023-03-07 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU276225A1 (ru) * | Г. Е. Ануприенко , Ю. А. Высочин | Линейный шаговый двигатель | ||
SU985893A1 (ru) * | 1981-06-29 | 1982-12-30 | Пензенский Политехнический Институт | Линейный шаговый электродвигатель |
SU1047358A1 (ru) * | 1981-11-23 | 1985-06-15 | Perimov Yu A | Линейный шаговый двигатель |
SU1605297A1 (ru) * | 1986-04-09 | 1990-11-07 | Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков | Линейный дискретный электропривод |
US20220109361A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Thomas Alexander Johnson | Apparatus, systems, and methods for generating force in electromagnetic systems |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU276225A1 (ru) * | Г. Е. Ануприенко , Ю. А. Высочин | Линейный шаговый двигатель | ||
SU985893A1 (ru) * | 1981-06-29 | 1982-12-30 | Пензенский Политехнический Институт | Линейный шаговый электродвигатель |
SU1047358A1 (ru) * | 1981-11-23 | 1985-06-15 | Perimov Yu A | Линейный шаговый двигатель |
SU1605297A1 (ru) * | 1986-04-09 | 1990-11-07 | Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков | Линейный дискретный электропривод |
US20220109361A1 (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Thomas Alexander Johnson | Apparatus, systems, and methods for generating force in electromagnetic systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4777915A (en) | Variable lift electromagnetic valve actuator system | |
US6966760B1 (en) | Reciprocating fluid pump employing reversing polarity motor | |
CA2872916C (en) | Electromagnetic actuator for a reciprocating compressor | |
JPH0561445B2 (ru) | ||
RU2791263C1 (ru) | Линейный дискретный электропривод | |
JP2000136710A (ja) | 片側にばねを配置した、操作部材特にガス交換弁を操作するアクチュエ―タ | |
WO2005012697A2 (en) | Electromagnetic valve system | |
EP2947666A1 (en) | Electromechanical solenoid having a pole piece alignment member | |
US4270502A (en) | Fuel injection pumping apparatus | |
CN103578685A (zh) | 线性螺线管 | |
US9551246B2 (en) | Electromagnetic actuating apparatus | |
CN109477592A (zh) | 可变容量型压缩机用控制阀 | |
CA1129470A (en) | Multi-stage solenoid actuator for extended stroke | |
US20210328492A1 (en) | Electromagnetic Linear Actuator | |
CN107035587A (zh) | 燃料泵 | |
CN109996983B (zh) | 多路阀以及包括这种多路阀的促动器 | |
US10699834B2 (en) | Electromagnetic locking devices, systems, and methods | |
CN109209714A (zh) | 用于燃料高压泵的阀装置 | |
EP3358582B1 (en) | Reciprocating electromagnetic actuator with flux-balanced armature and stationary cores | |
DE102012106824A1 (de) | Elektromagnetische Stellvorrichtung | |
US20180114623A1 (en) | Electromagnetic actuator with ferromagnetic plunger | |
US4340846A (en) | Magnetic apparatus for producing movement | |
KR20210064376A (ko) | 솔레노이드 | |
RU2472276C1 (ru) | Линейный шаговый двигатель (варианты) | |
SU936257A1 (ru) | Линейный электромагнитный двигатель |