ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов с прямолинейным движением рабочих органов.

Известен индуктор цилиндрического линейного электродвигателя [RU №2396679, Н02K 41/02, опубл. 10.08.2010], содержащий корпус, разъемный магнитопровод, кольцевые катушки..

Недостатком данного устройства является сложность и неразборность конструкции, сложность отвода тепла при работе двигателя, отсутствие возможности проведения ремонта и невысокая технологичность сборки, отсутствие регулировки скорости и усилия подачи.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является цилиндрический линейный асинхронный двигатель [RU №2488936, Н02K 41/025, опубл. 27.07.2013], содержащий индуктор с трехфазной обмоткой, выполненной в виде катушечных модулей, чередующихся в осевом направлении с ферромагнитными шайбами, и ферромагнитного ярма. Якорь выполнен в виде ферромагнитного стержня, на котором размещены чередующиеся ферромагнитные и электропроводящие кольца. В якоре выполнено отверстие, внутри которого размещен цилиндр, снабженный рукояткой и состоящий из чередующихся двух видов колец.

Недостатками данного устройства является то, что подвижной частью является индуктор и связанная с этим сложность подачи на нее электроэнергии, сложность изготовления и неразборность конструкции.

Техническим результатом является увеличение точности регулирования диапазона скоростей и тягового усилия и простота разборки двигателя.

Технический результат достигается тем, что в цилиндрическом линейном асинхронном двигателе, содержащем индуктор с трехфазной обмоткой, выполненной в виде катушечных модулей, якорь в виде ферромагнитного стержня с чередующимися ферромагнитными и электропроводящими кольцами, новым является то, что катушечные модули помещены в разъемные ферромагнитные шпули, которые расположены на одной оси и подключены пакетами на каждую фазу источника трехфазного напряжения при условии n_ф=1÷n/3, где: n_ф - количество катушечных модулей, подключенных пакетами, n - общее количество катушечных модулей. Также новым является и то, что ферромагнитные шпули имеют радиальный разрез и профильное стыкующее соединение, ферромагнитный стержень выполнен в виде трубы, разъемные ферромагнитные шпули зафиксированы с торцов крышками, удерживаемыми штангами, и для обеспечения плавности хода ферромагнитного стержня крышки оснащены подшипниками скольжения.

Катушечные модули регулируют диапазон скоростей и тягового усилия. Разъемные ферромагнитные шпули обеспечивают простоту разборки двигателя. Радиальный разрез на ферромагнитных шпулях исключает кольцевые токи. Профильное стыкующее соединение обеспечивает сохранение соосности ферромагнитных шпуль. Выполнение ферромагнитного стержня в виде трубы обеспечивает снижение веса и металлоемкость. Для обеспечения плавности хода ферромагнитного стержня крышки оснащены подшипниками скольжения.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен схематично общий вид цилиндрического линейного асинхронного двигателя (продольный разрез). На фиг. 2 изображен вид А на фиг. 1. На фиг. 3 изображен общий вид шпули.

Цилиндрический линейный асинхронный двигатель содержит индуктор с трехфазной обмоткой, выполненной в виде катушечных модулей 1. Якорь выполнен в виде ферромагнитного стержня 2, на котором расположены чередующиеся ферромагнитные 3 и электропроводящие кольца 4. Катушечные модули 1 помещены в разъемные ферромагнитные шпули 5, которые имеют радиальный разрез 6 и профильное стыкующее соединение 7. Разъемные ферромагнитные шпули 5 зафиксированы крышками 8, удерживаемыми штангами 9. Для обеспечения плавности хода ферромагнитного стержня 2 крышки 8 оснащены подшипниками скольжения 10.

При подключении трехфазной обмотки цилиндрического линейного асинхронного двигателя, состоящей из катушечных модулей 1, к источнику напряжения, создается бегущее по оси магнитное поле, пересекающее ферромагнитные 3 и электропроводящие кольца 4 якоря из ферромагнитного стержня 2 и находящиеся в них электродвижущие силы. Под действием этих электродвижущих сил в электропроводящих кольцах 4 якоря цилиндрического линейного асинхронного двигателя потечет ток. В результате взаимодействия бегущего магнитного поля с токами в электропроводящих кольцах 4 якоря из ферромагнитного стержня 2 создается механическое усилие, перемещающее якорь в подшипниках скольжения 10 по направлению бегущего магнитного поля. Для регулирования диапазона скоростей и тягового усилия катушечные модули подключены пакетами на каждую фазу источника трехфазного напряжения при условии n_ф=1÷n/3, где: n_ф - количество катушечных модулей, подключенных пакетами; n - общее количество катушечных модулей.

Преимущества заявляемого изобретения заключаются в том, что увеличивается точность регулирования диапазона скоростей и тягового усилия за счет подключения пакетами на каждую фазу источника трехфазного напряжения по одному или несколько катушечных модулей. В результате выполнения ферромагнитного стержня в виде трубы снижается вес и металлоемкость конструкции. Кроме того, модульная конструкция обеспечивает простоту сборки и ремонта.