СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Известны синхронные электродвигателя возвратно-поступательного движения с главной обмоткой и обмоткой возбуждения, расположенными на четырехполюсном статоре, и подвижным элементом в виде ферромагнитных вставок, являющихся частью магнитопровода. Они имеют асимметричный статор, что вызывает возникновение поперечных сил при работе двигателя, увеличивающих силы трения. Кроме того, магнитопровод статора состоит из двух частей, что требует дополнительных, соединяющих эти части деталей.

В предложенном двигателе, с целью исключения вибраций и уменьшения силы трения, магнитопровод статора выполнен симметричным, а указанные ферромагнитные вставки - в виде двух пар параллельно расположенных трехгранных прямоугольных призм, со смещением одной пары относительно другой на 90°.

На чертеже приведена схема взаимного расположения магнитопроводов статора и движущейся части при ее крайнем правом положении (пунктиром указаны пути потока возбуждения).

Предлагаемый двигатель состоит из симметричного шихтованного магнитопровода 1 статора с четырьмя явно выраженными полюсами 2, 3, 4 и 5. На одной паре противоположных полюсов 2 и 4 расположены катушки обмотки возбуждения, соединенные последовательно и питаемые постоянным током таким образом, что полюса 2 и 4 представляют собой одну пару разноименных полюсов. На другой паре полюсов 3 и 5 расположены катушки главной обмотки, соединенные аналогично катушкам обмотки возбуждения и питаемые переменным током.

Плоские концевые поверхности полюсов магнитопровода статора ограничивают пространство, в котором расположена движущаяся часть. Последняя представляет собой корпус 6 из немагнитного материала (например, текстолита) в форме четырехгранной прямой призмы квадратного сечения. В корпус движущейся части встроены две пары ферромагнитных шихтованных вставок 7 и 8, 9 и 10, имеющих форму трехгранной прямой прямоугольной призмы.

Две поверхности ферромагнитных вставок совмещаются с боковыми поверхностями корпуса движущейся части. Внутренние боковые поверхности вставок параллельны диагональной плоскости корпуса 6, причем внутренние боковые поверхности одной пары вставок смещены на 90° относительно подобных поверхностей другой пары вставок. Между вставками имеются немагнитные промежутки. Движущаяся часть центрирована относительно статора направляющими и может передвигаться в продольном направлении.

Работа двигателя. Боковые поверхности магнитных вставок движущейся части, расположенные против полюсов главной обмотки, имеют постоянное разноименное подмагничивание от источника потока возбуждения. При протекании переменного тока в главной обмотке ее полюса будут иметь то одну, то другую полярность, и соответственно, будут то отталкивать, то притягивать магнитные вставки движущейся части, создавая тем самым продольную переменную движущую силу. Симметричная конструкция двигателей полностью уравновешивает поперечные силы при точной центровке движущейся части.

Когда движущаяся часть находится в крайнем правом положении (показано на чертеже), потоки возбуждения замыкаются через магнитные вставки 9 и 10 и пронизывают катушки главной обмотки в одном направлении. При крайнем левом положении потоки возбуждения замыкаются через магнитные вставки 7 и 8 и пронизывают катушки главной обмотки в противоположном направлении. Этим достигается полное использование главной обмотки. Кроме того, в крайних положениях движущейся части с катушками главной обмотки сцепляются потоки обеих катушек обмотки возбуждения, т.е. полностью используются источники потока возбуждения.