RU2370874C1 - Linear motor - Google Patents
Linear motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370874C1 RU2370874C1 RU2008112342/09A RU2008112342A RU2370874C1 RU 2370874 C1 RU2370874 C1 RU 2370874C1 RU 2008112342/09 A RU2008112342/09 A RU 2008112342/09A RU 2008112342 A RU2008112342 A RU 2008112342A RU 2370874 C1 RU2370874 C1 RU 2370874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- anchor
- springs
- fixed
- shaft
- Prior art date
Links
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным электродвигателям, и может быть использовано для привода дозаторов, насосов, клапанов и других механизмов.The invention relates to electrical engineering, in particular to linear electric motors, and can be used to drive dispensers, pumps, valves and other mechanisms.
Уровень техникиState of the art
Известен линейный двигатель, состоящий из статора и якоря, статор содержит шпильки, на которые надеты магнитные основания, полюсы, немагнитные втулки, а также магнитные обручи, немагнитные шайбы, намагничивающиеся катушки. Якорь содержит стержень, на котором крепятся магнитные и немагнитные гайки. Осевые длины магнитных и немагнитных элементов статора и якоря определяются чередованием относительных чисел 1 и 3 (см. а.с. RU №2108651, кл. Н02К 33/02, Н02К 41/03).A linear motor consisting of a stator and an armature is known, the stator contains pins on which magnetic bases, poles, non-magnetic bushings are mounted, as well as magnetic hoops, non-magnetic washers, magnetizing coils. The anchor contains a rod on which magnetic and non-magnetic nuts are attached. The axial lengths of the magnetic and non-magnetic elements of the stator and the armature are determined by the alternation of relative numbers 1 and 3 (see AS RU No. 2108651, class N02K 33/02, N02K 41/03).
Недостатком аналога является сложность изготовления.The disadvantage of an analogue is the complexity of manufacturing.
Известен электромагнитный двигатель, содержащий цилиндрический магнитопровод, состоящий из корпуса, сердечника, соединяющего их фланца, обмотку, расположенную вокруг сердечника, и плоский внешний прямоходовой якорь с ферромагнитным шунтом, выполненным в виде кольца, плоский внешний прямоходовой якорь выполнен немагнитным (см. а.с. RU №2159984, кл. Н02К 33/02, H01F 7/18).A known electromagnetic motor containing a cylindrical magnetic circuit, consisting of a housing, a core connecting their flanges, a winding located around the core, and a flat external forward anchor with a ferromagnetic shunt made in the form of a ring, a flat external forward anchor is made non-magnetic (see.c. . RU No. 2159984, CL H2K 33/02, H01F 7/18).
Данный аналог имеют следующие недостатки: нет возможности фиксировать якорь в промежуточном положении и изменять амплитуду перемещений якоря.This analogue has the following disadvantages: it is not possible to fix the anchor in an intermediate position and change the amplitude of the armature movements.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является электромагнитный двигатель, содержащий цилиндрический магнитопровод, состоящий из корпуса, сердечника и соединяющего их фланца, а также обмотку, расположенную вокруг сердечника, и закрепленный на валу плоский внешний прямоходный ферромагнитный якорь с шунтом, выполненным в виде кольца, на якоре выполнено дополнительное кольцо, расположенное с внешней стороны относительно шунта, при этом в корпусе со стороны якоря выполнена проточка, соответствующая форме дополнительного кольца (см. а.с. RU №2236744, кл. Н02К 33/02, H01F 7/18).The closest in technical essence, the effect achieved and accepted by the authors for the prototype is an electromagnetic motor containing a cylindrical magnetic circuit consisting of a housing, a core and a flange connecting them, as well as a winding located around the core, and a flat external forward-flow ferromagnetic armature with a shunt fixed to the shaft made in the form of a ring, an additional ring is located on the anchor located on the outside relative to the shunt, while in the case on the side of the anchor a prot ovary corresponding form additional rings (see. AS RU №2236744, Cl. N02K 33/02, H01F 7/18).
Недостатками прототипа является то, что в нем нет защиты внутренних деталей от воздействий окружающей среды, на валу не установлены подшипники скольжения, якорь перемещается только из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее и нет возможности создавать промежуточные положения якоря, высокая сложность изготовления.The disadvantages of the prototype is that it does not protect the internal parts from environmental influences, the bearings are not mounted on the shaft, the armature moves only from the lowermost position to the highest upper and there is no possibility to create intermediate positions of the anchor, high manufacturing complexity.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технический результат, который может быть достигнут с помощью изобретения, сводится к созданию возвратно-поступательных движений якоря регулируемой амплитуды, а также возможности фиксирования якоря в любом положении в пределах рабочего хода.The technical result that can be achieved using the invention is reduced to the creation of reciprocating movements of the armature of adjustable amplitude, as well as the possibility of fixing the armature in any position within the working stroke.
Технический результат достигается с помощью линейного двигателя, содержащего цилиндрический корпус, в котором болтами закреплены два цельных цилиндрических магнитопровода П-образной формы с намагничивающими катушками. В отверстия магнитопроводов через подшипники скольжения вставлен вал с двумя пружинами, между которыми посередине под прямым углом закреплен якорь. Якорь состоит из двух дисковых магнитных вставок, между которыми находится немагнитная прослойка. В немагнитной прослойке якоря выполнены четыре выреза под фиксирующие шарики с пружинами, которые закрыты ограничивающими крышками с отверстиями для шарика. Шарик выглядывает из отверстия таким образом, чтобы попасть в бороздку на внутренней поверхности корпуса при отключении намагничивающих катушек.The technical result is achieved using a linear motor containing a cylindrical body, in which two integral cylindrical U-shaped magnetic cores with magnetizing coils are bolted. A shaft with two springs is inserted into the holes of the magnetic circuits through the plain bearings, between which an anchor is fixed in the middle at right angles. An anchor consists of two disk magnetic inserts between which there is a non-magnetic layer. In the non-magnetic layer of the anchor there are four cutouts for fixing balls with springs, which are closed by bounding caps with holes for the ball. The ball peeks out of the hole so as to get into the groove on the inner surface of the housing when the magnetizing coils are turned off.
Применение заявляемого линейного двигателя позволит упростить конструкцию и расширить ее функциональность.The use of the inventive linear motor will simplify the design and expand its functionality.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На чертеже представлен общий вид и разрез линейного двигателя.The drawing shows a General view and section of a linear motor.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Линейный двигатель состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором болтами 2 закреплены два цельных цилиндрических магнитопровода 3 П-образной формы с намагничивающими катушками 4, 5. В отверстия магнитопроводов 3 через подшипники скольжения 6 вставлен вал 7 с двумя пружинами 8, между которыми посередине под прямым углом закреплен якорь 9. Якорь 9 состоит из двух дисковых магнитных вставок 10, между которыми находится немагнитная прослойка 11. В немагнитной прослойке 11 якоря выполнены четыре выреза под фиксирующие шарики 12 с пружинами 13, которые закрыты ограничивающими крышками 14 с отверстиями для шарика 12. Шарик 12 выглядывает из отверстия таким образом, чтобы попасть в бороздку на внутренней поверхности корпуса 1 при отключении намагничивающих катушек 4, 5. Это необходимо для того, чтобы якорь 9 под действием пружин 8 занял среднее положение и зафиксировался в нем. Корпус 1, магнитопроводы 3 и магнитные вставки 10 якоря выполнены из магнитомягкого материала, а вал 7 и немагнитная прослойка 11 якоря - из немагнитных материалов.The linear motor consists of a cylindrical housing 1, in which two integral U-shaped cylindrical magnetic cores 3 are fixed with bolts 2 with magnetizing coils 4, 5. A shaft 7 with two springs 8 is inserted through the bearings of the magnetic cores 3 through the sliding bearings 6, between which in the middle there is a straight anchor 9 is fixed at an angle. Anchor 9 consists of two disk magnetic inserts 10, between which there is a non-magnetic layer 11. In the non-magnetic layer 11 of the anchor there are four cutouts for the fixing balls 12 with springs 13, which closed by bounding caps 14 with holes for the ball 12. The ball 12 looks out of the hole so as to get into the groove on the inner surface of the housing 1 when the magnetizing coils 4, 5 are turned off. This is necessary so that the anchor 9 takes middle position under the action of the springs 8 and fixed in it. The housing 1, the magnetic cores 3 and the magnetic inserts 10 of the anchor are made of soft magnetic material, and the shaft 7 and the non-magnetic layer 11 of the anchor are made of non-magnetic materials.
Линейный двигатель работает следующим образом.The linear motor operates as follows.
При подаче напряжения на намагничивающую катушку 4, протекающий в ней ток индуцирует магнитное поле, силовые линии которого замыкаются через магнитопровод 3, корпус 1 и магнитную вставку 10 якоря. При этом возникает магнитодвижущая сила, которая стремится соединить якорь 9 с магнитопроводом 3 и поднять его вверх. Плотность силовых линий в зазоре между магнитопроводом 3 и якорем 9 снижается за счет того, что их часть проходит через корпус 1. Это позволяет сделать магнитные потоки более равномерными и избежать магнитного насыщения магнитопровода 3, что в итоге дает увеличение тягового усилия линейного двигателя. Возникающее на якоре 9 линейного двигателя усилие передается через вал 7 в нагрузку.When voltage is applied to the magnetizing coil 4, the current flowing in it induces a magnetic field, the lines of force of which are closed through the magnetic circuit 3, housing 1 and the magnetic insert 10 of the armature. In this case, a magnetomotive force arises, which tends to connect the armature 9 with the magnetic core 3 and raise it up. The density of the lines of force in the gap between the magnetic circuit 3 and the armature 9 is reduced due to the fact that part of them passes through the housing 1. This allows you to make magnetic fluxes more uniform and avoid magnetic saturation of the magnetic circuit 3, which ultimately gives an increase in the traction force of the linear motor. The force arising at the anchor 9 of the linear motor is transmitted through the shaft 7 to the load.
Увеличение напряжения, подаваемого на намагничивающую катушку 4, приводит к увеличению скорости перемещения якоря 9. При необходимости зафиксировать якорь 9 в промежуточном положении увеличение напряжения, подаваемого на намагничивающую катушку 4, прекращается и одновременно с этим подается напряжение на намагничивающую катушку 5. При этом возникает магнитодвижущая сила, которая стремится опустить якорь 9 вниз. Если продолжить дальнейшее увеличение напряжения, подаваемого на намагничивающую катушку 5, то якорь 9 выйдет из равновесия и опустится вниз. Таким образом, подавая на намагничивающие катушки 4 и 5 напряжение определенной величины, можно менять положение якоря 9 из среднего в крайнее верхнее или нижние, а также меньшей амплитуды или фиксировать якорь в определенном положении.An increase in the voltage supplied to the magnetizing coil 4 leads to an increase in the speed of movement of the armature 9. If necessary, fix the armature 9 in an intermediate position, the increase in the voltage supplied to the magnetizing coil 4 is stopped and, at the same time, the voltage is applied to the magnetizing coil 5. In this case, a magnetomotive a force that seeks to lower anchor 9 down. If we continue a further increase in the voltage supplied to the magnetizing coil 5, then the armature 9 will go out of balance and drop down. Thus, applying a voltage of a certain magnitude to the magnetizing coils 4 and 5, it is possible to change the position of the armature 9 from the middle to the extreme upper or lower, as well as to a lower amplitude or to fix the armature in a certain position.
В отличие от прототипа, в заявленном линейном двигателе намагничивающие катушки могут работать одновременно, а не поочередно. Это возможно благодаря наличию в якоре немагнитной прослойки, которая разделяет магнитные системы верхней и нижней катушек. Такое разделение позволяет магнитодвижущим силам катушек одновременно воздействовать на якорь и изменять амплитуду рабочего хода или фиксировать его в любом положении в пределах рабочего хода. Также заявленный линейный двигатель отличается наличием герметичного корпуса, который является частью магнитной системы и расширяет область применения изобретения. У заявленного линейного двигателя вал закреплен на подшипниках для уменьшения трения; пружины на валу и шарики в якоре позволяют переводить и фиксировать якорь в среднем положении, что упрощает систему управления, так как начало работы всегда связано с одним и тем же положением якоря; формирование тяговой характеристики не требует изменения конструкции, а достаточно только изменять управляющий сигнал.Unlike the prototype, in the claimed linear motor, magnetizing coils can work simultaneously, and not alternately. This is possible due to the presence in the anchor of a non-magnetic interlayer that separates the magnetic systems of the upper and lower coils. This separation allows the magnetomotive forces of the coils to simultaneously act on the armature and change the amplitude of the stroke or fix it in any position within the stroke. Also claimed linear motor is characterized by the presence of a sealed enclosure, which is part of the magnetic system and expands the scope of the invention. The declared linear motor shaft mounted on bearings to reduce friction; the springs on the shaft and the balls in the anchor allow you to translate and fix the anchor in the middle position, which simplifies the control system, since the beginning of work is always associated with the same position of the anchor; the formation of the traction characteristic does not require a design change, but it is enough to change the control signal.
Применение заявляемого линейного двигателя позволит упростить конструкцию и расширить ее функциональность, а также снизить затраты на производство.The use of the inventive linear motor will simplify the design and expand its functionality, as well as reduce production costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112342/09A RU2370874C1 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Linear motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112342/09A RU2370874C1 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Linear motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2370874C1 true RU2370874C1 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41263091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008112342/09A RU2370874C1 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Linear motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370874C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740513C1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-01-15 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Сибирский Государственный Университет Водного Транспорта" (Фгбоу Во "Сгувт") | Electromagnetic motor of reciprocating motion |
RU2807211C2 (en) * | 2021-07-30 | 2023-11-13 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Сибирский Государственный Университет Водного Транспорта" (Фгбоу Во "Сгувт") | Reciprocation motor |
-
2008
- 2008-03-31 RU RU2008112342/09A patent/RU2370874C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740513C1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-01-15 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Сибирский Государственный Университет Водного Транспорта" (Фгбоу Во "Сгувт") | Electromagnetic motor of reciprocating motion |
RU2807211C2 (en) * | 2021-07-30 | 2023-11-13 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Сибирский Государственный Университет Водного Транспорта" (Фгбоу Во "Сгувт") | Reciprocation motor |
RU223267U1 (en) * | 2023-12-11 | 2024-02-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Linear electric motor with magnetic-fluid seal units |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11165307B2 (en) | Magnetic motor and method of use | |
US5719451A (en) | Linear magnetic actuator | |
US5814907A (en) | Electromagnetic force motor with internal eddy current damping | |
US11218067B2 (en) | Method and apparatus for power generation | |
JP2001520498A (en) | Linear electromagnetic machine | |
US20060113847A1 (en) | Linear actuator | |
CN106165271B (en) | Linear electromagnetic actuator including two independent mobile members | |
RU2370874C1 (en) | Linear motor | |
KR102188617B1 (en) | Electric machine | |
RU2694811C1 (en) | Linear electric motor | |
RU223267U1 (en) | Linear electric motor with magnetic-fluid seal units | |
RU2543512C1 (en) | Linear electric motor | |
KR101513879B1 (en) | Actuator using magnetic lenz effect | |
RU2236744C1 (en) | Electromagnetic motor (variants) | |
SU1200364A1 (en) | Reciprocating electric motor | |
RU2705205C1 (en) | Linear electric motor | |
US20200365307A1 (en) | DC/Universal Electric Motor | |
RU2216843C2 (en) | Valve-type electric motor | |
RU2044390C1 (en) | Linear electric motor | |
SU1515278A1 (en) | Linear electric motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100401 |