ЛИНЕЙНАЯ ВЕНТИЛЬНО-ИНДУКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к области проектирования электрических линейных машин и может быть использована в области автономной генерации электрической энергии.
Известен линейный вентильно-индукторный электродвигатель-генератор (патент РФ 2402861), включающий группу катушек, группу преобразователей, группу статоров и группу воздушных зазоров соответствующих преобразователей и статоров, расположенную с возможностью обеспечения пересечения магнитным потоком соответствующих преобразователей и статоров, при этом магнитный поток указанных катушек сформирован с возможностью обеспечения пересечения им преобразователя и статора с замыканием его на себя, так же содержит станины, при этом преобразователи и статоры являются ферромагнитными элементами, а группа преобразователей включает в себя крайние и промежуточные преобразователи, при этом группа статоров включает в себя крайние и промежуточные статоры, а группа катушек закреплена на станинах и включает в себя группу промежуточных катушек, установленных с возможностью направления магнитного потока по их внутреннему пространству.
Недостатком такой конструкции электрической машины является то, что при работе с высокой частотой возвратно-поступательных движений нецелесообразно использовать замыкание магнитного потока через статор в продольном направлении, по причине технической сложности исполнения шихтования магнитопровода статора.
Прототипом полезной модели принимается линейный электродвигатель (патент РФ №2212088), содержащий статор с многофазной обмоткой, ферромагнитный ротор (подвижный элемент), установленный на направляющих (продольные направляющие), при этом ротор и статор выполнены в форме 3-х лучевой звезды, причем ротор установлен на направляющих из диэлектрика, жестко связанных со статором через систему подшипников.
Недостатками линейного электродвигателя является использование сложного звездообразного вторичного элемента, который установлен на направляющие из диэлектриков, что не позволяет применять машину в условиях высоких температур и значительных механических нагрузок. Также недостатком является, необходимость изготовления магнитопровода из листовых элементов из электротехнической стали (шихтовка в продольном направлении), что усложняет изготовление и снижает прочность вторичного элемента.
Задачей полезной модели является разработка линейной вентильно-индукторной электрической машины возвратно-поступательного действия обеспечивающей улучшение технических параметров систем генерации электрической энергии с использованием в качестве привода двигатели внутреннего сгорания.
Техническим результатом линейной вентильно-индукторной электрической машины возвратно-поступательного действия является оптимальные массогабаритные и ценовые параметры, а также улучшенная технологичность изготовления конструкции.
Технический результат полезной модели достигается с использованием линейной вентильно-индукторной электрической машины возвратно-поступательного действия, состоящей из статора, подвижного элемента и продольных направляющих, при этом статор и подвижный элемент выполнены из ферромагнитного материала, шихтованного в плоскости перпендикулярной оси движения, а на статоре расположены сосредоточенные обмотки статора.
На фигуре представлен эскиз поперечного сечения линейной вентильно-индукторной электрической машины возвратно-поступательного действия. Линейная вентильно-индукторная электрическая машина возвратно-поступательного действия состоит из статора (на фиг. не обозначен), подвижного элемента 1, причем статор (на фиг. не обозначен) состоит из магнитопровода статора 2, выполненного из ферромагнитного материала (например, из листов электротехнической стали) шихтованного в плоскости перпендикулярной оси движения и сосредоточенных обмоток статора 3, расположенных на магнитопроводе статора 2. Подвижный элемент 1 также выполнен из ферромагнитного материала (например, из листов электротехнической стали) шихтованного в том же направлении, что и магнитопровод статора 2. На внутренней поверхности магнитопровода статора 2 закреплены неподвижные части продольных направляющих 4, а на наружной поверхности подвижного элемента 1 закреплены подвижные части продольных направляющих 5.
Рассмотрим принцип работы линейной вентильно-индукторной электрической машины возвратно-поступательного действия. Возбуждаемый электрическим током, протекающим в сосредоточенных обмотках статора 3, магнитный поток (на фиг. обозначен пунктирными линиями) замыкается через магнитопровод статора 2, воздушный зазор между статором (на фиг. не обозначен) и подвижным элементом 1. Причем замыкание магнитного потока происходит в поперечной плоскости к направлению перемещения подвижного элемента 1. Для обеспечения улучшенного показателя эффективности линейной вентильно-индукторной электрической машины возвратно-поступательного действия необходимо обеспечить минимальное значение величины воздушного зазора. Это достигается путем обеспечения повышения жесткости конструкции, для этого используются неподвижные части продольных направляющих 4 закрепленные на внутренней поверхности магнитопровода статора 2 и подвижные части продольных направляющих 5 закрепленные на наружной поверхности подвижного элемента 1. Этим достигается стабилизация величины воздушного зазора между статором (на фиг. не обозначен) и подвижным элементом 1.