ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ УРАВНОВЕШЕННЫЙ ВИБРОПРИВОД
ENERGY-SAVING BALANCED VIBRATION MOTOR

Изобретение относится к электротехнике, в частности производству электромагнитных приводов, и может найти широкое применение для виброперемешивающих устройств в аппаратах и реакторах нефтехимических, химических, микробиологических, пищевых и других производств.
Известно «Электромагнитное приводное устройство», в котором кольцевые электромагниты установлены симметрично с двух сторон опорной плиты, а рабочий шток от верхнего якоря пропущен через центр упругого элемента и отверстий в статорах, опорной плите и нижнем якоре (патент России №2263987, кл. В01 F 11/00)
Обладая определенными достоинствами, устройство не лишено некоторых недостатков. Устройство в основном применяется в вибрационных аппаратах и реакторах, которые работают на частоте 50 Гц. Электрические катушки в этих устройствах запитаны от полупроводникового выпрямителя тока. При этом устройство, в котором электромагниты установлены симметрично с двух сторон опорной плиты, потребляет двойную мощность. Второй полупериод тока направляется обратно в сеть, нагревая провода. При большой мощности привода эти потери довольно значительны.
Задачей изобретения является уменьшение энергопотребления устройством и потерь полезной мощности.
Поставленная цель достигается тем, что один из виброприводов установлен на опорной плите в перевернутом виде, то есть на опорную плиту установлен на крышку корпус, которая жестко соединенна с упругим элементом, на котором закреплен якорь электромагнита, а сам электромагнит, содержащий опорный фланец со статором и электрическими катушками, установлен на фланец корпуса сверху. Нижний вибропривод закреплен на опорной плите непосредственно через опорный фланец электромагнита.
Технический результат изобретения заключается в том, что один из двух виброприводов закреплен на опорной плите в перевернутом виде, что при сохранении движения рабочих штоков в противоположных направлениях и взаимно гасящих усилий на опорную плиту позволяет через полупроводник запитать одним полупериодом тока электрические катушки одного вибропривода, а через другой полупроводник запитать вторым полупериодом тока электрические катушки второго вибропривода. Такая схема подвода питания позволяет вдвое сократить энергозатраты вибропривода.
На Фиг.1 изображено устройство, которое состоит из двух виброприводов, установленных симметрично с двух сторон опорной плиты 1. При этом сверху опорной плиты установлен на крышку корпус 2 вибропривода, на фланце которого сверху закреплен электромагнит 3, содержащий опорный фланец со статором 4, и размешенными в нем электрическими катушками 5. Отверстие во фланце закрыто крышкой 6. Якорь электромагнита 7 жестко соединен с рабочим штоком 8 и закреплен на упругом элементе 9, который через регулирующую зазор h прокладку 10 установлен на крышке корпуса 2. Вибропривод, который установлен под опорной плитой, закреплен на ней через фланец электромагнита, а рабочий шток, жестко закрепленный на его якоре, выполнен полым 11 и уплотнен мембраной 12.
На Фиг.2 изображена схема питания электрических катушек привода от переменного тока через полупроводниковые выпрямители.
Устройство работает следующим образом. На электрические катушки 5 подается через полупроводник Д1 и регулируемое сопротивление R1 один полупериод тока, который, проходя через витки катушки L1, намагничивает сердечники 4 статора электромагнита, которые притягивают к себе якорь 7 с жестко закрепленным на нем рабочим штоком 8 и упругим элементом 9. Под воздействием тягового усилия электромагнита якорь со штоком перемещаются вверх, а упругий элемент растягивается. В следующий полупериод ток в этих катушках отсутствует, электромагнитные силы не возникают, а упругий элемент сжимается и возвращает якорь со штоком в сторону опорной плиты. В это время через полупроводник D2 и регулируемое сопротивление R2 ток второго полупериода поступает на электрические катушки L2 другого вибропривода и намагничивает сердечники статора электромагнита, которые притягивают к себе якорь, жестко соединенный с упругим элементом и полым штоком. При этом упругий элемент растягивается и перемещает шток, соединенный с якорем, в сторону опорной плиты. Далее циклы повторяются.
Тяговое усилие электромагнита, действующее на якорь одного вибропривода, передается на опорную плиту и гасится усилием упругого элемента другого вибропривода. Благодаря взаимному уравновешиванию электромагнитных и упругих сил, действующих в противоположных направлениях, на опорную плиту не передаются колебания. Колебательные движения в противоположных направлениях совершают только якоря с закрепленными на них рабочими штоками.