ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК H02K41/25 

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к линейным электрическим двигателям, и может быть использовано в ракетной технике в качестве стартовых двигателей.

Известны линейные электродвигатели, содержащие статор с обмоткой и ротор в виде полосы, выполненной из ферромагнитного или токопроводящего материала [1] Описанные устройства имеют тот недостаток, что не обеспечивают наиболее полного использования поверхности ротора, а поэтому имеют малую эффективность использования материалов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электрический линейный двигатель, содержащий ротор в виде металлической полосы и два статора, расположенных по обеим сторонам ротора и скрепленных между собой жесткой обоймой [2] Описанное устройство имеет тот недостаток, что не обеспечивает эффективности использования поверхности ротора.

Цель изобретения повышение эффективности использования поверхности ротора.

Достигается это выполнением статора линейного двигателя с поперечным сечением, соответствующим поперечному сечению ротора.

На чертеже изображен линейный двигатель.

Он содержит: 1 полосовой ротор, 2 цилиндрический ротор, 3 статор, 4 шихтовка статора, 5 обмотка статора, 6 клин, 7 кожух статора, 8, 9, 10, 11 фазы обмотки, 12 зазор между статором и ротором.

Линейный двигатель содержит ротор в виде полосовой части, выполненный из токопроводящего материала, например алюминия, и поперечной части 2, выполненной из того же материала. Полосовая часть 1 ротора может быть выполнена в виде стабилизатора ракеты, а поперечная часть в виде круглой части корпуса ракеты. Поперечная часть 2 может быть выполнена в виде прямоугольной полосы, прикрепленной к полосовой части ротора и образующего совместно Т-образную форму. Ротор 1 и 2 может быть выполнен также из ферромагнитного материала, армированного токопроводящим материалом, образующим короткозамкнутую обмотку. Статор 3 выполнен из феррита или из электротехнической листовой стали, причем шихтовка 4 статора выполнена перпендикулярно поверхности ротора. Статор 4 снабжен обмоткой 5, помещенной в пазы и укрепленной клиньями 6. Статор 4 крепится к кожуху 7, установленному жестко, либо к стенкам шахты или к корпусу подъемного сосуда в случае использования линейного двигателя в качестве подъемника шахт при извлечении полезных ископаемых. Обмотка 5 статора 3 состоит из фаз 8, 9, 10, например фазы А, В и С трехфазного переменного тока. На чертеже фаза А 8 показана в разрезе у вершины полосового ротора 1. В разрезе также показана фаза В 9. Каждая фаза 8 А, 9 В и 10 С помещены в два паза статора 3, например для фазы А прямой 8 и обратный 11. Рабочая поверхность статора 3 выполнена охватывающей поверхность частей 1 и 2 ротора с заданным зазором 12, повторяя их форму, а следовательно, увеличивая полезную поверхность статора 3, увеличивая соответственно тяговые характеристики двигателя. Лобовые части обмоток 8, 9, 10 статора (не показаны) могут быть расположены с торцовых частей статора 3, расположенного над частью 2 ротора или расположены поверх кожуха 7 торцовой части статора 3, расположенного над частью 2 ротора. Таким образом, сердечник статора 3 и обмотки 5 охватывают поверхности частей 1 и 2 ротора линейного двигателя. Для обеспечения создания постоянной величины зазора 12 между частями 1 и 2 ротора и сердечником статора 3 используются направляющие (не показаны) или система магнитного подвешивания или другие элементы, например колеса, установленные на статоре или роторе.

Работает линейный двигатель следующим образом. При включении обмотки 5 статора 3 в сеть трехфазного тока в нем образуется бегущее магнитное поле, индуцирующее ЭДС и токи в частях якоря 1 и 2. В результате взаимодействия бегущего поля статора 3 с токами в частях 1 и 2 ротора статор 3 или ротор с частями 1 и 2 приводятся в движение. Если статор жестко закреплен в шахте, то ротор начинает перемещаться, если ротор жестко укреплен в шахте, то статор начинает перемещаться относительно ротора.

Линейный двигатель может быть использован в качестве привода лифтов шахт или высотных зданий или в качестве привода для запуска ракет. Выполнение сердечника статора 3 и обмоток 5 по форме частей 1 и 2 ротора с одинаковыми зазорами 12 обеспечивает повышение поверхности взаимодействия статора и ротора и увеличивает тяговые характеристики двигателя и упрощает конструкцию двигателя и эксплуатационные характеристики, в частности установки и снятия статора с ротора.

Использование: многофазные линейные асинхронные электродвигатели, используемые в качестве привода лифтов или шахтного оборудования. Сущность изобретения: линейный асинхронный электродвигатель сорержит статор с многофазной обмоткой, вторичный элемент, причем вторичный элемент выполнен Т-образной формы, а поверхность статора, обращенная к вторичному элементу, повторяет ее непрерывно на всем ее протяжении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с многофазной обмоткой в виде пространственной спирали и вторичный элемент, причем шихтовка статора выполнена перпендикулярно поверхности вторичного элемента в аксиальном направлении, отличающийся тем, что вторичный элемент выполнен Т-образным, а поверхность статора, обращенная к вторичному элементу, повторяет ее непрерывно на всем ее протяжении. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в сердечнике статора выполнены пазы в виде пространственной спирали, в которых уложена обмотка.