ВТОРИЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК H02K41/25 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкциям вторичных элементов линейных асинхронных двигателей с короткозамкнутой обмоткой, и может найти применение в электроприводах линейного и возвратно-поступательного движения.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении энергетических показателей и упрощении устройства.

Известен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, короткозамкнутая обмотка которого выполнена обычным способом, т.е. из расплавленного алюминия /1/.

Недостатком этого аналога можно считать сложность технологического оборудования для изготовления такой обмотки. Учитывая, что линейные асинхронные двигатели выпускаются в небольших количествах, применение дорогостоящего оборудования для изготовления литых обмоток является нерентабельным.

Известен также вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, который содержит магнитопровод, в пазах которого установлена короткозамкнутая обмотка, сформированная из листового электропроводящего материала в виде сплошной полосы с поперечными просечками, причем части металла между просечками развернуты на угол ≅90^o и установлены в пазах магнитопровода /2/.

Недостатками этого аналога являются малая надежность и большие габариты устройства. Указанные недостатки объясняются растяжением металла в местах его разворота, что вызывает перегрев обмотки, а также большой вылет боковых шин, что увеличивает габариты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранный в качестве прототипа вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, содержащий магнитопровод и короткозамкнутую обмотку, сформованную из листового гофрированного электропроводящего материала и охватывающую зубцы магнитопровода, а части металла между прорезей отогнуты в одну сторону относительно плоскости прорезей и закреплены в пазах /3/.

У прототипа и изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: магнитопровод и короткозамкнутая обмотка из листового гофрированного электропроводящего материала, охватывающая зубцы магнитопровода, а ее части между зубцами отогнуты в одну сторону относительно плоскости зубцов и закреплены в пазах.

Недостатками прототипа являются низкие энергетические показатели и сложность конструкции.

Указанные недостатки объясняются тем, что гофрированная лента выполнена сплошной, т. е. без прорезей, что увеличивает немагнитный воздушный зазор двигателя на величину толщины ленты, соответственно, увеличивается намагничивающий ток, падают коэффициент мощности и КПД. Кроме того, наличие электропроводящих шин, ферромагнитных вкладышей усложняет конструкцию.

Цель изобретения повышение энергетических показателей и упрощение устройства.

Для достижения поставленной цели вторичный элемент линейного асинхронного двигателя содержит магнитопровод, короткозамкнутую обмотку из листового гофрированного электропроводящего материала, охватывающую зубцы магнитопровода, части между зубцами отогнуты в одну сторону относительно плоскости зубцов и закреплены в пазах, причем короткозамкнутая обмотка выполнена с поперечными прорезями в верхней и нижней гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода.

По отношению к прототипу изобретения имеются следующие отличительные признаки: короткозамкнутая обмотка выполнена с поперечными прорезями в верхней и нижней гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода.

Перечисленные выше отличительные признаки вместе со сходными признаками прототипа обеспечивают повышение энергетических: показателей и упрощение устройства.

Выполнение короткозамкнутой обмотки с поперечными прорезями в верхней и нижней гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода позволяют уменьшить немагнитный зазор, повысить энергетические показатели и упростить устройство.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в линейных асинхронных двигателях, с получением технического результата, заключающегося в применении гофрированной обмотки с поперечными прорезями, установленной в зубцах магнитопровода, обуславливающего обеспечение достижения поставленной цели - повышение энергетических показателей и упрощение устройства.

На фиг. 1 изображен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя в сборе; на фиг. 2 короткозамкнутая обмотка отдельно от магнитопровода.

Вторичный элемент линейного асинхронного двигателя содержит магнитопровод 1 с короткозамкнутой обмоткой из листового гофрированного электропроводящего материала, например, меди, с поперечными прорезями 2 в верхней части гофры и прорезями 3 в нижней части гофры. Прорези 2 и 3 охватывают зубцы магнитопровода 1 попеременно то в верхней части зубца 4, то в нижней части зубца 5. Части металла между прорезями 2 выполняют роль стержней 6, которые отогнуты в одну сторону относительно плоскостей прорезей 2 и 3 и закреплены в глубоких пазах магнитопровода 1. Короткозамыкающие шины 7 имеют также гофрированную форму и замыкают по торцам магнитопровода 1 стержни 6. Ширина прорезей 2 и 3 равна ширине зубцов 4 и 5, а длина прорезей 2 и 3 равна или несколько больше ширины магнитопровода 1. Толщина стержней 6, равная толщине исходной электропроводящей полосы, выбирается равной ширине пазов магнитопровода 1, что обеспечивает прочную установку с натягом обмотки в магнитопровод. Можно отметить также дополнительный положительный эффект устройства по сравнению с прототипом это увеличение поверхности охлаждения короткозамыкающих шин 7, что улучшает условия охлаждения двигателя.

Технология изготовления вторичного элемента может быть следующей. В сплошной полосе электропроводящего материала, ширина которой равна длине стержня 6 и удвоенной ширине короткозамыкающей шины 7 делают поперечные прорези 2 и 3, затем части металла 6 между прорезей загибают в одну сторону относительно плоскости каждой прорези 2 и 3, образуя гофрированную обмотку.

Готовую короткозамкнутую обмотку устанавливают путем забивки на магнитопровод 1, надев прорези 2 и 3 на зубцы 4 и 5.

В процессе работы индуктор линейного асинхронного двигателя (не показан) создает бегущее магнитное поле, которое наводит в стержнях вторичного элемента 6 ЭДС, так как стержни 6 с торцов замкнуты шинами 7, то в них протекают вихревые токи, которые взаимодействуя с бегущим магнитным полем, создают тяговую силу, действующую на вторичный элемент, вызывая его движение.

Как показали результаты изготовления опытного образца линейного асинхронного двигателя с предложенным вторичным элементом, заявляемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обладает повышенными энергетическими показателями и простотой конструкции.

Изобретение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Использование: в линейных электроприводах поступательного или колебательного движения. Сущность изобретения: во вторичном элементе линейного асинхронного двигателя короткозамкнутая обмотка выполнена из листового гофрированного материала с поперечными прорезями 2, охватывающими зубцы 4 магнитопровода 1 попеременно в верхней и нижней части зубцов 4. Части металла между прорезями 2 отогнуты в одну сторону относительно плоскости прорезей 2 и закреплены в пазах магнитопровода 1. 2 ил.

Вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, содержащий магнитопровод и короткозамкнутую обмотку из листового гофрированного электропроводящего материала, охватывающую зубцы магнитопровода, ее части между зубцами отогнуты в одну сторону относительно плоскости зубцов и закреплены в пазах, отличающийся тем, что короткозамкнутая обмотка выполнена с поперечными прорезями в верхнем и нижнем гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода.