ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2011 года по МПК H02K41/25 H02K1/34 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для асинхронных электроприводов с прямолинейным и возвратно поступательным движением рабочих органов.

Известен линейный асинхронный двигатель (ЛАД), включающий индуктор, содержащий сердечник с многофазной обмоткой, и вторичный элемент, выполненный из магнитопроводящего сердечника, в пазах которого расположены один над другим изолированные электропроводящие стержни, замкнутые с одной стороны общей электропроводящей шиной, а с другой - замыкающим электропроводящим элементом, содержащим электропроводящую и изоляционную части, примыкающие к зубчатой рейке, связанной с зубчатым колесом (патент РФ №2301490, МПК Н02К 41/025, 2007 г.).

Данные ЛАД имеют ограниченные функциональные возможности, обусловленные сложностью обеспечения электрического контакта цилиндра со стержнями, сложностью в управлении и обслуживании электрических контактов.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому является линейный асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере два электропроводящих стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей электропроводящей шиной, а с другой стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую электропроводящую в сечении до круга и жестко скрепленную с ней, радиальная толщина электропроводящей части цилиндра выполнена плавно изменяющейся от нуля до величины, равной толщине шины, замыкающей стержни вторичной обмотки с противоположной цилиндру стороны (патент РФ №2035826 МПК Н02К 41/025, 1995 г.).

Недостатками ближайшего аналога являются сложность управления, невысокая надежность устройств управления, ограниченный диапазон регулирования скорости.

Технической задачей настоящего изобретения является создание линейного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с расширенными функциональными возможностями, за счет возможности одновременного регулирования напряжения на индукторе и активного сопротивления вторичного элемента, за счет переключения числа активных проводников в пазу вторичного элемента.

Решение данной технической задачи достигается тем, что в линейном асинхронном двигателе с разомкнутым магнитопроводом, содержащем индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере два электропроводящих стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей шиной, согласно изобретению, электропроводящие стержни присоединены каждый к своему электронному коммутационно-регулирующему прибору, соединенному с общей шиной, замыкающей электропроводящие стержни с другой стороны, связанному с многоканальным программируемым регулятором с обратной связью по скорости относительно движения вторичного элемента.

Выполнение вторичного элемента с обмоткой, состоящей из изолированных друг от друга электропроводящих стержней, размещенных в пазах сердечника вторичного элемента, с одной стороны закороченных электропроводящей шиной, с другой стороны концы изолированных друг от друга электропроводящих стержней соединены, каждый к своему электронному - коммутационно-регулирующему прибору, соединенному с общей шиной, замыкающей стержни с другой стороны, управляемому одним из каналов многоканального программируемого регулятора с обратной связью по скорости движения вторичного элемента, при этом блок закреплен непосредственно на вторичном элементе - эти признаки определяют новизну данного технического решения.

Сущность изобретение поясняется чертежом.

На чертеже изображена схема подключения стержней, каждый к своему электронному коммутационно-регулирующему прибору; ЛАД содержит стержни 1, изолированные друг от друга в пазах вторичного элемента, замкнутые с одной стороны общей электропроводящей шиной 2, а с другой стороны концы изолированных друг от друга стержней подключены каждый к своему электронному - коммутационно-регулирующему прибору 3, соединенному с общей шиной 4, замыкающей стержни 1 с другой стороны, управляемому одним из каналов многоканального программируемого регулятора 5 с обратной связью (на чертеже не показано) по скорости движения вторичного элемента.

Данный линейный асинхронный двигатель работает следующим образом. При подключении многофазной (трехфазной) обмотки к источнику трехфазного напряжения создается бегущее магнитное поле, пересекающее стержни 1 короткозамкнутой обмотки вторичного элемента и наводящее в них электродвижущие силы (ЭДС). Под действием ЭДС в стержнях 1 потекут переменные токи, взаимодействующие с бегущим магнитным полем. В результате этого взаимодействия создается тяговое усилие, перемещающее индуктор в сторону, противоположную направлению перемещения бегущего магнитного поля. Для увеличения пускового усилия увеличивают активное сопротивление обмотки вторичного элемента, замыкая, например, по одному стержню 1 в каждом пазу вторичного элемента. Это осуществляется путем переключения электронного коммутационно-регулирующего прибора 3, соединенного с общей шиной 4, замыкающей стержни 1 с другой стороны, управляемого одним из каналов многоканального программируемого регулятора 5 с обратной связью по скорости движения вторичного элемента. Для регулирования скорости движения вторичного элемента, состоящего из сердечника и обмотки, изменяют число закороченных стержней 1, путем переключения электронного коммутационно-регулирующего прибора 3, задействовать можно один стержень 1 в каждом пазу, либо сразу все стержни во всех пазах.

Для остановки двигателя достаточно переключить коммутационно-регулирующий прибор 3, таким образом, что в пазу не останется ни одного активного проводника.

По сравнению с прототипом расширены функциональные возможности за счет возможности одновременного регулирования напряжения на индукторе и активного сопротивления вторичного элемента, за счет переключения числа активных проводников в пазу вторичного элемента.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для асинхронных электроприводов с прямолинейным и возвратно-поступательным движением рабочих органов. В предлагаемом линейном асинхронном двигателе с разомкнутым магнитопроводом, содержащим индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичного элемента, включающего сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере, два электропроводящих стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей электропроводящей шиной, согласно данному изобретению, каждый электропроводящий стержень присоединен к своему электронному коммутационно-регулирующему прибору, соединенному с общей электропроводящей шиной, замыкающей электропроводящие стержни с другой стороны, и связанному с многоканальным программируемым регулятором с обратной связью по скорости движения вторичного элемента. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в расширении функциональных возможностей линейного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором за счет обеспечения возможности одновременного регулирования напряжения на индукторе и активного сопротивления вторичного элемента путем переключения числа активных проводников в пазу вторичного элемента. 1 ил.

Линейный асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичного элемента, включающего сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере, два электропроводящих стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей электропроводящей шиной, отличающийся тем, что каждый электропроводящий стержень присоединен к своему электронному коммутационно-регулирующему прибору, соединенному с общей электропроводящей шиной, замыкающей электропроводящие стержни с другой стороны, и связанному с многоканальным программируемым регулятором с обратной связью по скорости движения вторичного элемента.