Линейный электрический двигатель Советский патент 1984 года по МПК H02K41/02 

Изобретение относится к электрическим маиинам, в частности к линейным двигателям, используемым в качестве привода транспортных .средств.

Известен линейный электрический двигатель, содержащий магнитопроврд, образующий переменнополюсную вдоль направления движения систему, и якорь с распределенной обмоткой, соединенной с переключающими элементами управляющего коммутатора, подключающего в каждый момент времени секции обмотки, лежащие между полюсами к истзочнику цепи воз уждеиия, а секции, лежащие против полюсов, - к источнику питания якоря С1.

Недостатком такого технического решения является то, что магнитопро вод. должен быть непрерывным вдоль направления движения транспортных единиц, к которым он прикрепляется. В; противном случае на участках разрыва магнитопровода возникают краевые эффекты, которые уменьшают полезную мощность двигателя. Этот недостаток особенно проявляется в линейном двигателе с неподвихсно установленным на пути якорем и подвижным магнитопроводом, состоящим из нескольких участков по числу транспортных единиц в составе, В этом случае необходимо применять гибкие ферромагнитные соединения частей магнитопровода, что усложняет его конструкцию.

Известен также линейный электрический двигатель, содержащий магнитопроводр состоящий из отдельных ферромагнитных полос и образующий переменнополюсную вдоль направления дви«.ения магнитную систему, ,и якорь в виде двух пакетов с распределением по обе стороны магнитопровода обмотками, соединенными с переключающими элементами управляющего коммутатора, подключающего в каждый момент времени секции обмоток, лежащие между полюсами, к источнику питания цепи возбуждения, а секции, лежащие против полюсов, к источнику питанияякоря 2. Рабочий магнитный поток проходит перпендикулярно направлению движения по ферромагнитным полосам магнитопрвода, что способствует уменьшению краевых эффектов. Однако при установке пакетов якоря по обеим сторонам пути и при значительной ширине подвижного состава существенно возрастает длина пути магнитного потока по магнитопроводу, увеличивается магнитное сопротивление ферромагнитных полос, чтовызывает увеличение тока возбуждения, необхо

димого для поддержания заданной величины индукции в зазоре линейного двигат-еля, .и снижение его КПД. Увеличение магнитного сопротивления магнитопровода из-за увеличения его длины можно скомпенсировать увеличением плсхцади сечения ферромагнитных полос, но при этом увеличивается вес магнитопровода.

Цель изобретения - уменьшение веса двигателя на единицу полезной мощности и улучш.ение его энергетических показателей.

Указанная цель достигается тем, что отдельные полосы магнитопровода соединены в группы двумя продольными ферромаг1чтными перемычками, причем в центре каждой группы выполнен общий продольный паз.

На фиг. 1 схематически изображен электрический двигатель , на фиг. 2 магнитопровод, вид сверху.

Якорь линейного двигателя состоит из двух пакетов 1 и 2, в пазах которых уложены секции обмотки, выполненной из двух частей 3 и 4. Обмотка соединена с управляе1иь м коммутатором 5. Сигналы для переключения коммутатора 5 поступают с датчиков 6 положения магнитопровода относительно якоря. Магнитопровод представляет собой группы, состоящие из отдельных полос 7, которые соединены двумя продольными ферромагнитными перемычками 8. В центре каждой группы выполнен общий продолный паз 9.

Двигатель работает следующим образом,,

При подаче напряжения на двигатель по сигналам с датчиков 6 положения определяются положения секции обмотки, состоящей из частей 4 и 3, относительно полюсов магнитопровода. Коммутатор 5 подключает секции частей 3 и 4 к источнику питания таким образом, чтобы секцииj koтopыe находятся в данный момент времени между полюсами, создавали магнитный поток возбуждения, которы замыкается по пути, указанному на фиг, 1 сплошной линией, а в местах разрыва магнитопровода на стыке дву смежных групп - по пути, указанному на фиг. 1 пунктирной линией. Секции электрических обмоток, находящиеся в данный момент времени против полюсов, подключаются к источнику питания таким образом, чтобы взаимодействие тока, протекающего по ним, с магнитным потоком,- созданным секднями электрических обмоток, находящихся в этот же момент между полюсами, приводило к возникновению силы, вызывающей поступательное перемещение магнитопроводов, связанны

с транспортным средством. В процессе перемещения магнитопроводов коммутатор 5 по сигналам с датчиков 6 переключает секции электрических обмоток для поддержания тягового усилия.

Таким образом, при минимальной металлоемкости предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить магнитное сопротивление магнитопровода и увеличить КПД лвигателя.

ЛИНЕЙНЫП ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий магнитопров состоящий из отдельных ферромагни ных полос и образующий переменнополюсную вдоль направления движения магнитную систему, и якорь в виде двух пакетов с распределен- . ными по обе стороны магнитопровода обмотками, соединенными с переключающими элементами управляющего коммутатора, подключающего в каждый момент времени секции обмоток, лежащие между полюсами, к источнику питания цепи возбуждения, а секции, лежащие против полюсов, к источнику питания якоря, о тличающий ся тем, что, с целью уменьшения веса двигателя на единицу полезной мощности и улучшения энергетических показателей, отдельные полюсы магнитопровода соединены в группы двумя продольными ферромагнитныгли перемычками, причем в центре каждой группы выполнен общий продольный паз.