Линейный многофазный двигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K21/04 

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что параллельные стержни якоря снабжены ферромагнитными сердечниками. 3,Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ферромаг1166232 нитные элементы индуктора выполнены в виде пакетов листов .электротехнической стали с радиальными прорезями к каждому отверстию , предназначенному для прохождения стержня якоря.

1. ЛИНЕЙНЫЙ МНОГОФАЗНЬЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий якорь и индуктор с обмоткой, разделенной на п взаимно смещенных в поперечном направлении систем катушек, соединенных в многофазную схему, и магнитопроводом, объединяющим эти системы, о. тличающийся тем, что, с целью повьштения тягового усилия на единицу объема двигателя, якорь содержит m параллельных стержней выполненных например, в виде установленных поочередно колец из проводящего и ферромагнитного материала и установленных с возможностью продольного перемещения соосно с системами катушек обмотки индуктора, в каждой из этих систем катушки вьшолнены кольцевыми, установлены со сдвигом в продольном направлении относительно одноименных катушек остальных систем, постоянньм для каждой пары систем и кратным 1/т удвоенного полюсного деления, а одноименные фазы катушек соседних систем соединены между собой, причем магнитопровод индуктора.вьшолнен из поперечных ферромагнитных элементов с (Я отверстиями для стержней якоря, а с указанные элементы имеют толщину зубца и установлены вдоль двигателя поочередно с катушками обмотки ин-. дуктора. 05 ND со N9

1

Изобретение относится к многофазным линейным электродвигателям переменного тока, преимущественно - к двигателям цилиндрической формы, и может быть использованоi например, в бесштанговых плунжерных насосных установках для откачки жидкости из глубоких скважин.

Известны линейные мно-гофазные двигатели с обмоткой индуктора, раделенной на равное числу фаз количество взаимно смещенных в поперечном направлении и распределенных в продольном направлении систем катушек, в каждой из которых катушки соединены в однофазные схемы и расположены относительно катушек соседних однофазных систем с продольным сдвигом, равным длине полюса, деленной «а число систем. Магнитопровод индуктора выполнен из такого же числа однофазных элементов, установленных параллельно один другому и несущих указанные однофазные обмотки, а якорь вьшолнен общим для всех элементов индуктора и установлен с одной стороны на равных расстояниях от них- lj .

Указанная конструкция двигателей обеспечивает повышенные удельные тяговые усилия при пониженных скоростях движения за счет увеличения числа полюсов на единицу длины двигателя. Однако это достигается при одновременном увеличении поперечных размеров двигателей.

Известен также линейный многофазньш двигатель, содержащий якорь и индуктор с обмоткой, разделенной на m взаимно смещенных в поперечном направлении систем катушек, соединенных в многофазную схему, и магнитопроводом, обьединЯющим эти системы 2J .

Недостаток известного двигателя размещение обмотки вне зубцовой зоны приводит к непроизводительному увеличению поперечного сечения двигателя на величину необмотанных зубцов. По-прежнему часть поперечного сечения занимает ярмо индуктора. Кроме того, удельная тяга двигателей данного типа оказывается низкой из-за сравнительно низких значений магнитной индукции в воздушном зазоре, ограниченной насьщением магнитопроводящих пластин (зубцов) в узких местах, прилегающих к однофазным элементам индуктора, а также из-за больших магнитных потоков рассеяния в области необмотанных зубцов.

Целью изобретения является повышение тягового усилия на единицу объема линейного двигателя.

Эта цель достигается тем, что якорь содержит п параллельных стержней, вьтолненных в виде установленных поочередно колец из проводящего и ферритового материала и установленных с возможностью продольного перемещения соосно с системами катушек обмотки индуктора, в каждой и этих систем катушки вьтолнены кольцевыми, установлены со сдвигом в продольном направлении относительно одноименных катушек остальных систем и кратным l/m удвоенного полюсного деления, а одноименные фазы катушек соседних систем соединены между собой, причем магнитопровод индуктора выполнен из поперечных ферромагнитных элементов с отверстиями для стержней якоря, а указанные элементы имеют толщину зубца и уста1новлены вдоль двигателя поочередно с катушками обмотки индуктора, Параллельные стержни якоря могут быть снабжены ферромагнитными сердечниками. Ферромагнитные элементы индуктора могут быть вьшолнены в виде пакетов листов электротехнической стали с радиальными прорезями к каждому отверстию, предназначенному для прохождения стержня якоря. На фиг. 1 изображен трехфазный двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, общий вид; на фиг.З схема соединения катушек обмотки двигателя. Двигатель с тремя системами катушек обмотки индуктора содержит якорь состоящий из трех параллельных стер ней 1, и индуктор. Обмотка индуктора разделена на три системы 2-4 катушек, соединенных в каждой системе в многофазные схемы и установленых соосно со стержнями якоря 1, а магнито провод выполнен из ряда пакетов 5 ли тон электротехнической стали. Пакеты 5 установлены поочередно с катушками обмотки и имеют отверстия 6, до пускающие свободное перемещение стер I ней якоря, и радиальные прорези к эт отверстиям 7. Соединение катушек обмотки в трехфазные выполнено, как показано на фиг. 1 и 3, с продол 324 ным сдвигом катушек системы 2 по oi ношению к одноименным катушкам систем 3 и 4 соответственно на 1/3 и 2/3 удвоенного полюсного деления. Многофа.,яая схема обмотки собрана путем соединения катушек каждой системы с прикадлежаш ими той же фазе катушка1 ш соседних систем. Стержни якоря 1 состоят из ферромагнитного ярма 8 и зубцового слоя, вьшолненного из установленных поочередно колец 9 и 10 соответственно из проводящего и ферромагнитного материала, Двигатель работает следующим образомПри включении двигателя в трехфазную сеть переменного тока волны бегуощх магнитных полей систем 3 и 4 катушек сдвигаются в продольном направлении по отношению к волне магнитного поля системы 2 катушек соответственно на 1/3 и 2/3 пространственного периода. Вследствие этого в каждом поперечном сечении двигателя магнитные потоки в индукторе образуют симметричную многофазную систему, уравновешивая один другого. В воздушных зазорах образуются бeгyшJ e волны магнитного поля, которые взаимодействуют с вихревыми токами короткозамкнутых контуров стержней якоря и приводят к созданию тягового усилия.