Линейный синхронный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K41/03 B60L13/00 

Изобретение относится к тяговому электромашиностроению и может быть использовано в качестве привода высокоскоростного наземного транспорта, а также в других тяговых устройствах, где требуется одновременное обеспечение тягового усилия, электромагнитного подвеса и поперечной стабилизации транспортного средства. Известен линейный электродвигатель. содержащий обмотку якоря, расположенную на П-образном магнитопроводе, уложеннам в путевом полотне, и обмотку возбуждения, расположенную на П-образном магнитопроводе, находяшемся на экипа 1. же Поперечная стабилизация в таком двигателе неуправляема, что приводит к раскачиванию экипажа. Наиболее близким к предлагаемому по технической суш.ности является линейный синхронный двигатель, состояш.ий из ийдуктора, включаюш.его в себя магнитопровод V-образной формы, обмотку возбуждения, охватывающую оба стержня магнитопровода, обмотку якоря, уложенную в поперечные пазы стержней, и обмотку поперечной стабилизации, размещенную в продольных пазах тех же стержней, и вторичного элемента, выполненного из отдельных ферромагнитных пакетов V-образной формы 2. Недостатком известного двигателя является невысокая жесткость усилия в поперечном направлении и увеличенная масса обмотки направления. Цель изобретения - повышение стабилизирующего усилия в поперечном направлении и снижение массы обмотки стабилизации. Указанная цель достигается тем, что в линейном синхронном электродвигателе, состоящем из индуктора, включающего в себя магнитопровод V-образной формы, об мотку возбуждения, охватывающую оба стержня магнитопровода, обмотку якоря, уложенную в поперечные пазы стержней и обмотку поперечной стабилизации, размещенную в продольных пазах тех же стержней, и вторичного элемента, выполненно го из отдельных ферромагнитных пакетов V-образной формы, каждый стержень магнитопровода индуктора и ферромагнитных пакетов вторичного элемента разделен в поперечном направлении на два имеющих равную щирину зубца, расстояние между которыми равно их ширине, при этом продольные пазы выполнены на торцах каждого из зубцов магнитопровода индуктора, а активные стороны обмотки стабилизации уложены на разных его стержнях. На фиг. 1 изображен V-o&paзный магнитопровод одностороннего линейного синхронного электродвигателя; на фиг. 2 - двигатель, вид спереди; на фиг. 3 - вид индуктора со стороны рабочего зазора. Двигатель содержит ферромагнитные V-образные, шихтованные из листовой стали пакеты 1 (без обмоток) длиной примерно С ( С - полюсное деление обмотки якоря), закрепленные вдоль путевой структуры с шагом 2f и индуктор, расположенный на подвижном транспортном средстве и СОСТОЯШ.ИЙ из V-образного, шихтованного из листовой стали, магнитопровода 2. Каждый стержень 3 и 4 магнитопровода 2 и ферромагнитного пакета 1 разделен в продольном направлении (до ярма) на два зубца равной ширины и с расстоянием между ними примерно равным их ширине. Магнитопровод 2 содержит пазы 5 и 6, обмотку 7 возбуждения, охватываюшую стержни 3 и 4, трехфазную или с иным числом фаз, обмотку 8 якоря, уложенную соответственно на левом 3 и правом 4 стержнях магнитопровода 2 в поперечных пазах и катушки 9 и 10 обмотки стабилизации, пазовые части которых уложены в продольные пазы 5 и 6, расположенные на торцах левого 3 и правого 4 разделенных стержней магнитопровода 2 соответственно. Торцовые поверхности магнитопровода 2 и ферромагнитного пакета 1 отделены воздушным зазором сГ и обращены навстречу одна другой. Разделение стержней пакета I вторичной части и магнитопровода 2 индуктора на два стержня увеличивает в два раза боковые поверхности, взаимодействующие между собой при направлении экипажа. Ферромагнитные пакеты вторичной части могут быть не только шихтованными из листовой стали, но и литые. Торцовые поверхности стержней .магнитопровода 2 индуктора и пакета 1 вторичной части могут быть скруглены для усиле направляющего эффекта. ри работе двигателя обмотка 7 возбуждения включается на постоянньш ток, на обмотку 8 якоря подает ся трехфазный (« m-фазныи) переменный ток, создающий бегущее магнитное поле. Магнитный поток создается обмоткой 7 возбуждения, проходит по спинке магнитопровода 2, разДеленным стержням 3 и 4, через воздущ bie зазоры и замыкается через ферромагнитный пакет 1 путевой структуры. Стержни пакета 1, возбужденные магнитным потоком, взаимодействуют с бегущим магнитньш полем обмотки якоря 8 ,в результате чего создается тяговое усилие индукторного двигателя в направлении оси X. Взаимодействие торцов стержней 4 и 3 со стержнями пакета 1 создает подъемное усилие экипажа, направленное по вертикальной оси У. Регулировка величины подъемного усилия производится величиной тока возбуждения в обмотке 7. В процессе движения экипажа возможно его отклонение от оси

движения (HanpHiMep, вследствие действия бокового ветра), при этом происходит смещение в поперечном направлении по оси Z стержней 3 и 4 магнитопровода 2 индуктора относительно стержней неподвижного пакета 1 вторичной части. Возникающее усилие от действия основного магнитного потока стремится возвратить экипаж в прежнее положение.

Поскольку боковая поверхность стержней магнитопровода 2 путем их разделения увеличена в два раза по сравнению с известным устройством J то примерно в два раза увеличивается усилие поперечной стабилизации. Регулирование усилия поперечной стабилизации обеспечивается подачей тока в катущках 9 и 10. Так как последние имеют по сравнению с известным устройством меньшую индуктивную связь с обмоткой 7 возбуждения, то, следовательно, поток стабилизации в меньщей степени демпфируется потоком возбуждения, в результате чего необходимое возбуждение стабилизации обеспечивается при меньшей массе обмоток 9 и 10.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышенное усилие поперечной стабилизации при меньшей массе обмоток стабилизации.

ЛИНЕЙНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, состоящий из индуктора, включающего в себя магнитопровод V-образной формы, обмотку возбуждения, охватывающую оба стержня магнитопровода, обмотку якоря, уложенную в поперечные пазы стержней, и обмотку поперечной стабилизации, размещенную в продольных пазах тех же стержней, и вторичного элег мента, выполненного из отдельных ферромагнитных пакетов V-образной формы, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабилизирующего усилия в поперечном направлении и снижения массы обмотки стабилизации, каждый стержень магнитопровода индуктора и ферромагнитных пакетов вторичного элемента разделен в поперечном направлении на два имеющих равную ширину зубца, расстояние между которыми равно их ширине, при этом продольные паi зы выполнены на торцах каждого из зубцов магнитопровода индуктора, а активные сто(Л роны обмотки стабилизации уложены на разных его стержнях. Дг 5-РЦГ J

nJ:m

т г