Линейный индукторный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02K41/03 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции линейного индукторного электродвигателя, используемого для тяги и подъема экипажа транспортных средств на магнитном подвесе.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой энергии и повышение надежности путем обеспечения возможности бесконтактной стабилизации воздушного зазора.

На фиг. 1 изображен электродвигатель, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, с изображением потоков обмотки возбуждения и якорной обмотки; на фиг. 4 изображен магнитопровод первичной части; на фиг. 5- вторичная часть электродвигателя.

Линейный индукторный двигатель (ЛИД), его первичная часть, состоит из Ш-образного магнитопровода с боковыми стержнями 1 и 2 и с центральным стержнем, выполненным из двух установленных один за другим сердечников 3 и 4, контактирующих с полюсной частью 5, несущей якорную обмотку 6. Шихтованная полюсная часть 5 крепится к сердечникам 3 и 4 с помош,ью призм 7. Обмотка возбуждения выполнена из четырех катушек, две из которых 8 и 9, размещены на боковых стержнях Ш-образного магнитопровода, а две другие - 10 и 11 - на сердечниках 3 и 4.

Вторичная ферромагнитная часть 12 ЛИД выполнена в виде полосы, имеющей по продольной оси окна, длина и расстояние между которыми равны полюсному делению якорной обмотки, а ширина равна расстоянию между боковыми стержнями 1 и 2.

Для уменьшения массы подвижной части в ярме Ш-образного магнитопровода по обе стороны от сердечников 3 и 4 выполнены вырезы (фиг. 4).

Двигатель работает следующим образом.

При подключении обмоток возбуждения и якорных обмоток к источникам питания возникает поток возбуждения Ф,, замыкающийся в поперечном направлении, и поток якоря Ф я, замыкающийся в продольном направлении, что приводит к перемещению первичной части. Основные катущки 10 и 11 обмотки возбуждения, кроме своих основных функций (участие в создании усилий тяги и подъема), обеспечивают продольную стабилизацию по крену, для чего они имеют независимое управление, а дополнительные катущки 8 и 9 обмотки возбуждения используются для поперечной стабилизации по крену. Электромагнитное подвешивание экипажей эффективно лишь при сравнительно малых зазорах 10-20 мм между первичной и вторичной частью, при этом обеспечение надежной стабилизации ЛИД по крену является решающим фактором, определяю щим работоспособность данной транспортной системы.

Поскольку магнитопровод вторичной части предлагаемого ЛИД имеет непрерывное исполнение под боковыми полюсами ЛИД, проблема контроля и стабилизации воздуш- ного зазора, являющаяся одной из основных при использовании известных ЛИД в качестве тягово-подъемных модулей, в данном случае отсутствует или по крайней мере сводится к известным решениям задачи стабилизации воздушного зазора транспорта на

магнитном подвесе.

Преимуществом предлагаемой конструкции ЛИД является уменьщение магнитного потока выпучивания при вхождении его во вторичную часть, что присуще магнитным системам с магнитопроводами конечных

размеров. В данном случае,часть магнитного потока выпучивания над боковыми полюсами первичной части в связи с непрерывностью в этом месте вторичной части уменьшается в р раз по сравнению с той же составляющей

магнитного потока ЛИД с прерывистой вторичной частью, где р - количество пар полюсов якоря.

Уменьщение потока выпучивания позволяет уменьшить МДС обмотки возбуждения и тем самым уменьшить потребляемую

электроэнергию.

Формула изобретения

1. Линейный индукторный электродвигатель, содержащий первичную часть в виде несущего обмотку возбуждения Ш-образного магнитопровода, включающего ярмо, центральный стержень с якорной обмоткой, уложенной в пазы полюсной части, боковые стержни и вторичную ферромагнитную часть, отличающийся тем, что, с целью уменьщения потребляемой энергии и повышения надежности путем обеспечения возможности бесконтактной стабилизации воздушного зазора, центральный стержень выполнен из двух сердечников, установленных один за другим в продольном направлении и контактирующих с полюсной частью, обмотка возбуждения выполнена из четырех катушек, две из которых размещены на боковых стержнях Ш-образного магнитопровода, а две другие-

на сердечниках центрального стержня, при этом вторичная часть имеет вид полосы с выполненными по продольной оси окнами, длина и расстояние между которыми равны полюсному делению якорной обмотки, а щирина равна расстоянию между боковыми стерж

нями.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы первичной части, в ярме Ш-образного маг- нитопровода по обе стороны от сердечников центрального стержня выполнены вырезы.

W

5 /2

11 В

I

Сриг.2

Изобретение относится к электромашиностроению и направлено на уменьшение потребляемой энергии и повышение надежности путем бесконтактной стабилизации вoздyuJнoгo зазора линейного электродвигателя, используемого д.ля тяги и подъема экипажа транспортных средств на магнитном подвесе. Первичная часть двигателя состоит из Ш-образного магнитонровода с боковыми стержнями 1 и 2 и центральны.м стержнем, выполненным из двух установленных один за другим сердечников, контактируюш,их с полюсной частью, несущей якорную обмотку. Обмотка возбуждения выполнена из четырех катушек, две из которых размеш,ены на боковых стержнях, а две другие - на сердечниках центрального стержня. Вторичная ферромагнитная часть двигателя выполнена в виде полосы, имеющей окна, длина и расстояние между которыми равны полюсному делению якорной обмотки, а ширина равна расстоянию между боковыми стержнями. Непрерывное исполнение магнитопрово- да вторичной части под боковыми полюсами дало возможность получения бесконтактной стабилизации воздушного зазора, а уменьшение магнитного потока выпучивания привело к уменьшению потребляемой мощности. 1 3. п. ф-лы, 5 ил. S (Л to О5 СП 00

Ю

Ус1ш тяги

.П

. 5

//,

(Риг. 4

CPU2.5