Линейный синхронный электродвигатель Советский патент 1991 года по МПК H02K41/03 

//Ж/////.

tVV/KV///.

Г

.i

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода транспорта на магнитном подвесе, а также в других тяговых устройствах, где требуется одновременное обеспечение тягового усилия, электромагнитного подвеса и поперечной стабилизации транспортного средства.

Цель изобретения - увеличение тягового усилия и повышение надежности работы двигателя.

На фиг. 1 изображен линейный синхронный электродвигатель, вид спереди; на фиг. 2 - двигатель, вид сбоку; на фиг. 3 и 4 - вид А на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 1.

Электродвигатель содержит П-образ- ные шихтованные пакеты 1 длиной примерно т(т - полюсное деление), закрепленные вдоль путевой структуры с шагом г и образующие вторичный элемент, и индуктор, расположенный на подвижном транспортном средстве и состоящий из П-образного шихтованного магнитопровсда 2. Каждый стержень 3 и 4 магнитопровода 2 и каждый стержень 5 и 6 ферромагнитного пакета 1 разделены в поперечном направлении на два зубца одинаковой ширины и с расстоянием между ними, равным примерно ширине зубца. Магнитопровод 2 содержит пазы 7 и 8, в которые уложена обмотка 9 стабилизации, обмотку 10 возбуждения, охватывающую стержни 3 и 4, трехфазную (т-фазную)с числом пазов на полюс и фазу q 0,5 обмотку якоря 11, уложенную на стержнях 3 и 4 в поперечные пазы.

Каждая пара зубцов стержней 5 и 6 ферромагнитного пакета 1 в продольном направлении сдвинута одна относительно другой на величину bn (фиг. 4) или стержни магнитопровода индуктора в продольном направлении сдвинуты друг относительно друга на величину bn (фиг. 5). Длины зубцов стержней 5 и 6 ферромагнитного пакета 1 в продольном направлении также могут отличаться друг от друга на величину bn, где bn -ширина пазового раскрытия якоря. Короткие зубцы могут быть расположены симметрично относительно концов длинных зубцов (фиг. 3).

При работе двигателя обмотка 10 возбуждения включается на постоянный ток, в обмотку 11 якоря подается трехфазный ток, создающий бегущее магнитное поле. Магнитный поток, созданный обмоткой 10 возбуждения, проходит по ярму индуктора и стержням 3 и 4 через воздушный зазор и замыкается через пакет 1 (фиг. 1). Тяговое усилие создается в результате взаимодействия намагниченного полем возбуждения

ферромагнитного пакета 1 с бегущим магнитным полем обмотки якоря.

При перемещении пакета 1 в продольном направлении из положения, в котором

он перекрывает один паз обмотки якоря, в положение, в котором перекатывает два паза (фиг. 2) появляется реактивная составляющая тягового усилия, препятствующая этому нахождению и вызывающая снижение тягового усилия. Выполнение ферромагнитного пакета 1 с зубцами стержней, отличающимися по длине на bn приводит к тому, что магнитная энергия двигателя при нахождении пакета 1 на второй паз меняется медленнее (более плавно), чем в случае нахождения пакета 1 с зубцами стержней одинаковой длины. Следовательно, реактивная сила, вызывающая уменьшение тягового усилия и пропорциональная скорости

изменения магнитной энергии при взаимном перемещении, в предлагаемом варианте оказывается меньше. Эффект снижения провала тягового усилия может быть также получен при выполнении пакета 1 со сдвигом пар зубцов стержней 5 и 6 в продольном направлении один относительно другого на величину bn (фиг. 4). Аналогичный эффект может быть получен путем сдвига стержней индуктора в продольном направлении один

относительно другого на величину Ьп. Отклонение от указанной величины bn в большую или меньшую сторону снижение среднего за период значения тягового усилия вследствие уменьшения модуляции магнитного поля в зазоре.

Технико-экономическая эффективность двигателя в сравнении с прототипом заключается в повышении тягового усилия при перемещении индуктора относительно вторичной части за счет снижения реактивной составляющей тягового усилия при выполнении зубцов стержней ферромагнитного пакета различной длины или при сдвиге один относительно другого в продольном

направлении стержней пакетов или индуктора. Таким образом, использование изобретения позволяет повысить надежность работы тягового двигателя при трогании транспортного средства, особенно в экстремальных режимах, например, при трогании на подъеме.

Формула изобретения

1. Линейный синхронный электродвига

тель, состоящий из двух элементов - индук- тора, включающего П-обрэзный магнитопровод с ярмом и двумя стержнями, обмотку возбуждения, охватывающую оба стержня, обмотку якоря, уложенную в поперечные пазы стержней, и обмотку поперечной стабилизации, уложенную в продольные пазы стержней, причем каждый стержень разделен на два имеющих равную ширину зубца, и вторичного элемента, выполненного из отдельных ферромагнитных пакетов, стержни которых также разделены на два имеющих равную ширину зубца, о т. личающийся тем, что, с целью увеличения тягового yci ия и повышения надежно0

сти в работе, зубцы стержней одного из элементов смещены в продольном направлении относительно друг друга на ширину пазового раскрытия якоря.

2. Электродвигатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что длины зубцов каждой пары стержней вторичного элемента в продольном направлении отличаются одна от другой на ширину пазового раскрытия якоря.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода транспорта на магнитном подвесе. Целью /Ф I является увеличение тягового усилия и повышение надежности работы двигателя. Электродвигатель содержит индуктор, состоящий i из П-образного магнитопровода 2 со стержнями 3 и 4, обмотки возбуждения 10, размещенной на стержнях, обмотки якоря, уложенной в продольные пазы стержней, делящих каждый стержень на два примерно одинаковых зубца. Вторичный элемент состоит из П-образного магнитопровода со стержнями, каждый из которых, как и стержни индуктора, разделен на два зубца. Зубцы стержней одного из элементов - индуктора или вторичного элемента смещены в продольном направлении один относительно другого на ширину раскрытия паза якоря. Положительный эффект достигается за счет снижения реактивной составляющей тягового усилия. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. СЛ С

5 3

/0

ч

ъ

Фиг. 3

/

.//

А

иг. 2

Вид Л

/

Вид А

bad б

Фиг. 4

Фиг. 5