Линейный электрический двигатель Советский патент 1976 года по МПК H02K41/02 

1

Изобретение относится к линейным электрическим машинам « может быть использовано, например, на железнодорожном транспорте, на конвейерах в качестве нриводного двигателя.

Известен линейный электрический двигатель, содержащий переменнополюсную вдоль движения систему и однопакетный якорь с распределенной обмоткой, соединенной с переключающи.ми элементами управляемого коммутатора, подключающего в каждый момент времени секции, лежащие между полюсами, 1К источнику питания цепи возбуждения, а секции, лежащие над полюсами, к источнику питания якоря.

Недостатком этого двигателя является его неполное использование, так как в каждый момент времени работает только половина обмотки.

С целью улучшения использования обмотки в предложенном двигателе указанная обмотка выполнена из нескольких одинаковых час тей, начала и концы которых подключены соответственно к трем переключающим элементам упомянутого коммутатора, причем два переключаюЩИХ элемента подключены к одноименным зажимам источников питания якоря и цепи возбуждения, а третий, включенный встречно первым двум,- к объединенному зажиму противоположной полярности.

На фиг. 1 схематически показан предложенный электрический двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - схема обмотки. Линейный электрический двигатель состоит из расположенного на движущейся тележке якоря 1 с обмоткой. 2 и магнитопровода 3. Магнитопровод 3 выполнен в виде поперечных ферромагнитных брусьев, соединенных между собой продольными ферромагнитными перемычками. Секции обмотки уложены в пазы 4- 21 якоря. Обмотка 2 выполнена из нескольких (в данном варианте из трех) одинаковых частей, начала и концы которых подключены к переключающим элементам, например тиристорам 22-39 коммутатора 40. Одна третья часть переключающих элементов (например, аноды тиристоров 23, 26, 29, 32, 35 и 38) подключена к одному полюсу 41 источника питания якоря, катоды этих тиристоров подключены соответственно к началам и концам частей обмотки, секции которых уложены в пазах 4, 5, 6, 19, 20, 21. Другая третья часть переключающих элементов, например аноды тиристоров 24, 27, 30, 33, 36 и 39, подключена к одному полюсу 42 источника питания цепи возбуждения, катоды этих тиристоров подключены соответственно к началам и концам частей об,мотки. Другие полюса источников питания якоря и цепи возбуждения объединены между собой и выведены на общую шину 43, к которой подключена оставшаяся часть тиристоров 22, 25, 28, 31, 34, 37 своими катодами, аноды тиристоров подключены соответственно к тем же началам и концам частей обмотки, к которым подключены и предыдуш,ие иереключа ош,ие элементы. Полюса источников питания якоря и иепи возбуждения могут быть и не объединены, тогда необходимы доиолнительные переключающие элементы (на фиг. 2 показан одни из них - элемент 44). Датчики положения 45 расположены в пазах 4, 5, 6, 19, 20, 21 или над соответствующими зубцами. Обмотка 2 является открытой волновой. В варианте исполнения, представленном иа фиг. 2, в трех крайних иазах лежит w проводников, а в средних (2иУ-1) проводников, что благоприятно сказывается на снижении отрицательного влияния, TaiK называемого «краевого эффекта. Обмотка может быть выполиена барабанной, кольцевой или смешанной. В данном варианте размеры якоря таковы, что иад полюсами магнитопровода расположено по два паза, а между полюсами по одному пазу, т. е. функцию обмотки возбуждения выполтшет третья часть облютки якоря 2. Двигатель работает следующим образом. Пусть в первый момент времени над полюсами магнитоировода находятся пазы 4, 5, 7, 8, 10, И, 13, 14, 16, 17, 19 и 20, а между полюсами -иазы 6, 9, 12, ,15, 18, 21. При получении сигиалоВ с датчиков положения определениые секции иодключаются к источиику цеци возбуждеиия, а остальные - К источнику иитания якоря. В момент, соответствующнй изображенному на схеме положению, включаются тиристоры 30 и 37 так, чтобы ток возбуждения проходил по той части обмотки, секции которой лежат в пазах 6, 9, 12, 15, 18, 21. Таким образом, создается поляриость магнитоировода, показанная на фиг. 2. Одновременно включаются тиристоры 23, 26, 31, 34. По частям обмотки, секции которых лежат в иазах над полюсами магнитопровода, течет ток якоря. При взаимодействии тока якоря с потоком возбуждения создается тяговое усилие, заставляющее тележку двигаться в одном направлении. Пусть в следующий момент времени над полюсами находятся иазы 5, 6, 8, 9, И, 12, 14, 15, 17, 18, 20, 21, а между полюсам-и пазы 4, 7, 10, 13, 16, 19. Тогда включаются тиристоры 33 и 22 так, чтобы сохраиилась полярность полюсов магиитопровода, какая была в первый момент времени. Включаются тиристоры 26, 29, 34, 37; ino частям обмотки, секции которых лежат в пазах над полюсами, течет то:к якоря. Движение тележки относительно неподвижного магнитоировода будет нроисходить в том же направлении. В данно.м варианте при движении в одном направлении может быть щесть различных положений якоря относительно магнитопровода. При этом в каждый следующий момент схема управления работает таким образом, чтобы сохранить полярность полюсов магнитопровода и направление движения, т. е. чтобы в секциях, расположенных, например, над северным полюсом якориый ток щел «от нас и в секциях, расположенных между полюсами, справа от северного полюса, щел «от нас ток возбуждения. Двигатель может питаться постоянным, так и перемепным током. Формула изобретения Линейный электрический двигатель, содержащий магнитоировод, образующий иеременнополюсную вдоль движения систему, и одиопакетиый якорь с распределенной обмоткой, соединенной с переключающими элемеитами управляемого коммутатора, подключающего в каждый момент времени секции, лежащие между полюсами, к источнику питания цепи возбуждения, а секции, лежащие над полюсамн, к источнику иитання якоря, отличающийся тем, что, с целью улучшения использования обмотки, указанная обмотка выполнена из нескольких одинаковых частей, начала и концы которых подключены соответственно к трем переключающим элементам упомянутого коммутатора, причем два переключающих элемента подключены к одноименным зажимам источников питания якоря и цепи возбуждеиня, а третий, включеиный встречно первым двум,- к объедииенному зажиму противоположной полярности.

7/77/9,

/Г

5

11

10

5

15

18

19

17

W

20

21

X

261 j IS 29 30

r 2 4J / / /

(5/

3839