Линейный двигатель постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02K41/35 

Изобретение относится к электротехник Известен линейный двигатель псстоянного тока по основнетлу авт. св. № 551770, содержащий магнитопровод и пакета статора с обмоткой, разделенной на секции, сдвинутые на половину полюсного деления и подключенные к одновременно коммутируемым элементам коммутатора, управляемого датчиком поло жения, причем в каждый момент времени секшш, расположенные между полюсами, выполняют функции обмотки возбуждения, а секции, расположенные над полюсами, выполняют роль якорной .обмотки, у которого магиитопровоц выполнен Ш-образной формы, а между его полюсами расположены пакеты статора с обмоткбй. Однако у этого двигателя удельная сила тяги с поверхности статора, недостаточная, чтобы его эффективно применять в качестве тягового двигателя на карьерном транспорте. Целью изобретения является увеличение силы тяги и псжышение КПД. Эта цель достигается тем, что на магнитопроводе между полюсами установлена обмотка подмагничивания, соэдавающая поток возбуждения, согласно с секциями статора, выполн5пощими роль обмотки возбуждения. На фиг. 1 показан двухпакетный двигатель, поперечный разрез;на фиг. 2 направление тока и потока в двигателе, на фиг. .3 - принципиальная схема двигателя : на фиг. 4 - схема однопакетного двигателя вид сбоку: на фиг. 5 - однопакетный двигатель, поперечный разрез ; на фиг. 6 - схема соединения секций обмоток статора. Линейный тяговый двигатель содержит магнитопрсеод 1, иктеющий Ш-образную форму для двухпакетного двигателя (фиг. 1) или П-образную форму для однопакетного двигателя (фиг. 5). Внутри боковых стержней магнитопровода размешен пакет статора 2 с кольц ой обмоткой 3. На магнитопроводе размешена обмотка подмагничивания 4. 37 Питание обмотки подмагничивания 4 может осущес те пяться от аккумулятора, установленного на тележке или через скопьэшций контакт от отдельного прсвод Магнитопровод перемещается на каткак 5 относительно неподвижно закрепленного статора по направляющим 6. В рабочей зоне двигателя установлены датчики положения 7, которые срабатьюают при прохождении над ними полюсов магни гопровоца. По сигналам датчиков положен ния производится посредством коммутатора 8 переключение секций овигателя 9, 10, 11, 12, 13, 14. Па фиг, 6 упро щенно показана силовая часть схемы коммутатора для одной секции (секции 9 Коммутатор соцержит четыре переключаю щих элемента 15, 16, 17, 18 (в данном случае тиристоры, включенные по мостовой схеме). -Для других секций схема коммутатора выполнена аналогично, Двигатель работает следующим образом. При подаче напряжения на статор двигателя и обмотки намагничивания по сигн лу датчиков положения 7 подаются управ ляющие сигналы на коммутатор 8, посредством которого секции двигателя 9-14 подключаются к источнику питания Причем те секции, которые находятся между полюсами магнитопровоца, 51В- ляются секциями возбуждения, а секции, которые охватьшаются стержнями (полюсами) магнитопровода, являются якорными секциями, т.е. взаимодействие тока, протекающего по ним с магнитным потоком, создаваемым ,секциями возбуждения статора и обмоткой подмагничивания, создают силу тяги, вызывающую перемещение магнитопровода 1 относительно статора 2. Так, при взаимном расположении маг нитопровода 1 относительно статора 2, например как показано на фиг, 3, секци 9, 10, 11, 12 выполняют роль якорны секций. Магнитный поток возбуясцения соадается секциями 13, 14 .и обмоткой подмагничивания, включенной так, что намагничивающие силы этой обмотки и секций статора, находящихся в межполюсном пространстве и выполняющих роль секций возбуждения, были направле ны всегда согласно. Для оонопш етного варианта двигателя (фиг, 4, 5) направл ние магнитного потока и тока в секциях статора показано на фиг. 3. Для двухпакетного варианта цвигателя (фиг, 1) направление токов и потоку показано на фиг. 2. В этом случае 4 магнитный поток замыкается через два-рядом расположенные магнитопровода и пакеты статора. В процессе перемещения по сигналам датчиков положения 7 коммутатор 8 переключает секции обмотки статора в зависимости от их расположения относительно магнитопровода таким образом, чтобы всегда секции, которые в межполюсном пространстве были секциями возбуждения, и направление силы тяги было в одну сторону. Переключение секции двигателя осуществляется (фиг. 3, 6) силовыми элементами 15-18 коммутатора. Например, для секции 9 при положительном направлении тока от нас (на фиг, 3} включены элементы 18 и 16, Это направление токов сохраняется на время прохождения над этой секцией полюсного деления магнитопровода. После этого направ-. ление тока в секции изменяется на противоположное, для чего включаются элементы 15 и 17 коммутатора. Аналогично переключаются токи и в других секциях. Для осуществления реверса изменяется направление тока в якорных секциях. Таким образом, наличие обмотки под-, магничивания, создавающей намагничивающую силу в пределах полюсного деления, а следовательно, и поток возбуждения того гже направления, что и секции статора, выполняющие в этот момент роль .обмотки возбуждения, позволяют увеличить силу тяги с поверхности статора, В этом случае увеличивается число якорных секций, т,е, секций, создающих силу тяги, в конечном счете наличие обмотки подмагничивания, которая совместно с секциями статора создает общий поток возбуждения, позволяет увеличить силу тяги с поверхности статора и увеличить КПД двигателя, так кг.к потери в .обмотке подмагничивания меньше, чем выигрыщ от увеличения силы тяги. Формула изобретения Линейный двигатель постоянного тока по авт. св. № 551770, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД и увеличения силы тяги, на магнитопроводе между полюсами установлена обмотка подмагничивания, создающая i поток возбуждения согласно с секциями статора, выполняющими роль обмотки . возбуждени51.

5 W 11 12 13 /V S

9иг.З

Q3ut.6

и