Вторичный элемент одностороннего линейного асинхронного двигателя Советский патент 1984 года по МПК H02K41/25 

1 Изобретение от}юсится к области электротехники, а более конкретно к линейным электрическим машинам переменното тока и может быть использовано в приводах высокоскоростного назем юго транспорта и в других тран портных устроистпах. Известен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя 1 , сос тоящий цз ферромагнитной полосы, неферромагнитной токопроводящей пласти ны, на поверхности которой вдоль всей ее длины уложены вспомогательны обмотки, вь полненные из отдельных ка тушек. Недостатком двигателя с таким вто ричным элементом является невысокие энергетические показатели из-за боль шой реактивной мощности и наличия отстаивания вторичного тока от вторичной ЭДС. Наиболее близким по своей сущност к описываемому является вторичный элемент одностороннего линейного асинхронного двигателя 2 1, содержащий магнитопровод с поперечными пазами, в которых уложена изолированна |т -фазная обмотка. Недостатком такого вторичного эле мента также являются невысокие энергетические показатели из-за большой реактивной мощности и отставания вторичного тока от вторичной ЭДС. Цель изобретения - повышение энер гетических показателей двигателя. Цель достигается тем, что магнитопровод выполнен сплошным и в нем имеются на стороне обратной по отношению к индуктору продольные пазы, а в дне поперечных пазов-отверстия, причем обмотка разбита на электричес ки независимые блоки, в каждую фазу которых включены конденсаторы, и выполнена из стержней, отогнутые концы которых пропущены через отверстия, выполненные в дне поперечных пазов сплошного магнитопровода, и соединен ные с лобовыми частями, расположенными в продольных пазах. На фиг. 1 изображен вторичный элемент, вид сверху,- на фиг. 2 - то же, вид сбоку на фиг. 3 - вид с торца на фиг. 4 - аксонометрическая проекция вторичного элемента; на фиг. 5 - электропроводящий изолированный стержень обмотки, на фиг. 6 показана принципиальная схема обмотки, на фиг. 7 - схема соединения обмотки и конденсаторов. 92 Магиитопронод 1 (фиг. 1-4) выполнен п виде сплошной, нешихтованной плиты из стали или ма.помагнитного сплава, например СМ-19. В поперечном направлении магнитопровод 1 имеет пазы, в которые уложены изолированные стерж(ти 2 обмотки, концы которых отогнуты и пропущены через отверстия 3. На обратной поверхности магнитопровода 1 имеется два продольных паза, в которые выведены концы стержней 2, соединенные перемычками.4 согласно схеме. Электропроводящий стержень 2 (фиг. 5), изготовленный из электропроводящего материала, имеет изоляцию 5 по всей длине кроме технологических концов размером Д . Обмотка (фиг. 6) стержневая трехфазная (может быть и т фазная), по одному стержню в каждом пазу. Лобовые части обмотки представляют собой перемычки, расположенные в двух продольных пазах на поверхности Г. Обмотка электрически разбита на отдельные независимые блоки необходимой (оптимальной) длины. Концы обмотки блока соединены накоротко. К началам обмотки С С подключены конденсаторы ,| а} алогичным образом для всех последующих обмоток блоков (фиг. 7). Устройство работает следующим образом. При включении питания на индуктор ЛАД в обмотке вторичной части наводится ЭДС и появляется ток, взаимодействующий с магнитным потоком индуктора, вследствие чего появляется сшш тяги, которая приводит в движение экипаж. В связи с большим воздушным зазором (20-35 мм) двигатель потребляет значительную реактивную мощность, однако включенные в каждую фазу блока вторичной части конденсаторы компенсируют реактивную мощность и изменяют фазу вторичного тока относительно вторичной ЭДС на опережающ то, что приводит и подмагничивающему эффекту реактивной составляющей этого тока, повышая тем самым энергетические и тяговые показатели двигателя. Сила тяги повьсшается также в связи с тем, что при описанном конструктивном исполнении обмотки поперечный краевой эффект в активной зоне индуктора исчезает и форма магнитного поля по ширине приближается к трапецеидальной, а конфигурация магнитопровода

383

образует довольно хорошую токопроводящую короткозамкнутую клетку, состоящую из зубцов и двух торцов плиты, по которым протекает ток, также создающий тяговое усилие. Рабочие токи во вторичной части протекают только по тем блокам с обмоткой, над которыми находится индуктор, причем величина 3Ttrx токов в общем случае

194

различна, а другие блоки с обмоткой обесточены.

Согласно приведенным расчетам знергетический коэффициент двигателя (произведение КПД на коэффициент мощности) может быть получен на уроне 0,75....0,8 вместо сущсствуштцего 0,3, удельное тяговое усилие 4 .... 6-10 Н/м2 вместо 1 10 Н/м .

. ВТОРИЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ОДНОСТОРОННЕГО ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий магнйтопровод с поперечными пазами, в которых уложена изолированная п>&-фазная обмотка, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей двигателя, магнйтопровод выполнен сплошным и в нем имеются на стороне обратной по отношению к индуктору продольные пазы, а в дне поперечных пазов - отверстия, причем обмотка разбита на электрически независимые блоки, в каждую фазу которых включены конденсаторы, и выполнена из стержней, отогнутые концы кото-- рых пропущены через отверстия, выполненные в дне поперечных пазов сплошного магнитопровода, и соединены с лобовыми частями, расположенными в продольных пазах.I(Лс00оо со ^со

Фиг.З