Линейный асинхронный двигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K41/02 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным асинхронным электродвигателям.

Линейный асинхронный электродвигатель предназначен для различных электроприводов с прямолинейным или возвратно-поступательным движением рабочих органов, а также для перекачки жидких металлов и электропроводящих жидкостей.

Известен линейный асинхронный двигатель, индуктор которого выполнен из отдельных поперечно шихтованных сердечников с многофазной обмоткой 1.

Данные линейные.асинхронные электродвигатели развивают небольшое тяговое усилие и имеют невысокий коэффициент полезного действия.

Известен также линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, выполненный из отдельных несущих многофазную обмотку шихтованных П-образных сердечников, образующих ряды и расположенных в каждом ряду один за другим в направлении движения, и расположенный между двумя рядами П-образных сердечников электропроводящий вторичный элемент прямоугольного сечения, к противоположным граням которого обращень основания П-образных сердечников 2.

Распределение намагничивающей силы в воздушных зазорах данного линейного асинхронного электродвигателя имеет ступенчатый характер. Линейный асинхронный электродвигатель имеет всего четыре активных зоны взаимодействия индуктора с вторичным элементом. В этой связи данный линейный асинхронный электродвигатель 10 развивает небольшое тяговое усилие и обладает невысоким коэффициентом полезного действия.

Целью изобретения является увеличение тягового усилия и певышение коэффициента полезного действия линейного асинхронного 5 двигателя.

Указанная цель достигается тем, . что П-образные шихтованные сердечники соединены между собой Ш-образными шихтованными сердечниками с полюсами, обращенными друг к другу и примыкающими к стержням П-образных сердечников, образуя беззубцовые активные зоны, причем между каждой парой соседних П-образных сердечНИКОВ расположены два ill-образных сердечника, ярма которых обращены в противоположные стороны, а на центральных стержнях Ш-образных сердечников размещены катушки многофазной обмотки.

На чертеже изображен линейный асинхронный двигатель, общий вид.

Двигатель содержит индуктор, выполненный из отдельных шихтованных П-образных сердечников 1. Каждый шИХтованный П-образный сердечник 1 имеет стержни 2, соединенные ярмом 3. П-образные сердечники 1 образуют два ряда, в каждом из которых сердечники 1 расположены один за другим в направлении движения. Ряды П-образных сердечников 1 обращены друг к другу основаниями стержней 2. На сердечниках 1 расположены катушки 4 многофазной обмотки. П-образные сердечники 1 соединены между собой Ш-образными поперечно шихтованными сердечниками 5, каждый из которых имеет стержни б, соединенные ярмом 7, и полюсы 8. На центральных стержнях 6 Ш-образных поперечно шихтованных сердечников 5 размещены катушки 9 многофазной обмотки. Между основаниями стержней 2 П-образных сердечников 1, полюсами 8 и основаниями стержней 6 Ш-образных сердечников 5 расположен вторичный элемент 10, выполненный из электропроводящего материала и имеющий в сечении прямоугольную форму. Основания стержней 2 и 6 и полюсы 8 обращены к граням электропроводящего вторичного элемента 10. Сердечники 1 соединены между собой поперечно шихтованными сердечниками 5. При этом между каждой парой соседних П-образных сердечников 1 расположены два Ш-образных сердечника 5, ярма 7 которых/ обращены в про ивоположные стороны. Полюсы 8 Ш-образных сердечников 5 примыкают к стержням 2 П-образных сердечников 1, образуя в направлении движения четыре активные беззубцовые зоны 11.

Центральные стержни 6 Ш-образных сердечников 5 обращены своими основаниями к горизонтальным ч граням электропроводящего вторичного элемента 10, образуя при этом в направлении движения две активные зоны 12 с зубчатым строением. Пути замыкания магнитного потока обозначены штриховыми линиями. Катушки 4 и 9 многофазной обмотки соединены в данном конкретном случае в трехфазную схему и подключены к источнику трехфазного напряжения в порядке А,-С, В, -А, С, -В... Здесь А В и С - условные обозначения фаз трехфазного источника электропитания.

Таким образом предлагаемый линейный асинхронный электродвигатель имеет индуктор с шестью активными рабочими зонами, четыре из которых являются беззубцовыми. Механически сердечники магнитопровода индуктора линейного асинхронного электродвигателя могут быть скреплены по-разному, в данном случае они могут быть стянуты, например, при помощи щпилек (не показаны) .

Двигатель работает следующим образом.

При подключении обмотки индуктора линейного асинхронного электродвигателя к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее в продольном направлении магнитное поле, составляющие коQ торого замыкаются в поперечном по отношению к перемещению бегущего магнитного поля направлении. Бегущее магнитное поле, пронизывая электропроводящий вторичный элемент, наводит в нем электродвижущие силы. Под действием электродвижущих сил

в электропроводящем вторичном элементе протекают трехфазные вихревые токи, вступающие во взаимодействие с бегущим магнитным полем. В результате этого взаимодействия создается тяговое усилие линейного асинхронного электродвигателя, перемещающее индуктор в направлении противоположном направлению бегущего магнитного поля. Магнитный поток индуктора взаимодействует с токами вторичного элемента в шести активных рабочих зонах, четыре

5 из которых являются беззубцовыми. В беззубцовых активных зонах распределение намагничивающей, силы максимально приближается к синусоидальному, при этом уменьшается влияние высших гармоник.

Линейный асинхронный двигатель, имея шесть активных рабочих зон взаимодействия индуктора со вторичным .элементом, среди которых четыре - беззубцовые, развивает большое тяговое усилие, значительно большее нежели у известного.

Конструкция линейного асинхронного двигателя проста, недорога, технологична в изготовлении и надежна в работе.

Формула изобретения

Линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, выполненный из отдельных, несущих многофазную обмотку,

j шихтованных П-образных сердечников, образующих ряды и расположенных в каждом ряду один за другим в направлении движения и расположенный между двумя рядами П-образнух сердечников электропроводящий вторичный элемент прямоугольного

50 сечения, к противоположным граням которого обращены основания П-образных сердечников, отличающийся тем, что, с целью увеличения тягового усилия и повышения коэффициента полезного действия, П-образные шихтованные сердечники соединены между

собой Ш-образными щихтованными сердечниками с крайними полюсами, обращенными друг к другу и примыкающими к стержням

П-образных сердечников, образуя беззубцовые активные зоны, причем между каждой, парой соседних П-образных сердечников расположены два Ш-образных сердечника, ярма которых обращены в противоположные стороны, а на центральных стержнях Ш-образных сердечников размещены катущки многофазной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Айзенштейн Б. М. Линейные электродвигатели. «Итоги науки и техники. Электрические мащины и трансформаторы. Т. 1, М., ВИНИТИ, 1975 (прототип).