Линейная электрическая машина Советский патент 1981 года по МПК H02K41/35 

(54) ЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на железнодорожном и промьЗшленном транспорте. Известна электрическая машина, у которой вторичная часть образует одноименнополюсную систему 1 3Недостаток указанной машины - наличие двойных воздушных зазоров, относительно дорогие (для протяженного пути; шихтованные пакеты полюсов. Известна также линейная электриче кая машина, содержащая расположенные на тележке магнитопровод с якорной обмоткой и обмотку возбуждения и ра мещенные на пути перпендикулярно дви жению ферромагнитные по.гаоса 2 . Недостатком известной машины является наличие разноименных по.люсов iHa пути, что создает условия дл возникновения значительного потока рассеяния даже при разрезнЫх полюсных системах и требует введения двух нерабочих зазоров на пути магнитного потока обмотки возбуждения. Цель изобретения - повышение эне гетических показателей. Указанная цель достигается тем, что магнитопровод с якорной обмотко снабжен выступом, на котором размещена обмотка возбуждения, и выполнен шихтованным в направлении, перпендикулярном движению, к упомянутому выступу магнитопровода прилегает прямоугольный сердечник, шихтованный в направлении движения, при sTOiyi ферромагнитные полюса, размещенные на пути, разделены в направлении движения по крайней мере одним зазором,а расстояние между осями двух соседних полюсов выполнено равным двум полюсным делением указанной обмотки. На фиг.1 показана принципиальная схема машины,аксонометрия; на фиг.2: по.люсная система при ее установке вблизи рельса на концах шпал железнодорожного пути. Линейная электрическая машина срдержит подвижную тележку, на которой укреплен магнитопровод 1 с якорной обмоткой 2. Магнитопровод 1 имеет выступ 3, на котором размещена обмотка 4 возбуждения. Магнитопровод 1 с выступом 3 имеют шихтовку в направлении, перпендикулярном движению. К выступу 3 магнитопровода прилегает сердечник 5, шихтованный в направлении движения. На пути перпендикулярно направлению движения тележки размещены ферромагнитные полюса б, разделейные в направлении движения одним или несколькими зазорами. Расстояние между осями двух сосед их полюсов выполнено равным двум nojnocHfciM делениям якорной обмотки. Ферромагнитные полюса 6 укреплены на неферромагнитных, например деревянных балках 7, установленных на шпалах 8.

Машина работает следующим образом.

При подаче напряжения в обмотку 4 возбуждения возникающий магнитный поток проходит по пути: сердечни 5, зазор, полюс б/ зазор (пересекая якорную обмотку 2) и замыкается, проходя по части магнитопровода 1. При подведении к якорной обмотке тока (режим двигателя) взаимодействие последнего с потоком, имеющим место практически только над полюсами б, вызывает знакопостоянное усилие,приводящее в движение тележку. Знакопостоянство усилия обеспечивается благодаря тому, что в обратном направлении ток протекает в проводах, смещенных на полюсное деление Т от проводов, расположенных надполюсами и, так как полюс занимает расстояние, равное или несколько меньшее Г, и межполюсное пространство, где практически нет потока возбуждения, равно или несколько больше С / обратного знака усилия обратные токи не создают..При движении знак тока в секциях якорной обмотки меняется синхронно с движением для случая синхроной машины в связи с питанием якорно обмотки переменным током, для случая автосинхронной машины (постоянного тока7 изменение зНака тока обеспечивается коммутатором, например коллектором, синхронизированным с движение тележки.

В режиме генератора наводимые в секциях якорной обмотки ЭДС могут неНосредственно использоваться как система напряжений переменного(с частотой движения) тока либо выпрямляться тем или иным способом. Реверсирование двигателя может осу1цествляться изменением либо знака тока, либо потока возбуждения; регулирование - путем воздействия на цепи возбуждения и якоря одновременно или раздельно. Следует подчеркнуть одну особенность машины: благодаря поперечной шихтовке магнитопровода увеличивается магнит ое сопротивление на пути потока реакции якоря, что благоприятно сказывается на устойчивости поля машины особенно высока устойчивостьпри безпазовой якорной обмотке.

Сердечник 3 шихтован в направлени движения и это позволяет при перемещении тележки относительно полюсов потоку возбуждения перемещаться по сердечнику вдоль движения, тогда как поток, сцепляющийся с якорной обмоткой, всегда проходит поперек движения - вдоль листов магнитопровода 1. Сквозной разрез полюсов позволяет существенно снизить поток реакции якоря, при несквозном разрезе неразрезанная часть полюса представляет собой обход разреза для потока реакции якоря и при не слишком насыщенно стали полюса указанный поток уменьшается незначительно.

При исполнении машины в коллекторном варианте реактивные ЭДС малы, что повышает надежность работы. Если ограничиться для целей регулирования и реверсирования только воздействием на цепь якорной обмотки, можно существенно улучшить энергетические поКс1затели машины, применив в качестве обмотки 2 возбуждения сверхпроводящий контур с током в соответствующем криостате и организовав в определенном месте подготовку таких контуров с заменой работающих контуров при снижении индукции в рабочем зазоре или после определенного времени работы. Характер прохождения магнитного потока вдоль полюсов и листов пкета магнитопровода 1 позволяет существенно снизить их массу, так как по мере приближения к краям величина потока, проходящего через поперечное сечение полюса и магнитопровод 1 уменьшается, что позволяет выполнить . высоту полюса и магнитопровода убывающими по мере приближения к краям, соответственно уменьшая их массу, что особенно важно для полюсов, которые в ряде случаев нужно укладывать на многие километры пути. Формула изобретения

Линейная электрическая машина, содержащая расположенные на тележке магнитопровод с якорной обмоткой и обмотку возбуждения и размещенные на пути перпендикулярно движению ферромагнитные полюса, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей, мг1гнитопровод с якорной обмоткой снабжен выступом, на котором размещена упомянутая обмотка возбуждения, и выполнен шихтованным в направлени перпендикулярном движению, к названному выступу магнитопровода прилегает прямоугольный сердечник, шихтованный в направлении движения при этом ферромагнитные полюса разделены, в направлении движения по крайней мере одним зазором, а расстояние между осями двух соседних полюсов выполнено равным двум полюсным делениям указанной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Vui.j

ОЗиг. 2.