Линейный электродвигатель

(22) Заявлено 15,03.77 (21) 2462291/24-0с присоединением заявки РЙ(23) Приоритет 1 М. КН 02 К 41/02 вудврстввнннй квинтет СССР на делам ыэобрвтвннй н вткрытнй) Авторизобретения Н. Баранов Московское ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени высшее техническое училище имени Н, Э, Баумана) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛ Изобретение касается линейных электродвигателей и предназначено для испо зования, преимущественно в транспортнь устройствах. Известен линейный элек гродвигатель репульсионного типа, содержащий С-образный магнитопровод, на котором размещена обмотка, подключенная к источнику однофазного переменного тока через встречно-параллельные управляемше вено тили, и вторичный элемент в виде металлических пластин, расстояние между которыми равно ширине самих пластин 11,Недостатками этого электродвигателя15 являются сравнительно низкие энергетические показатели и использование активных материалов, поскольку не удается испольэовать в процессе его работы максимальное значение репульсионного усилия,20 а также в связи с тем, что в процессе работы возникает необходимость циклического отключеттия первичных обмоток от источника питания. Известен и другой линейный электродвигатель, содержащий индуктор с магнитопроводом из отдельных сердечников, каждый из которых включает вертикальны стержни, соединенные горизонтальным ярмом, и подключенными к источнику питания через вентильный коммутатор катушками, из которых катушки, размещенные на расположенных через полюсное деление сердечниках, соединены между собой последовательно, и вторичный элемент в виде металлической полосы с от верстиями прямоугольной формы, расстояние между центрами которых равно полюсному делению 2.В конструкции такого электродвигателя реализуется возможность использования линейного тягового электродвигателя для создания вертикальных усилий на принципе выталкивания проводника с током иэпод полюсов электромагнита, причем в этом случае такая система электродинамического подвеса оказывается конструктивно совмещенной с собственно линей 693514693514 иг Зб Составитель ф, ПодольскаяРедактор П 6 ми тета венно ткрыт шская зобретений ва, Ж,П "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная лиал 50 Тир ЦНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москным электродвигателем, а ее работа статически устойчива и не требует потребления дополнительной энергии от источника питания, твк как энергия, необходимая дляработы электродинвмического подвеса,используется квк энергия возбужденияэлектродвигателя,Оцнако конструкции электродвигателяквк системы, обеспечивающей получениетяговых и подъемных усилий, свойствен 10ны и некоторые недостатки; при реальных.габаритах электродвигателя трудно получитЬ величину суммарного подъемногоусилия, обеспечивеюшего полный отрывэкипажа; это усилие может быль испольэовено только для разгрузки направляющих, кроме. того в таком электродвигателе недоствточно эффективно используются активные материалы.1.1 елью изобретения является улучшениеиспользования активных материалов иувэличение подъемного усилия.Это достигается тем, что не внутренней боковой поверхности каждого вертикального стержня сердечников выполненыдва паза, в которых размещены катушки,причем один из пазов расположен на уровне верхнего края вторичного элемента,а другой - на уровне нижнего краи прямоугольных отверстий вторичного элемента. Кроме того, с целью обеспечениявоэможности независимого регулированиятягового и подъемного усилий, на вертикальных стержнях сердечников размещеныдополнительйые катушки, квждая из которых охватывает часть соответствующегостержня между его торцом и пазом, расположенным нв уровне нижнего .края от -верстий вторичного элемента, причем длястабилизации индуктора в поперечном40направлении на внутренних боковых по-верхностях вертикальных стержней выполнены прорези, в которых размещенытокопроводяшие пластины,45На фиг. 1 показан линейный электродвигатель; на фиг. 2 - разрез А - Л нефиг. 1; на фиг, 3 - схема соединенияосновных и дополнительных катушек индуктора и их рвзмещение в пазах сердеч 50ников; на фиг. 4 изображено взаимноепространственное расположение вторичногоэлемента и сердечников индуктора, в также показана картина распределения силовых линий магнитного поля, создаваемого55обмотками индукторв, и направления индуктироввнных токов во вторичном элементе; на фиг, 5 иллюстрируется принцип возникновения поперечных ствбилиэируюших сил при нахождении мегнитопровода в пределах прямоугольного отверстия во вторичном элементе; на фиг. 6 - вариант конструкции сердечника, в стержнях которого раэмешены в прорезях пластины из металла с малым удельным сопротивлением; на фиг. 7 - конструкция основной и дополнительной катушек индукторе, а твкже иллюстрируется принцип возникновения поперечных стабилизирующих сил при нвхождении магнитопроводе в пределах промежутка между отверстиями во вторичном элементе;нв фиг, 8 - схемы секций основной и дополнительной обмоток индуктора при выполнении их двойным проводом в виде двух полусекций; нв фиг. 9 - схема вентильного коммутатора электродвигателя; не фиг. 10 - графики электромагнитных процессов в электродвигателе, кек функции времени; на фиг.1 1 - веривнт электродвигателя, обеспечивавший использование для поперечной стабилизации сил одностороннего притяжения полюсов электромагнита к ферромагнитной полосе, закрепленной не вторичном элементе; на фиг, 1 2 - вторичный элемент для ввриента электродвигателя на фиг. 11; на фиг. 13 - разрез Б - Б на фиг. 11; на фиг. 14 - схема включения вспомогательной обмотки поперечной стабилизации; нв фиг, 1 5 - элементы конструкции датчике линейного перемещения; нв фиг. 16 - графики электромвгнитных процессов датчике линейного перемещения, как функции времени.Вторичный элемент (направляющее полотно) 1 электродвигателя представляет собой полосу металла с отверстиями прямоугольной формы шириной не менее половины полюсного деления и рвсстоянием между центрами отверстий, равным полюсному делению Г . Полотно может быть собрано, например, иэ отдельных честей (линия их стыковки поквзана не фиг. 1 пунктиром), причем обеспечение электрического контакта между отдельными частями необязвтельно.Активная часть расположенного на экинеже индуктора содержит магнитопровод из отдельных сердечников 2, образованных двумя охватывающими направляющее полотно вертикальными стержнями и звмьпсвюшим их сверху ярмом. В вертикельных стержнях имеются пазы, формирующие верхний и нижний полюсные выступы, В уквэанных пвзвх, охветыввя верхние полюсные выступы, размещены катушки 3, 4 основной обмотки индукторе.5 6935 Катушки 5, 6 дополнительной обмотки охватывают нижний полюсный выступ, причем верхняя часть контура катушки поме-щена в нижнем пазу, а нижняя часть охватывает нижний полюсный выступ5 с внешней стороны и экранирована отвоздушного зазора между магннтопроводоми направляющим полотном краем нижнегополюсного выступа,Между верхним и нижним пазами, на 1 Оуровне перемычек над прямоугольнымиотверстиями направляющего полотна, атакже между нижним пазом и торцомвертикальных стержней имеются горизонтальные прорези, в которых помещены 15токопроводящие металлические пластины7,Для обеспечения устойчивой работысистем подвеса и поперечной стабилизации, а также и по конструктивным соображениям, на экипаже наиболее удобноразместить два индуктора и предусмотретьсоответственно два вторичных элемента,как это показано на фиг. 2, В этом случае основные обмотки двух индукторовмогут быть соединены последовательнои включены в общую схему вентильногокоммутатора. Аналогично могут бытьсоединены и дополнительные обмоткидвух индукторов, однако лучше, если онибудут включены в отдельные схемы коммутаторов, в связи с чем сохранится воэможность независимого регулированияв них величины токов,Число сердечников индуктора в пределах полюсного деления Ф равно числусекций основной обмотки, которое, всвою очередь, равно числу секций дополнительной обмотки.На фиг, 3 представлена четырехполюс 40ная конструкция электродвигателя с числом секций основной и дополнительной.обмоток, равным четырем. Общее количество сердечников магнитопровода индук 45тора равно, таким образом, произведениючисла полюсов на число секций основной(или дополнительной) обмотки.Секции 8 - 11 основной обмоткииндуктора состоят из последовательного50 соединения катушек 3, 4, помещенных на сердечниках с линейным расстоянием между ними, равным Г, так что общее число таких катушек в секции равно удвоенкому числу полюсов электродвигателя.55 При этом катушки, помещенные в пазах двух вертикальных стержней одного и того же сердечника, например, катушки 3 и 4 на фиг. 2, соединены последова 1 4бтельно и согласно, составляя, суммарнуюосновную обмотку одного сердечника(условно показаны в виде одновитковыхобмоток на фиг, 3), а подобные суммарныеобмотки, расположенные на сердечниках с линейным расстоянием между, ними, равным полюсному делению, соединены последовательно и встречно, Аналогично соединены катушки дополнительной обмот ки индуктора, образуя секции 1- 1 5, Поверхности полюсных выступов на фиг, 3 заштрихованы.При обтекании переменным током основных и дополнительных обмоток онисоздают переменнополюсные магнитныеполя, силовые линии которых замыкаются в плоскостях, перпендикулярных плоскости направляющего полотна, На фиг, 4условно показаны мнгновенные направления силовых линий этих полей, пунктиромнаправление токов, индуктированных вкороткозамкнутых контурах направляющего полотна, Обмотки на фиг. 4 не изображены, Конфигурация обмоток, а такжемгновенные направления токов в нихданы на фиг, 3,На,фиг. 5 представлена конструкциясердечника индуктора и его катушек, атакже указаны мгновенные направлениятоков в основных катушках 3, 4, допол-нительных катушках 5, 6 и мгновенныенаправления силовых линий потоковф 4 иф, созданных этими обмотками, мгновенные направления токов в направляющемполотне, когда магнитопровод находитсяв пределах прямоугольного отверстия, атакже направления токов, индуктируемыхв токопроводящнх пластинах 7 магнитнымпотоком, созданным токами направляющего полотна,На фиг, 6 показано, что вертикальныестержни сердечников могут включатьпродольные пластины 16 из металла смалым удельным сопротивлением. Нафиг. 7 представлена конструкция катушекосновных и дополнительных обмоток, атакже мгновенные направления токов восновных катушках и в направляющемполотне, когда соответствующий сердечник находится в пределах промежуткамежду прямоугольными окнами, Показано, в частности, что одна боковая сторона основной катушки ( показана сплошными линиями) непосредственно примыкает к воздушному зазору между сердечником и направляющим полотном, а другаясторона (показана пунктиром) по возможности удалена от этого зазора, Такая693514 7конструкция позволяет, во-первых, уменьшить. расстояние между сердечниками, во-вторых использовать боковые части контура этих катушек для создания поперечных стабилизирующих сил.5На фиг, 8 показано, что в частном случае, каждая секция основной обмотки индуктора может быть "выполнена двойным проводом и состоит в этом случае из двух одинаковых полусекций, например 1 О 17, 18; помещенных на одних и тех же сердечниках. Аналогично, каждая секция дополнительной обмотки может быть выполнена в виде двух полусекций, например 19, 20, 15На фиг, 9 приведена одна из возможных схем коммутатора электродвигателя с питанием от сети однофазного переменного тока. В такой коммутатор могут включаться как основные, так и дополнительные обмотки. Например, полусекция 1 7 основной обмотки включена в диагональ мостовой схемы, образованной управляемыми вентилями (тиристорами) 21 - 24, Полусекция 18 включена в диагональ аналогичной мостовой схемы, образованной тиристорами 23 -26, причем тиристоры 23, 24 являются общими для двух мостовых схем. Аналогично включены полусекции остальных секций обмотки, Схема коммутатора исключает возникновение режимов короткого замыкания источника питания.На фиг, 10 представлены графики электромагнитных процессов электродвигателя, как функции времени, На этой фигуре приняты следующие обозначения: 27 - напряжение источника питания, 28, 29 - управляющие напряжения, фор 40 мируемые по сигналам датчика Линейного перемещения, последовательности импульсов 30, 31, 32, 33 управления тиристорами коммутатора, синхронизированные с напряжением источника питания, после 45 довательность импульсов 34 тока в одной из двух полусекций (иапример 17) секции основной обмотки индуктора, последовательность импульсов 35 тока во второй полусекции (18) секции основной50 обмотки. фНа фиг, 11, 12, 13 представлен конструктивный вариант электродвигателя, обеспечивающий использование для поперечной стабилизации индуктора сил одностороннего притяжения полюсов электромагнита к ферромагнитным полосам 36, закрепленных на направляющем полотне 1, причем верхний край полосы совпадает с нижним краем прямоугольныхотверстий. Если используется электродвигатель с одним индуктором и одним направляющим полотном, то полосы 36закрепляются с обеих сторон направляющего полотна; если используется электродвигатель с двумя индукторами, то полосы 36 закрепляются, соответственно, надвух направляющих полотнах, изнутриили снаружи, как это показано на фиг.11, 12. Снизу к одной полосе примыкают ферромагнитные элементы 37 (см.фиг. 11, 15)имеющие длину, равнуюпродольной ширине отверстия и располагающиеся под отверстиями, к другойферромагнитной полосе примыкают ферромагнитные элементы 38, по длинеравные промежутку между двумя отверстиями и располагающиеся в пределахэтих промежутков.На рядом расположенных сердечникахзакреплены горизонтальные пакеты 39с катушками 40 стабилизации, примыкающие к внешним боковым поверхностямсердечников на уровне нижних полюсныхвыступов. Эти пакеты располагаются насердечниках только с той стороны направляющего полотна, на которой закрепленаферромагнитная полоса 36, Максимальное количество таких пакетов для одного индуктора вдвое меньше числа сердечников индуктора, однако может быть предусмотрено, например, всего два пакета,соединяющие пары крайних сердечников.На фиг, 1 4 представлена схема включения обмоток стабилизации. Катушки 40обмотки стабилизации могут быть выполнены также двойным проводом, причемдве половины обмотки соединены в общейточке своими разноименными зажимами,Последовательно с ними включены управляющие тиристоры 41, 42, Обмотки питаются от источника однофазного переменноготока,Ферромагнитная полоса 36 можетявляться также вторичным элементомдатчиков, контролирующих величину зазора между индуктором и направляющимполотном, а при наличии ферромагнитныхэлементов 37, 38 - вторичным элементомдатчика линейного перемещения, функциикоторого аналогичны функциям датчикауглового положения ротора в вентильныхэлектрических машинах с вращающимсяротором.В качестве первичных элементов датчика линейного перемещения примененытрансформаторы .с П-образными сердеч69351 1 О сердечниках датчика раэпичны: поток, создаваемый первичной обмоткой в сердечнике 43, замыкается частично по ферромагнитной полосе 36 и в значитепьной степени по воздуху, поток в сердечнике 44 - по ферромагнитной полосе и ферромагнитному элементу 37. После прохождения дифференциальным трансформатором границы отверстия условия замыкания указанных магнитных потоков меняются на обратные, что приводит к никами 43, 44, на которых .размещеныподключенная к источнику однофазногопеременного тока первичная обмотка45 и выходная обмотка 46, В целомпервичный элемент датчика представпяетсобой схему дифФеренциального трансформатора. На фиг. 15 показаны пунктироммгновенные направления силовых линиймагнитного поля, создаваемого первичнойобмоткой,Число укаэанных дифференциальныхтрансформаторов равно числу секций основной ипи дополнительной обмоток, линейное расстояние между ними вдоль ферромагнитной полосы 36 соответствует 15расстоянию между центрами сердечниковиндуктора,На фиг. 16 представлены графикиэлектромагнитных процессов датчика пинейного перемещения, как функции времени,20и приняты следующие обозначения; 27напряжение источника питания, 47ЭДС выходной обмотки 46 дифференциального трансформатора,Линейный электродвигатель работаетследующим образом,Каждый. дифференциальный трансформатор датчика линейного перемещения впроцессе, движения обеспечивает цикпическое опрокидывание фазы ЭДС выходнойзообмотки, как это показано на фиг. 16(моменты времени 1, 1 1 1, 5 ).Действительно, верхние стержни сердечников 43, 44 датчика в процессе движенияпостоянно находятся против ферромагнит 35ных полос 36, а нижние стержни в предепах каждого полюсного деления попеременного оказываются либо напротив ферромагнитных элементов 37 (или 38),4 Олибо в промежутках между ними, Эпементы 37 закреплены под отверстияминаправляющего полотна, элементы 38 -в промежутках между отверстиями, Поэтому, еспи дифференциапьный трансфор 45матор, собранный на сердечниках 43, 44,находится в пределах отверстия, то усповия замыкания магнитных потоков в 410опрокидыванию фазы ЭДС 47 выходной обмотки датчика. Следующее опрокидыва-" ние фазы выходной ЭДС произойдет на границе соседнего отверстия в напрявпяющем полотне, и т.д два раза в пределах каждого попюсного деления эпектродвигатепя.Выходная ЭДС 47 датчика испопьзуется в качестве входного сигнала дпяфаэочувствитепьного выпрямителя, обеспечивающего формирование управляющегонапряжения 29 (см. фиг, 10), попярностькоторого меняется в моменты ( Е. - т,5 )опрокидывания фазы выходной ЭДС, Уп -равпяющее напряжение 28 может бытьсформировано из напряжею:", 29 делениемчастоты на два; таким образом, изменениеполярности напряжения 28 происходитодин раз в пределах полюсного деления.Схема управпения формирует такжечетыре последовательности импульсовуправнения 30, 31, 32, 33, синхроннэированных с напряжением питания. Последоватепьности 30, 31 сдвинуты относитепь - но друг друга на половину периода. Уголсдвига С,1 импульсов относительно чача -па соответствующих попупериодов напряжения питания может регулироваться, поодновременно дпя,обеих поспедовагепьностей, Угол сдвига с(. импульсов в последовательносгях 32, ЗЗ также изменяечся одновременно. Углы с и с регулируются независимо друг от друга.Напряжение 29 управпяег логическойсхемой, которая, в зависимости от полярности этого напряжения, пропускает навыход либо последовательности ,30, 3 1 либо последовательности 3 , 3 3 Вторая логическая схема (распределитель им -пупьсов), в зависимости от полярностиуправляющего напряжения 28, распредепяет пропущенные первой логической схемой последовательности импульсов междутиристорами 21 - 26 коммутатора, Коммутация состоит в данном случае в поспедоватепьном во времени опрокидывании фазы переменного магнитного потока,создаваемого каждой секцией основнойи дополнительной обмоток, и осуществляется следующим образом, 1 редпопожим, в течение некоторого интервале времени 1 - 1. (см. фиг. 10) на вход втсрой логической схемы поступают толькодве последовательности импульсов 30 и31. При существующей в этом интервалевремени полярности напряжения 28 послеповатепьность импульсов 30 подаечс:я,например на тиристоры 21 - 4, а пос 693514 1225 35 ледовательность импульсов 31 - нв тиристоры 23 - 26. В один из полупериодов напряжения питания ток протекает, например, по цепи: тиристор 21, полусекция 17, тиристор 24. В следующий полупериод полярность напряжения на клеммах меняется и ток течет по цепи; тир стор 26, полусекция 18, тиристор 23. Поэтому последовательности импульсов 34, 35 тоха в полусекциях 17, 18 имеют различное направление (если считать относительно одноименных зажимов обмоток), Суммарный магнитный поток секции является переменным, пульсирующим с частотой питания. В следующем интервале 1 я полярность напряжения 29 изменится; на вход логической схемы распределителя поступают только последовательности импульсов 32, 33, Однако полярность напряжения 28 не изменилась, поэтому не изменится и закон переключения тиристоров, Угол же включения с 5 может быть отличен от с(.,(, в связи с чем появляется возможность независимого регулирования величины импульсов 34, 35 тока в обмотках в указанных интервалах 1,1 -иВ следующий интервал времени 1-1 на вход распределителя поступают сновазо последовательности импульсов 30, 31; но при изменений полярности управляющего напряжения 28 распределитель обеспечивает поступление в первый (положительный) полупериод напряжения питания последовательности импульсов 30 на тиристоры 23 - 26, а второй - последовательности импульсов 31 на тиристоры 21 - 24, т,е, осуществляют переключение последовательностей импульсов 30, 31 управления с одной пары тиристоров (21, 22) на другую (25, .26), что. приводит к опрокидыванию фазы магнитного потока, создаваемого совместным действием двух полусекций.45 Таким образом, рассмотренная система управления обеспечивает реализацию следующего закона регулировании:50 1, Обеспечивается воэможность незввисимогорегулирования величины переменного магнитного потока, создаваемого данной секцией основной обмотки индуктора в интервалах времени, когда сердечники секции находятся в пределах прямоугольного отверстия в направляющем полотне, или в промежутках между отверстиями. 2, Осуществляется автоматическое опрокидывание фазы переменного магнитного потока данной секции каждый рвз, когда сердечники, на которых размещены катушки секции, в процессе движения перемешаются из зоны промежутка между отверстиями в зону следующего отверстия; опрокидывание фазы потока происходйт, таким образом, на границе отверстия,В аналогичный коммутатор включены и секции дополнительной обмотки индуктора, однако для его работы используются только две последовательности импульсов управления, аналогичных, например, пос ледовательностям импульсов 30, 31, и распределитель импульсов, управляемый напряжением 28;первая логическая схема, управляемая напряжением 29, исключается.Описанный способ соединения катушек в секциях основной и дополнительной обмоток (см, фиг. 3, 8) и циклическая, последовательная во времени коммутация токов в них обеспечивают в процессе движения образование в каждый момент времени в пределах любых соседних полюсных делений электродвигателя магнитных полей разных направлений (см. фиг.4), силовые линии которых замыкаются в плоскостях, перпендикулярных направляющему полотну. Взаимная пространственная ориентация магнитных потоков, созданных совместным действием всех секций основной и дополнительной обмоток, и токов, индуктированных в короткозамкнутых контурах направляющего полотна, остается в процессе движения практически неизменной (как это показано на фиг. 4), причем обмотки индукторе создают магнитное поле, пульсирующее с частотой питающей сети и линейно перемещающееся относительно индуктора со скоростью, равной скорости движения индуктора, но в противоположную сторону, и поэтому неподвижное относительно короткозамкнутых контуров с токами в направляющем полотне, Исключение составляют крайние контуры, в связи с чем предпочтительна конструкция электродвигателя в многополюсном исполнении, Поэтому в первом приближении можно считать, что в контурах направляющего полотна индуктируется только трансформаторная ЭДС с частотой сети, в связи с чем в процессе движения на вторичный элемент электромагнитным путем передается только часть энергии, потребляемой от сети. Частота индуктированных в направляющем13 69351 25 35 полотне токов практически равна частотенапряжения сети при любой скоростидвижения экипажа.Секции основной обмотки индуктора,сердечники которых находятся в данныймомент в пределах отверстий направляющего полотна (см, фиг. 4), индуктируютв его короткозамкнутых контурах переменные токи, замыкающиеся вокруг отверстий эти секции в указанный момент 10времени выполняют функцию обмоток возбуждения. Взаимодействие магнитныхпотоков индуктора с токами направляющего полотна на участках верхних перемычек над отверстиями приводит к возникновению вертикальных подъемных усилий,Взаимодействие магнитных потоков, создаваемых секциями основной обмоткииндуктора, сердечники которых находятсяв данный момен 1 между отверстиями,с токами в контурах направляющего полотна приводит к возникновению продольныхтяговых усилий, причем указанные секции в этом интервале времени выполняют функцию обмоток якоряТоки в секциях возбуждения и в секциях якоря, а, следовательно, подъемныеи тяговые усилия, как было отмечено выше, могут регулироваться относительно30независимо.Секции дополнительной обмотки, помещенные на нижних полюсных выступахмагнитопроводов, создают переменныемагнитные потоки, взаимодействие которых с токами в нижних перемычкахпод отверстиями направляющего полотнатакже приводит к возникновению вертикальных подъемных усилий. Посколькусекции дополнительной обмотки включе 40ны в отдельный вентильный коммутатор,эти подъемные усилия могут регулироваться независимо от подъемных усилий, создаваемых основной обмоткой,Таким образом, весь периметр коротко 35замкнутых контуров (см, фиг. 4) является активным, Взаимодействующие с потоками индуктора токи на его горизонтальных участках (над и под отверстиями)участвуЮт в создании подъемных усилий,50а токи на вертикальных участках (между отверстиями) - в создании продольных тяговых усилий,При этом основной принцип управленияможет состоять, например, в следующем.Величина токов в тех секциях основнойобмотки, которые в денный момент выполняют функцию обмоток возбуждения,не регулируется и остается постоянной 14( в смысле действующего значения). Зтообеспечивает стабильные условия возбуждения электродвигателя и относительнопостоянные значения токов в направляющем полотне, При этом вертикальное усилие подъема, создаваемое этой обмоткой,также относительно постоянно, Втораясоставляющая подъемного усилия, создаваемая дополнительной обмоткой, может регулироваться в широких пределахи обеспечивать условия стабильного подвеса экипажа, однако изменение величинытоков в секциях дополнительной обмотки,необходимое для такого регулирования,мало с.".азывается на величине тяговогоусилия, что и обеспечивает независимостьуправления величиной подъемных и тяговых усилий,Следует отметить, что применяемаяв предлагаемой конструкции системаэлектродицамического подвеса работоспособна во всем диапазоне скоростей движения и является статически устойчивой,поскольку при вертикальном смещениииндуктора относительно направляющегополотна снизу-вверх величина сумма 1 ного подъемного усилия, при прочих равных условиях, уменьшается. Большаячасть энергии, необходимой для работысистемы подвеса, используется как энергия возбуждения собственно линейноготягового электродвигателя.Поперечная стабилизация экипажа,т.е, стабилизация положения направляющего полотна в зазоре между полюсамииндуктора, построена ца принципе отталкиванияпроводников с токами различных направлений и иллюстрируется фиг, 5, 6, 7, Ба фиг.5 показано, что подобные силы отталкивания, поперечные по отношению к направлению движения, возникают между токамив верхних перемычках направляющегополотна и токами в проводниках основныхкатушек 3, 4, расположенных в верхнихпазах магнитопроводов индуктора; междутоками в нижних перемычках и токамив проводниках основных катушек 3, 4и дополнительных катушек 5, 6, расположенных в нижних пазах сердечников индуктора, а также между токами в перемычках и токами в пластинах 7, индуктировацных магнитным полем токов направляющего полотна. Зти пластины используются также и для частичной компенсации указанного магнитного поля,Когда сердечники находятся в пределахпромежутка между отверстиями цаправляющего полотна, силы отталкивания возни69351416ции совмещены с собственно линейнымО- тяговым электродвигателем и работаютв в значительной степени без потреблениях дополнительной энергии от сети, поскольку энергия, необходимая для работы этихсистем, используется для возбужденияэлектродвигателя, С другой стороны,регулирование режимов тяги, подвеса ирс- поперечной стабилизации может осущесто вляться независимо с минимальным взаимным влиянием. Двигатель допускаетэкономичное регулирование скорости вшироких пределах,Технико-экономическая целесообразж ность применения предлагаемой конструкм ции состоит в совмещении систем элеки тродинамического подвера и поперечнойстабилизации экипажа с собственно пикейным тяГОВым электродВиГателем при исапользовании возможности их раздельногорегулирования с минимальным взаимными- Влиянием и в увеличении создаваемыхэлектродвигателем подъемных усилий, и,25вследствие этого, в улучшении энергетических и весо-габаритных показателейтранспортной системы,5кают между замыкающимися на этихучастках в вертикальном чаправпении тками направляющего полотна ч токамипроводниках тех боковых сторон основнькатушек 3, 4, которые непосредственнопримыкают к воздушному зазору междуиндуктором и полотном. Для частичнойкомпенсации магнитного поля токов,протекающих в промежутках между ответиями направляющего полотна, в магнитпроводах предусмотрены электропровод -ные пластины 16,Рассмотренная система поперечнойстабилизации строится целиком на принципе саморегулирования (если зазор меду индуктором и направляющим полотнос какой-либо стороны уменьшается, силотталкивания с этой стороны растут, инаоборот). Такая система может бытьдополнена системой стабилизации, рабокоторой основана на использовании силодностороннего притяжения электромагнта к фе р ромагнитной полосе 3 6 М агнитопровод этого электромагнита образован нижней частью двух соседних сердечников индуктора и соединяющим ихгоризонтальным пакетом 38 с обмоткойстабилизации, Обмотка стабилизацииможет состоять, например, из двух полуобмоток, последовательно с которыми30включены тиристоры 41, 42 (см, фпг,14), Поскольку полуобмотки соединеныв общей точке своими разноименнымизажимами и питаются от источника пере -менного тока, создаваемый их совместным действием магнитный поток является Выпрямленным и прн малых углахвключения тиристоров может быть непре -рывной Функцией Времени. Управление40величиной токов обмотки стабипивацииосуществляется по сигналам датчика,регистрирующего величину воздушногозазора между индуктором и направляющимполотном,45Улучшение использования активныхматериалов связано с тем., что одни ите же обмотки и соответствующие магнитопроводы участвуют в создании вертикальных подъемных, продольных тяговых50и поперечных стабилизирующих усилий,причем весь периметр контуров токов,наводимых во вторичном элементе -направляющем полотне - является активным, В связи с этим, В предлагаемой55конструкции удается совместить противоречивые требования. С одной стороны,конструктивно и энергетически системыподвеса и отчасти поперечной стабилизаФормула изобретения 1, Линейный электродвигатель, содержащий индуктор с магнитопроводом из отдельных сердечников, каждый из которых включает вертикальные стержни, соединенные,гориэонтальлг 1 м ярмом, и подключенными к источнику питания через вентильный коммутатор катушками, из которых катушки, размещенные нв расположенных через полюсное деление сердечниках, соединены между собой последовательно, и вторичный элемент В виде металлической полосы с отверстиями прямоугольной формы, расстояние между центрами которых равно полюсному делению, отличающийся тем,что, с целью улучшения использования активных материалов и увеличения подъемного усилия, на внутренней боковой поверхности каждого вертикального стержня сердечников выполнены два паза, в которых размещены катушки, причем один иэ пазов расположен на уровне верхнего края вторичного элемента, а другой - на уровне нижнего края прямоугольных отверстий вторичного элемента.2. Электродвигатель по и. 1, о т - личающийся тем,что,сделью693514 18речном направлении; на внутренних боковых поверхностях вертикальных стержней выполнены прорези, в которых размещены токопроводящие пластины. 17обеспечения воэможности независимого регулирования тягового и подъемного усилий, на вертикальных стержнях сердечников размещены дополнительные катущки, каждая иэ которых охватывает часть соответствующего стержня между его торцом и пазом, расположенным на уровне нижнего края отверстий вторичного элемента.3. Линейный электродвигатель по п. 1, 1 О 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации индуктора в попеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ % 2029462,кл, 21 д 23, 1973.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2338856/24-07,кл, Н 02 К 41/02, 1976,