Линейный многофазный двигатель

(51)4 Н 0221/О ГОСУД ПО Д САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТ ЕЛЬСТ ВТОРСКОМ АН У(56кл. выполо сдвиепо ду АРСГОВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПМ(71) Институт электродинамикикраинской ССР) 1. Патент США У 3497730,310-13, 1968.2. Авторское свидетельство СССР У 514398, кл, Н 02 К 41/04, 1974. , (54) (57) 1. ЛИНЕЙНЬЙ ЮНОГОФАЗНЬЙ ЛВИГАТЕЛЬ, содержащий якорь и индуктор с обмоткой, разделенной на а взаимно смещенных в поперечном направл нии систем катушек, соединенных в многофазную схему, и магнитопроводом, объединяющим эти системы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения тягового усилия на единицу объема двигателя, якорь содержит п 1 параллельных стержней выполненных например, в виде установленных поочередно колец из проводящего и ферромагнитного материала и установленных с возможностью продольного перемещения соосно с системами катушек обмотки индуктора, в каждой из этих систем катушки иены кольцевыми, установлены с гом в продольном направлении относительно одноименных катушек остальных систем, постоянным для каждой пары систем и кратным 1/ Ф удвоенного полюсного деления, а одноименные фазы катушек соседних систем соединены между собой, причем магнитопровод индуктора.выполнен из поперечных ферромагнитных элементов с отверстиями для стержней якоря, а указанные элементы имеют толщину зубца и установлены вдоль двигателяочередно с катушками обмотки ин1166232 25 2, Двигатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что параллельные стержни якоря снабжены ферромагнитными сердечниками.3, Двигатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ФерромагИзобретение относится к многофазным линейным электродвигателям переменного тока, преимущественно - к двигателям цилиндрической Формы, и может быть использовано; например, 5 в бесштанговых плунжерных насосных установках для откачки жидкости из глубоких скважин.Известны линейные многофазные двигатели с обмоткой индуктора, разделенной на равное числу Фаз количество взаимно смещенных в поперечном направлении и распределенных в продольном направлении систем катушек, в каждой из которых15 катушки соединены в однофазные схемы и расположены относительно катушек соседних однофазных систем с продольным сдвигом, равным длине полюса, деленной на 20 число систем. Магнитопровод индуктора выполнен из такого же числа однофазных элементов, установленных параллельно один другому и несущих указанные однофазные обмотки, а якорь выполнен общим для всех . элементов индуктора и установлен с одной стороны на равных расстояниях от них. 1 .Указанная конструкция двигате лей обеспечивает повышенные удельные тяговые усилия при пониженных скоростях движения за счет увеличения числа полюсов на единицу длины двигателя. Однако это достигается при одновременном увеличении поперечных размеров двигателей,Известен также линейный многофазный двигатель, содержащий якорь и индуктор с обмоткой, разделенной на 3 м взаимно смещенных в поперечном направлении систем катушек, соединенных в многофазную схему, и магнитные элементы индуктора выполнены в виде пакетов листов электротехнической стали с радиальными прорезями к каждому отверстию, предназ-. наченному для прохождения стержня якоря. нитопроводом, объединяющим эти системы 21,Недостаток известного двигателя -размещение обмотки вне зубцовойзоны приводит к непроизводительному увеличению поперечного сечениядвигателя на величину необмотанныхзубцов. По-прежнему часть поперечного сечения занимает ярмо индуктора.Кроме того, удельная тяга двигателей данного типа оказывается низкой из-за сравнительно низких значений магнитной индукции в воздушном зазоре, ограниченной насыщцением магнитопроводящих пластин(зубцов) в узких местах, прилегающих к однофазным элементам индуктора, а также из-за больших магнитных потоков рассеяния в областинеобмотанных зубцов.Целью изобретения является повышение тягового усилия на единицуобъема линейного двигателя,Эта цель достигается тем, чтоякорь содержит п параллельных стержней,выполненных в виде установленных поочередно колец из проводящегои Ферритового материала и установленных с возможностью продольногоперемещения соосно с системами катушек обмотки индуктора, в каждой изэтих систем катушки выполнены кольцевыми, установлены со сдвигом впродольном направлении относительноодноименных катушек остальных систем и кратным 1/й удвоенного полюсного деления, а одноименные Фазыкатушек соседних систем соединенымежду собой, причем магнитопроводиндуктора выполнен из поперечныхФерромагнитных элементов с отверстиями для стержней якоря, а указанныеэлементы имеют толщину зубца и установлены вдоль двигателя поочереднос катушками обмотки индуктора,Параллельные стержни якоря могутбыть снабжены ферромагнитными сердечниками, 5Ферромагнитные элементы индуктора могут быть выполнены в виде пакетов листов электротехническойстали с радиальными прорезями к каждому отверстию, предназначенному дляпрохождения стержня якоря,На фиг. 1 изображен трехфазныйдвигатель, продольный разрез; нафиг, 2 - то же, общий вид; на фиг.3схема соединения катушек обмотки 15двигателя.Двигатель с тремя системами катушек обмотки индуктора содержит якорь,состоящий из трех параллельных стержней 1, и индуктор. Обмотка индуктора Юразделена на три системы 2 - 4 катушек, соединенных в каждой системе вмногофазные схемы и установленых соосно со стержнями якоря 1, а магнитопровод выполнен из ряда пакетов 5 лис-тов электротехнической стали. Пакеты 5 установлены поочередно с катуш-ками обмотки и имеют отверстия 6, допускающие свободное перемещение стержней якоря, и радиальные прорези к этимОотверстиям 7, Соединение катушек обмотки в трехфазные схемы выполнено,как показано на фиг. 1 и 3, с продольным сдвигом катушек системы 2 по о. ношению к одноименным катушкам систем 3 и 4 соответственно на 1/3 и 2/3 удвоенного полюсного деления. Многофа.,ная схема обмотки собрана путем соединения катушек каждой системы с принадлежащими той же фазе катушками соседних систем. Стержни якоря 1 состоят из ферромагнитного ярма 8 и зубцового слоя, выполненного из установленных поочередно колец 9 и 10 соответственно из проводящего и ферромагнитного материала,Двигатель работает следующим образомПри включении двигателя в трехфазную сеть переменного тока волны бегущих магнитных полей систем 3 и 4 катушек сдвигаются в продольном направлении по отношению к волне магнитного поля системы 2 катушек соответственно на 1/3 и 2/3 пространственного периода.Вследствие этого в каждом поперечном сечении двигателя магнитные потоки в индукторе образуют симметричную многофазную систему, уравновешивая один другого. В воздушных зазорах образуются бегущие волны магнитного поля, которые взаимодействуют с вихревыми токами короткозамкнутых контуров стержней якоря и приводят к созданию тягового усилия.,Данко Техред О.ВащишинаКорректор И.Эрдейи еда исное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная Заказ 4319/50ВНИИПИ Государпо делам изо113035, Москва, Ж Тираж 646 Потвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/