Линейный синхронный электродвигатель

(71) Всесоюзныйс " оектнон ский ин Бюл. Р 41 научно-исследо конструкторский ститут электров атель- и техкии, пр ологиче оения О ектро- транси 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В.И.Бочаров, В.М,Павлюков М,А.Козорезов, Л.Ф,Коломейцев, Г.И.Володин и П,Ф.Грибанов (53) 621.313.282 (088.8) (56) Выложенная заявка ФРГФ 2164078, кл. 20 Ь 21/01, 197(54) ЛИНЕЙНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к этехнике, к злектрооборудованиюпортных средств с электромагниподвесом. Цель состоит в улучш пускового момента, Индуктор 1 устройства содержит П-образный магнитопровод 2 с двумя стержнями 3 и обмоткойвозбуждения , в пазах которых уложена сосредоточенная ш-фазная обмоткаякоря 5, охватывающая его зубцы, Вторичная часть состоит из ферромагнитных пакетов 8, уложенных дискретно,Для уменьшения пульсаций тяговогоусилия за счет уменьшения реактивногоусилиямагнитопровод 2 выполненукороченным, его длина равна 1 ц=2 р (2-3) У, где р - число пар полюсовиндуктора; /- рабочий воздушный зазор. Пульсации тягового усилия уменьшаются за счет выравнивания и симметрирования токов в фазах индуктораувеличением шагаразмещения соседних магнитопроводов 2 на И Ф 1/ш),где с 1=1,3,5 ш - количество фаз.4 ил, 1350779Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрооборудованию транспортных средств с электромагнитным подвесом.5Целью является улучшение тяговогоусилия в режиме пуска.На Фиг,1 и 2 показана первичнаячасть (отдельный индуктор) первичногоэлемента и вторичная часть (ферромагнитные пакеты) одностороннего линейного индукторного двигателя в двухпроекциях; на Фиг.З - расположениеотдельных индукторов в группе нафиг,4 - расположение групп индукторов 1на подвижном элементе,Индуктор 1 (Фиг.1-2) содержитП-образный магнитопровод 2 с двумястержнями 3, в пазах 4 которых размещена сосредоточенная ш-Фазная (ш==3) обмотка якоря 5, охватывающаязубцы 6, с числом пазов на полюс иФазу о=О,5. Обмотка 7 возбуждения охватывает стержни 3 магнитопровода 2.Вторичная часть двигателя состоит из 2 бферромагнитных пакетов 8, дискретноуложенных в пути через двойное полюсное деление обмотки якоря 2 Г на расстоянии воздушного зазора д относительно индукторов 1. Длина магнитопро- ЭОвода 2 индуктора 1 со стороны воздушного зазора с равна 1=27 р - (2 - 3) l,где р - число пар полюсов индуктора.Обычно на подвижном элементе устанавливается несколько отдельных индукто 35ров, в этом случае они объединяютсяв группы (Фиг,2),Первичная часть двигателя состоитиз ряда отдельных индукторов, расположенных на подвижном элементе последовательно друг за другом с определенным интервалом. Бар расположениясоседних магнитопроводов 2 в группах1при.тп=З равен 2 р+(д- ,) , где3целое положительное нечетное число (например, с 1=1, Фиг,2), выбирается, исходя из свободной длины подвижного элемента. Свободная длина определяется разницей между длиной подвижного бО элемента и суммарной длиной групп индукторов и других агрегатов под днищем экипажа. Разделив свободную длину подвижного элемента на 7 и округлив результаты до ближайшего нечетного числа, получают значение параметра Й. Длина пакета 8 вторичной части и расстояние между пакетами 8 равны полюс- ному делению ", а шаг между пакетами 8 равен двум. С целью создания направления тягового усилия в одну сторону, фазы обмотки якоря А,Б,С по отношению к магнитопроводам индукторов 1,1.1,11 занимают различное положение (Фиг.3), при этом порядок следования Фаз на всех индукторах 1 сохраняется один и тот же, Расположенные в соответствии с фиг.З индукторыв количестве, равном числу Фаз обмотки якоря, образуют группу,Сформированные в группы индукторырасполагают на подвижном элементе (фиг.4) с расстоянием между группами магнитопроводов 2, равньм Й:, где0=1, т.е на месте индуктора Кразмещается группа из трех индукторов 1,.11,1.1 согласно фиг.З,на месте инцуктора К - группа из трех следующих индукторов и т.д. до К, где К - + Упоследняя группа индукторов, а в - целое число, кратное ь (для ш=З). Согласно Фиг,4 могут быть размещены не только группы индукторов, но и одиночные индукторы, если их количество на подвижном элементе ограничено (2- 4)шт.При размещении индукторов в соответстьии с Фиг,4 ЭДС обмотка якоря индуктора К по Фазе будет сдвинута на 180 по отношеник к ЭДС, обмотки якоря индуктора КБ этом случае длясохранения направления тягового усилия индуктора К аким жс,индукторе К, направление .тока в катушках всех фаз обмотки якоря индуктора К, должно быть изменено на противоположное, Например, если в катушке Фазы А индуктора К, направлениетоков выбрано как (+) А ( ), то вкатушке Фазы А индуктора Коно должно быть противоположно, При определении расстояния между индукторами величина целого нечетного числа Й выбирается из условия возможности размещения заданного числа индукторов (посиле тяги) на подвижном элементе с учетом конструктивных особенностей,.Электродвигатель работает следующим образом.Обмотка 7 возбуждения каждого индуктора 1 питается постоянным током, а обмотка якоря 5 каждого индуктора1 - трехфазным переменным током. Магнитный поток возбуждения Ь, созданный обмоткой 7 возбуждения, проходит по спинке магнитопровода 2, его стержням 3, через воздушные зазоры 0 изамыкается через ферромагнитный пакет 8 путевой структуры. Переменная составляющая потока возбуждения, обусловленная дискретным расположением5 элементов путевой структуры, взаимодействует с током обмотки якоря 5, в результате чего создается тяговое усилие индукторного двигателя и транспортное средство движется в направлении стрелки.Суммарное тяговое усилие слагается из тяговых усилий, развиваемых каждым отдельным индуктором 1. В описываемом линейном двигателе ОЛИД Функции тяги и электромагнитного подвеса подвижного элемента смещены. Специфической особенностью ОЛИД является наличие продольного (реактивного) усилия обусловленного ограниченной длиной магнитопровода 2 индуктора 1, возникающего под действием магнитного поля возбуждения. Это усилие является знакопеременным при взаимном перемещении индуктора 1 и элементов путевой стру ктуры 8, Таким образом, в .тяговом усилии ОЛИД имеют место пульсации при перемещении индуктора 1 вдоль путевой структуры 8, Величина пульсаций тягового усилия зависит от характера наложения реактивных усилий от двух путевых элементов 8, один из которых является сбегающим, а другой - набегающим на индуктор 1. Пульсации (провалы) результирующего тягового усилия уменьшатся за счет уменьшения реак 35 тивного усилия, что достигается выполнением укорочения длины магнитопровода 1 в пределах 2 с . Дополнительные пульсации тягового усилия снижаются за счет выравнивания и создания симметрии токов в Фазах индуктора, что достигается за счет увеличения шага расположения соседних+ 1 л магнитопроводов в группе на (д-) , 45т где, в частности 6=1, При этом условии сохраняется величина и направление тягового усилия каждого индуктора, а местонахождение фаз на магнитопроводах изменяется так, что каждая 50 фаза поочередно находится на набегающем, сбегающем концах магнитопровода и в его середине (Фиг,З). Пульсации результирующего тягового усилия становят ч меньше, чем пульсации тягового усилия каждого индуктора (группы индукторов) в отдельности, если расстояние между группами индукторов кратно нечетному числу полюсных делений. Снижение пульсации результирующего тягового усилия в момент пуска транспортного средства улучшает условие пуска, что позволяеь снизить расход электроэнергии на создание пускового тягового усилия, повьппает комфортабельность и безопасность пассажиров,Формула изобретенияЛинейный синхронный электродвигатель, содержащий вторичную часть в виде ферромагнитных пакетов, уложенных дискретно с постоянным шагом вдоль протяженной путевой структуры, первичную часть, расположенную с зазором под ферромагнитными пакетами и состоящую из последовательно расположенных друг за другом отдельных индукторов, установленных на подвижном элементе, включающих магнитопровод с охватывающей его обмоткой возбуждения и расположенных на его стержнях шфазных обмоток якоря, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью улучшения тягового усилия в режиме пуска, длина магнитопровода индуктора равна 1 =2 рХ-(2-3) /все индукторы объединены в группы с количеством индукторов, равным числу Фаз обмотки якоря ш=З, при этом шаг расположения магнитопроводов соседних индукторов в каждой группе равен 2 р 2+(с 1+-) , а расстояние между группами индукторов равно Й , где- полюсное деление индуктора, р - число пар полюсов индуктора, с- воздушный зазор между ферромагнитным пакетом и стержнем магнитопровода, где Й - целое нечетное число 1,3,5,, ГунькоТехред М. Ходанич Ко дакт ктор Л.Пилипенко аказ 5294/54ВНК Тираж 659Государственного коми лам изобретений и отк осква, Ж, Раушская одписное СР ет по тиинаб д. 4/ 130 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектна