Индуктор линейного асинхронного электродвигателя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 150682 В.И. Бочаров, Н,Г. Душенко, М.А. К Ю.В. Куприанов и С.Н. Гончаров 72) Авторыизобретени(54) ИНДУКТОР ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯИзобретение относится к линейньм асинхронным машинам, в частности к индукторам линейных асинхронных электродвигателей, и может быть при менено в тяговых двигателях высокоскЬростного наземного транспорта или других транспортных устройствахИзвестен индуктор линейного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, выполненный из ряда отдельных шихтоваяных в поперечном направлении сердечников в виде гребенок, соединенных между собой сердечниками в виде гребенок шихтованных в продольном направлени Зубцы, образованные совместно продольными и поперечными сердечниками, охвачены катушками сосредоточен ной многофазной обмоткой.1).Однако этот двигатель характеризуется низким КПД и коэффициентом мощности, так как сосредоточенная обмотка не обеспечивает удовлетворительного распределения магнитной индукции в рабочем зазоре.Наиболее близким к изобретению является индуктор линейного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, имеющий вертикальные зубри, расположенные рядами в продольном и поперечном направлении, соединенные горизонтальнымярмом, и сосредоточенную, охватывающую зубцы, трехфазную однослойную обмотку, катушки каждого продольного ряда которой соединены вотдельные трехфазные обмотки и имеютодинаковое чередование фаз в продольном направлении, а в поперечномдо середины индуктора - одно, апосле середины - противоположноечередование фаз 2).Однако намотка на каждом зубцеэтого индуктора катушек только однойфазы приводит к трем зубцам на полюсное деление как в продольном, таки в поперечном направлениях, чтоусиливает пятую и седьмую гармоникираспределения индукции в зазоре; ивызывает тормозные усилия, повышенные потери в стали, увеличенные потоки рассеяния, что снижает коэффициент полезного действия (около 0,3)и коэффициент мощности (около 0,2).Целью изобретения является увеличение КПД и коэффициента мощности,Указанная цель достигается тем,что каждый зубец магнитбпровода охвачен сосредоточенной катушкой вто рого слоя, размещенного по высотезубца, причем один слой каждой отдельной трехфаэной обмотки по продольному ряду зубцов смещен относительно другого слоя на целое число зубцовых делений. Каждая отдельная трехфазная обмотка по продольному ряду зубцов может быть смещена относительно рядом лежащих по продольным рядам зубцов отдельных трехфаэных обмоток на целое число зубцо, вых делений.С целью уменьшения массы индуктора и расхода обмоточного провода, катушки каждого слоя по высоте зубца каждой отдельной трехфаэной обмотки по продольному ряду зубцов могут охватывать число зубцов,равное числу зубцовых делений на полюс и фазу.С целью повышения надежности иповышения технологичности изготовления индуктора, рядом лежащие катушки одной фазы двух слоев по высоте зубца в отдельной трехфазной обмотке, могут быть объединены в одну основную катушку, охватывающую триэубца.На фиг.1 изображена компоновка катушек отдельной трехфазиой обмотки, расположенной на продольном ряде зубцов; на фиг.2 - схема двухслойной сосредоточенной трехфазной обмотки индуктора линейного асинхронного электродвигателя со смещением слоев, расположенных по высотезубца, в продольном направлении ОХ на одно зубцовое деление; на фиг.З схема двухслойной сосредоточенной трехфазной обмотки индуктора линейного асинхронного электродвигателя со смещением слоев, расположенных по высоте зубца, на одно зубцовое деление в продольном и поперечном направлении.Магнитопровод индуктора линейного асинхронного электродвигателя имеет вертикальные зубцы 1 (фиг.1), расположенные рядами в поперечноми продольном направлении, образованные поперечно шихтованными сердечниками 2 в виде.гребенок. На фиг, 2 и фиг.З вертикальные зубцы 1 схематично обозначены отрезками прямой. На вертикальных зубцах 1 расположены катушки 3, объединенные из двух катушек 4 и 5, расположенных в дваслоя по высоте зубца 1, охватывающихпо два зубца каждая в продольном направлении ОХ, смещенных относительно друг друга в продольном направлении на одно эубцовое деление. В результате этого слои отдельных трехфазных обмоток, расположенные по высоте зубца 1 смещены в продальном направлении на величину,равную зубцовому делению. Объединенныекатушки 3 намотаны непрерывно безсоединений,Крайние зуба 1 в продольном направлении по оси ОХ с целью наиболееполного использования активной стали и увеличения тягового усилия охвачены дополнительными катушками б 5и 7, намотанными тем же проводом,что и катушки 3.Катушка б располагается тольков одном слое по высоте зубца 1 и охватывает только один зубец 1, Таким О образом индуктор соцержит три разновидности сосредоточенных катушек,Схема двухслойной, сосредоточеннойтрехфазной обмотки (фиг.2) в поперечном направлении имеет число зуб цовых делений на полюс и фазу равноедвум. Обозначенная на схемах (фиг,2и 3) совпадает с обозначениями нафиг.1. Четыре катушки одной фазы,охватывающие три зубца 1, обведенныена схемах (фиг,2 и 3) контуром 8,при конструктивном объединении представляют собой основную катушку 3,изображенную на фиг.1. Три катушки одной фазы, охватывающие два зубца 1, обведенные на схемах (фиг.2 и3) контуром 9 конструктивномобъединении представляют собой дополнительную катушку 7, изображенную нафиг.1, Катушка одной фазы, охватывающая один зубец, обведенная насхемах (фиг. 2 и 3) контуром 10 представляет собой дополнительную катушку б, изображенную на фиг.1. Обозначение выводных концов отдельныхтрехфазных обмоток выполнено Согласно общепринятым обозначениям, т.е,С 1 - начало первой фазы, С 1 - началовторой фазы, СЗ - начало третьей фазы. Концы фаз каждой отдельной трехфаэной обмотки соединены в звезду.40 Индуктор работает следующим образом.При подключении к источнику трехфазного питания согласно укаэаннымобозначениям на схемах (фиг.2 и 3) 45 бегущее поле в продольном направленииперемещается по стрелке, а в по-,перечном направлении от краев кцентру по стрелкам Чпо, согласночередованию фаэ в продольном и по перечном направлениях. В этом случае распределение нормальной составляющей индукции по активной поверхности имеет форму шеврона 1и двигатель создает тяговое и ста билизирующее усилия относительнореактивной шины. Двигатель с таким индуктором обладает более высоким КПД и коэффициентом мощности по сравнению с 60 известным эа счет уменьшения высших гармонических составляющих распределения индукции в рабочем зазоре в поперечном и продольном направлениях Индуктор отличается пониженной 65 массой и расходом обмоточной меди,повышенной надежностью и технологичностью изготовления.Формула изобретения1. Индуктор линейного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, имеющий вертикальные зубцы, расположенные рядами в продольном и поперечном направлениях, соединенные горизонтальным ярмом, и сосредоточенную, охватывающую зубцы трехфазную однослойную обмотку, катушки каждого продольного ряда которой соединены в отдельные трехфаэные обмотки и имеют одинаковое чередование Фаэ в продольном направлении, а в поперечном направлении до середины индуктора - одно чередование, а после середины - другое, противоположное чередование фаз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения КПД и коэффициента мощности, каждый зубец магнитопровода охвачен сосредоточенной катушкой второго слоя, размещенного по высоте зубца, причем один слой каждой отдельной трехфазной обмотки по продольному ряду зубцов смещен относительно другого слоя на целое число зубцовых делений. 2. Индуктор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что каждаяотдельная трехфаэная обмотка по продольному ряду зубцов смещена относительно рядом лежащих по продольным5 рядам зубцов отдельных трехфаэныхобмоток на целое число зубцовых делений.3. Индуктор по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения массы индуктора и расхода10 обмоточного провода, катушки каждого слоя по высоте зубца каждой отдельной трехфазной обмотки по продольному ряду зубцов охватывают число зубцов, равное числу зубцовых15 делений на полюс и фазу.4. Индуктор по и3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и повышения технологичности его изготовления, рядом20лежащие катушки одной фазы двухслоев по высоте зубца в отдельнойтрехфазной обмотке, объединены водну основную катушку, охватывающуютри зубца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 696579, кл. Н 02 К 41/04, 1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2778486/24-07,кл. Н 02 К 41/04, 1979 (прототип).936262сгсй Ъ сЖ Ъг ьй 0 рСрЯ 2 Щ 3 Ж 1 Ут. Фиг 2 пп721 Подписнарственного комитета СССРизобретений и открытий 3-35, Раушская наб д. Тира ВНИИПИ Госу по делам 3035, Москва