Линейный синхронный двигатель

- т лампам. ч г и Т ЗОБР Л ЬСТВ У СВИ К АВТОР итут инженеров же орта им, акад. В. Н В. Г. Иванов . П. Теренть убов ови СССР976. ст 03 РОННЦЙ ИГА ехнисится к эле льзовано в наземного ия является величение ем наиболе ных матери лингиных транспорснижение дельного полного алов. УстСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский инслезнодорожного транспОбразцова(54) ЛИНЕЙНЫЙ СИ ТЕЛЬ(57) Изобретение отно ке и может быть испо электроприводах для та. Целью изобретен материалоемкости и тягового усилия пут использования актив Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным электроприводам для наземного транспорта, конкретно для гусеничного транспорта.Целью является снижение материало- емкости и увеличение удельного тягового усилия путем наиболее полного использования активных материалов.На фиг. 1 приведен линейный синхронный двигатель, общий вид; на фиг. 2-то же, поперечное сечение; на фиг,3-линейный двигатель, общий вид; на фиг.4-линейный, синхронный двигатель, поперечное сечение; на фиг. 5 - схема расположения ферровставок, расположенных в три ряда, схема шарроиство состоит из первичнои части, содержащей несколько шихтовзнных стержней с кольцевой многофазной обмоткой 2 и П-образный магнитопровод, включающий ряд расположенных в направлении движения продольных частей 3, соединенных поперечными шихтованными ребрами 4, на которых размещена обмотка возбуждения 5, и вторичной части, выполненной из немагнитной пластины 6, на которой установлены полюсообразующие ферровставки 7, один ряд которых размещен между стержнями 1, а другой ряд - между стержнями и продольными частями 3 П-образного магнитопроаода, Пр это,. оба ряда смещены относительно друг друга на полюсное деление. Положительный эффект достигается тем, что подвижнй является безобмоточная вторичная час; ь, а также уменьшением количества меди в обмотках и отсутствием технологических зазоров, 11 ил, 1 з,п.ф-лы,нирного соединен. я пластин вторичной части друг с дру ом в эластичную гусеницу; на фиг, 6 - эластичная гусеница с ферровставками, расположенными в три ряда, вид сверху; на фиг. 7 - схема расположения ферровставок, расположенных в четыре ряда, окончание ферровставок в двух рядах совпадаст с началом ферровставок, расположенных в д. ух других рядах; на фиг. 8 - схема расположения ферровставок, расположенных в три ряда, окончание ферровставок одного ряда перекрывает начало ферровставок в двух последующих рядах; на фиг, 9 - вариант конструкции обмотки возбуждения, состоящей из катушек, имеющиходинаковое направление намотки(расстояние между катушками примерно равно ши",)ине кс 1 тушки); нс ф Г, 10 - ваг)иант конструк 11 ии обмотки возбуждения, состоящей из катушек, имеощих чередуощееся наПРсБЛЕНИЕ НВМОТКИ (КВТУШКИ РсСПОЛОЖВНЬ вплотную друг к другу); на фиг, 1 - вариа-т КонструКЦИИ МсОГОфаэ 14 ОИ Обмс Ки Оаэм- ЩЕННОЙ На ДвХ КаГНЬ)ТОПРОБОДсХ 11 ВПРЗВ- ление намотки соседних катушек од 4 ой фазы м 1 огофазно) Обмотки и В соседних частя): маГн 1 опроводаБс речное,ЛИНЕсНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГВ ГЕЛЬ .ф 14 Г, 1 - 11) сос Гоит из перви ной част,., Бклачак)- щвй ШИХТОВЛННЫЙсВЧ 1 ТОГрОВО 1 СОСТО- ящИЙ ИЗ ДВ)Х ИЛ бОЛЕЕ СтежНЕИ НссъУ) многофазную обмотку 2.,и П-образного магнитопрОВОда, состоядеГО из Ояда расположеных В направлении движения продольных частей 3, соединенныа Б поперечной части шихгсваннцми Оебоами 4. Обмотка 5 возбукрения ОхватыБает шихтованное ребр) 4. Вторичная часть Выполнена безобмоточной и состолт из нескОльких ферООмаГнитных участков, Ферромагнитный участок сосГоит из пластины б, Выполненной из немзгнитного материала, и устан звленных на ней ферровстаок 7, Образующих один или несколько рядов, Меж 1 двумя стеокнями 1 расположен Один ряд ферровставок 7. ДО,- гой ряд ферровстачок 7 расположен между стержнем 1 многофазной обмотки 2 л элементом 3 П-образнога магнитопровода,ферровставки, 1)асположен 4 ые между частями магнитопровода в два раза толще, чем О:- таль 14 ые.Многофаз 4 ая обмотка 2 и ее магнитз- прОВОД 1 расположены)н 1 трс П-Образн Го магнитопрозода. Пгастины б с обеих сторс.н в направленли движения имеют выступы и углубления, причем Выступь одной пластины входят в углубления соседней пластины, образуя шарнирн 1,8 соединенля 8, с помощь 10 котог)ых пластины сОединенц ДОуг с друГОМ в э)астичнуО Г;сеницу. Ши)т)ва 4- ньй магнитопровод состоит, например, из Двух стерж 14 ей (фи. 1 - 2), ДруГим прлмБром Выполнения маг 14 итоп)овода 1 является е О исполнение из трех стержней (фнг. 4), Многофазная обмотка 2 обычно выполняется трехфазнОЙ, ДруГИМ пр 1 лмОром изГГ)тОьлзния этоЙ обо веся 88 исполнение из более,чем трех фаз,П-ОбРВЗНЫЙ МсГНИТОГ 1 ООБОД ВЫПОЛНЯЕТ" ся, напримо 1 с ОДим Ол)хтованным ребром 4, ДруГим примером Выполнения мэГнитопровода является еГО исголнение с Отдельными ребрами (фг. 1). Обмотка 5 возбуждения ВЫГ)ол 1 яется, например, еди 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ной, не разделенной на части (фиг. 1), Другим примером выполнения обмотки возбуждения является ее исполнение в Виде трех частей (фиг, 4). Обмотка 5 возбуждения охватывает, например, единственное ребро 4, Другим поимером Выполнения обмоткл 5 возбуждения является ее такое исполнение, когда она охватывает несколько ребер (фиг, 1), Еще одним примером выполнения обмотки возбуждения, когда сна выполнена В Виде отдельных катушек, причем катушки могут иметь например, одинаковое направление намотки, катушкл расположены на расстоянии дрг От друга, ОавнОм ширине .атушки (фиг, 9), Еще одним примером вы- полнениЯ Осмотки Возбужд 8 ния являвгсЯ 88 исполнение в вире отдегьных катушек, причем направление намотки в ссседних катушках встречное, а катушки расположены вплотную друг к другу (фиг, 10), Пластина б выполнена из немагнитного материала та- КОГО, как, например алюмини 8 вых сплаВОБ, нержавеющих сталей титановых сплавов, пластических масс, Ферровставки образуют, например, три ряда (фиг. 1, 2), четыре ряда (фиг, 4) или большев число рядов, Толщина ферровставок может быть, например, одинаковой Для всех рядов (фиг, 1, 2, 4 - 7). Другим примером Выполнения ферровставок является Такое, когда ферровставки, находящиеся между частями магнитопровода 1, имеот большую толщину, чем у других ферровставок, что значительно снижает насыщение в них. Расположение ферровставок в соседних рядах может быть, например, таким, что окончание одной ферровставки совпадает с окончанием ферровставок в двух других рядах (фиг, 1, 3 и 7), Другим примером расположения ферровставок в рядах является такое, когда окончание одного ряда ферровставок заходит за начало последуощего ряда (фиг. 8).Целесообразно величину полюсн)го деления Г многофазной обмотки выбирать равной длине ферровставки Г), т, е, должно выполняться условие тЬ, Целесообразно также величину полюсного деления выбирать в завислмасти от воздушного зазора д между подвижными и неподВижными частями двигателя, т, е. долс кно выполняться условие г =по,.где о= =- 2 д + ) д" + 2) (ф - 2) Ферровставки Бы пол няктся из магнито-легких матерьаловтаких 4 апример, как техническое железо, низкоуглеродлстце стали, листовое электротехническое жегезо, железо-никелевый сплав (пер; алгой).Линейный синхронный двигатель работает следующим образом.Обмотка возбуждения запитывается постоянным током, при этом возникает постоянное магнитное поле постоянной полярности, причем один из элементов 3 приобретает полярность "плюс", а другой элемент "минус", Магнитный поток проходит па пути;шихтованное ребро 4, продольный элемент 3 П-образного магнитогровода, ферровставки 7, другой продольный элемент 3 П-образного магнитаправода, шихтованное ребро 4, при этом магнитный поток намагничивает ферровставки. Многофазная обмотка 2 ээпитывается многофазным током (в частности, трехфазным), при этом возникает бегущее магнитное поле. Магнитные поля обмотки 2 и ферровставок взаимодействуют друг с другом. в результате чего возникает сила тяги, увлекающая вторичную часть двигателя, а также полезный груз, связанный с подвижной частью двигателя,В случае, когда вторичная часть выполнена в виде замкнутой гусеницы, являющейся одновременно движителем объекта, объект, к которому неподвижно прикреплена пеовичная часть двигателя с П-образньм магнитопровадам и обмоткой возбуждения, начинает ускоряться, Если на объекте уста" новлена два линейных синхронных двигателя с разных сторон атнослтельно центра тяжести объекта, то,управляя тягай двигателя, производится управление направлением движения объекта на плоскости. Управление скоростью и тяговым усилием двигателя производится регулировкой частоты и силой тока в мнагафазной обмотке 2 двигателя, а также регулировкой силы тока в обмотке 5 возбуждения двигателя, Управление направлением движения подвижной частью двигателя производится переключением двух фаз из трех, например, в трехфазной обмотке 2 двигателя,Уменьшение материалоемкости двигателя достигается тем, что первичная часть и П-образный магнитопровод с обмоткой возбуждения выполнены неподвижными, а беэобмоточная вторичная часть - подвижной, отсутствием технологических зазоров, уменьшающим количество меди в обмотках возбуждения, и снижением количества ста ли в магнитопроводе.Увеличение удельного тягового усилиядостигается тем, что мнагофазная обмотка выполнена в виде катушек, охватывающих отдельные части мэгнитапровода, что по зволяет увеличить градиент поперечной поотношению к направлению движения ком-поненты магнитного поля, приводящий к указанному положительному эффекту.Формула изобретения 15 1, Линейный синхронный двигатель, содержащий первичную часть, состоящую из ряда расположенных вдоль движения и соединенных друг с другом шихтованными элементами П-обоазных магнитоправодов с 20 безабматачными продольными частями и поперечными частями, на которых расположены катушки обмотки возбуждения, и размещенных внутри П-абразных магнитопроводов нескольких параллельных продольно распо ложенных шихтовэнных стержней с многофаз ной обмоткой, и безабмоточную вторичную часть, расположенную внутри перричнай и состоящую из немагнитной плас; ины, нэ катара установлены полюсо абрэзуюц 1 е ферраегнитные вставки, расположенные мея:/."у стержнми, а т л и ч д ющ и й с я тем, чта, с целью снижения материэлоемкости и увеличения удельного тяго- вага, силия путем более полного 35 использования активных материалов, вторичный элемент снэ".мен,цополнительна двумя рядами ферраз. тавак, размещенных между продольным. частями П-образных магнитаправадов и егер,княми и сдвинутых 40 относительно основных на палюсное деление, поперечные части П-образного магнитаправода выполненкхтаванными, а м.; агофэзная обма-к э .".аль.,евай.2. Двигатель пап, 1,отличающийся 45 тем, чта немагнитзя пластина выполченаиз отдельных шарнирна соединенных друг с другам элементов.