Линейный синхронный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , к электрооборудованию транспортных средств с электромагнитным подвесом. Цель состоит в улучшении пускового момента. Индуктор 1 устройства содержит П-образный магнитопровод 2 с двумя стержнями 3 и обмоткой возбуждения 7, в пазах которых уложена сосредоточенная т-фазная обмотка якоря 5, охватывающая его зубць. Вторичная часть состоит из ферромагнитных пакетов 8, уложенных дискретно. Дпя уменьшения пульсаций тягового .- усилия за счет уменьшения реактивного усилия магнитопровод 2 вьшолнен згкороченным, его длина равна С- - (2-3)сП, где р - число пар полюсов индуктора; рабочий воздушный зазор . Пульсации тягового усилия уменьшаются за счет выравнивания и симметрирования токов в фазах индуктора увеличением шага 1 размещения соседних , магнит опр оводов 2 на (dtl/m), где ,3,5,..., m - количество фаз. 4 ил. СО с СО СП О -vj vl : ЧЕЕЗГ: Фаз. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 41/03.о»

В(:ЕГОЮЗНАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3941080/24-07 (22) 03.04.85 (46) 07.11.87. Бюл. № 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозо-. строения (72) В.И. Бочаров, В.M. Павлюков, M.À.Êîçîðåçîâ, Л.Ф.Коломейцев, Г.И.Володин и П.Ф.Грибанов (53) 621.313.282 (088.8) (56) Выложенная заявка ФРГ

¹ 2164078, кл. 20 L 21/01, 1973. (54). ЛИНЕЙНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, к электрооборудованию транспортных средств с электромагнитным подвесом. Цель состоит в улучшении

„„Я0„„1350779 A 1 пускового момента. Индуктор 1 устройства содержит П-образный магнитопровод 2 с двумя стержнями 3 и обмоткой возбуждения ?, в пазах которых. уложена сосредоточенная m-фазная обмотка якоря 5, охватывающая его зубцы. Вторичная часть состоит из ферромагнитных пакетов 8, уложенных дискретно.

Для уменьшения пульсаций тягового усилия за счет уменьшения реактивного усилия магнитопровод 2 выполнен укороченным, его длина равна 1@=2p 7 (2-3)d, где р — число пар полюсов индуктора; d рабочий воздушный зазор. Пульсации тягового усилия уменьшаются за счет выравнивания и симметрирования токов в фазах индуктора 2 увеличением шага размещения соседних магнитопроводов 2 Hà (d 4 1/m) Г, где d=1,3,5,..., m — количество фаз.

4 ил.

1350779

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрооборудованию транспортных средств с электромагнитным подвесом.

Целью является улучшение тягового усилия в режиме пуска.

На фиг,1 и 2 показана первичная часть (отдельный индуктор) первичного элемента и вторичная часть (ферромаг- 10 нитные пакеты) одностороннего линейного индукторного двигателя в двух проекциях; на фиг.3 — расположение отдельных индукторов в группе,, на фиг.4 — расположение групп индукторов 1 на подвижном элементе, Индуктор 1 (фиг.1-2) содержит

П-образный магнитопровод 2 с двумя стержнями 3, в пазах 4 которых размещена сосредоточенная m-фазная (m=

=3) обмотка якоря 5, охватывающая зубцы 6, с числом пазов на полюс и фазу q=0 5. Обмотка 7 возбуждения охватывает стержни 3 магнитопровода 2.

Вторичная часть двигателя состоит из 2б ферромагнитных пакетов 8, дискретно уложенных в пути через двойное полюсное деление обмотки якоря 2 Г на расстоянии воздушного зазора d относительно индукторов 1. Длина магнитопро- З0 вода 2 индуктора 1 со стороны воздушного зазора с равна 1„=2 ьр — (2 — 3)d, где р — число пар полюсов индуктора.

Обычно на подвижном элементе устанавливается несколько отдельных индукто35 ров, в этом случае они объединяются в группы (фиг.2), Первичная часть двигателя состоит из ряда отдельных индукторов, расположенных на подвижном =ëåìåíòå последовательно друг за другом с определенным интервалом. Иар расположения соседних магнитопроводов 2 в группах

1 при.ш=3 равен 2 р+(с1 < — ) ь, где

3 45 целое положительное нечетное число (например, d=1, фиг, 2), выбирается, исходя из свободной длины подвижного элемента. Свободная длина определяется разницей между длиной подвижного б0 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 d.

Длина пакета 8 вторичной части и расстояние между пакетами 8 равны полюсному 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

I II III занимают различное положение (фиг.З), при этом порядок следования фаз на всех индукторах сохраняется один и тот же. Расположенные в соответствии с фиг,Ç индукторы в количестве, равном числу фаз обмотки якоря, образуют группу.

Сформированные в группы индукторы располагают на подвижном элементе (фиг,4) с расстоянием между группами магнитопроводов 2, равньм Й, где

d=1, т.е на месте индуктора К „ размещается группа из трех индукторов I., II,III согласно фиг.З,на месте инцуктора К вЂ” группа из трех следующих индукторов и т.д. до К, где К „У последняя группа индукторов, а в — целое число, кратное 6 (для ш=З). Согласно фиг.4 могут быть размещены не только группы индукторов, но и одиночные индукторы, если их количество на подвижном элементе ограничено (24)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 К..Б этом случае для

I сохранения направления тягового усилия индуктора К таким жс, как и в 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. направление токов выбрано как (+) А (° ), то в катушке фазы А индуктора К оно должно быть противоположно, При определении расстояния между индукторами величина целого нечетного числа с1 выбирается из условия возможности размещения заданного числа индукторов (по силе 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 индуктора

1 — трехфазным переменным током. Магнитный поток возбуждения Ь, созданный обмоткой 7 возбуждения, проходит по спинке магнитопровода 2, его стержням 3, через воздушные зазоры d u

1350779 замыкается через ферромагнитный пакет

8 путевой структуры. Переменная составляющая потока возбуждения, обусловленная дискретным расположением

5 элементов путевой структуры, взаимодействует с током обмотки якоря 5, в результате чего создается тяговое усилие индукторного двигателя и тран— спортное 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 подвижноFo 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- 25 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 реак35 тивного усилия, что достигается выполнением укорочения длины магнитопровода 1 в пределах 2 0"- 3 ol. Дополнительные пульсации тягового усилия снижаются за счет выравнивания и создания симметрии токов в фазах индуктора, что достигается за счет увеличения шага расположения соседних

+ 1 п магнитопроводов в группе íà (d+ -), 45

m где, в частности d=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.3) . Пульсации результирующего тягового усилия станавят 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 изобретения

Линейный 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, установлеHHbIx HG подвижном элементе, включающих магнитопровод с охватывающей его обмоткой возбуждения и расположенных на его стержнях mфазных обмоток якоря, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения тягового усилия в режиме пуска, длина магнитопровода индуктора равна

1 =2р -(2-3) d, все индукторы объединены в группы с количеством индукторов, равным числу фаз обмотки якоря

m=3, при этом шаг расположения магнитопроводов соседних индукторов в каж1 дой группе равен 2p i+(d+-) Г,. а расстояние между группами индукторов равно d i, где — полюсное деление индуктора, р — число пар полюсов индуктора, d - воздушный зазор между ферромагнитным пакетом и стержнем магнитопровода, где d — целое нечетное число 1,3,5,.. °

1350779

Составитель В.Цуканов

Редактор Н. Гунько Техред M. Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5294/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4