Линейный синхронный электродвигатель

 

Использование: в тяговом приводе .и электромагнитном подвесе экипажей наземного транспорта. Сущность изобретения: линейный синхронный электродвигатель состоит из двух индукторов, содержащих магнитопроводы, ярма 1 которых лежат в одной плоскости и закреплены на общем основании 9, а стержни 2 и 3 параллельны оси симметрии двигателя. Обмотки возбуждения 4 каждого индуктора питают регулируемым током из отдельных источников. Путевая часть 6 выполнена в виде полого ферромагнитного сегмента и образует подъемное усилие двигателя. В пазах наружных стержней 2 индукторов уложена трехфазная обмотка якоря 5. При поперечном смещении двигателя с помощью известной системы автоматического управления подъемным усилием поддерживаются неизменные значения воздушного зазора над наружными стержнями 2 индукторов и при этом двигатель как бы поворачивается по дуге окружности с радиусом R + 6(ft - внешний радиус путевой части б)вокруг путевой части 6 и создает горизонтальную составляющую подъемного усилия, возвращающую двигатель в исходное положение. Расположение обмотки якоря на наружных стержнях 2 инду кто ров позвол ил о умен ьшить в ысоту сте ржней 2 и 3 на величину, равную высоте зубца обмотки якоря, и снизить массу индукторов. Зил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 К 41/03

ГОСУДАРСТВЕ1+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ,.,„.„„.; --- ж;, л .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899890/07 (22) 08.01.91 (46) 15.05.93. Бюл. М 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (72) Л.Ф.Коломейцев, К.Л,Лиховидов и В.М.Павлюков (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1350779, кл. Н 02 К 41/03, 1985.

Известия вузов. Электромеханика, М 7, стр. 118 — 120, 1989 r. (54) ЛИНЕЙНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИ ГАТЕЛ Ь (57) Использование. в тяговом приводе.и электромагнитном подвесе экипажей наземного транспорта. Сущность изобретения: линейный синхронный электродвигатель состоит иэ двух индукторов, содержащих магнитопроводы, ярма 1 которых лежат в одной плоскости и закреплены на общем основании 9, а стержни 2 и 3 параллельны оси симметрии двигателя, Обмотки возбуж5U 1815755 Al дения 4 каждого индуктора питают регулируемым током из отдельных источников. Путевая часть 6 выполнена в виде полого ферромагнитного сегмента и образует подьемное усилие двигателя. В пазах наружных стержней 2 индукторов уложена трехфазная обмотка якоря 5. При поперечном смещении двигателя с помощью известной системы автоматического управления подьемным усилием поддерживаются неизменные значения воздушного зазора над наружными стержнями 2 индукторов и при этом двигатель как бы поворачивается по дуге окружности с радиусом Я+ д( — внешний радиус путевой части 6)вокруг путевой части 6 и создает горизонтальную составляющую подъемного усилия. возвращающую двигатель в исходное положение. Расположение обмотки якоря на наружных стержнях 2 инду кторов позволило уменьшить высоту стержней 2 и 3 на величину, равную высоте зубца обмотки якоря, и снизить массу индукто ров.

3 ил.

1815755

Изобретение относится к электромэшиностроению и может быть использовано для привода экипажей наземного транспорта на магнитном подвесе.

Целью изобретения является снижение массы индукторов и путевой части электродвигателя.

Нэ фиг, 1 изображен вид спереди линейного синхронного двигателя; на фиг. 2 — вид сверху на путевую часть; на фиг. 3 показана работа двигателя при поперечном смещении индукторэ.

Каждый индуктор содержит 0-образный магнитопровод, состоящий иэ ярма 1, выполненного из массивной стали, шихтованного наружного стержня 2. и массивного внутреннего стержня 3, Обмотка возбуждения 4 охватывает ярмо 1, В пазы наружного стержня 2 уложена трехфазная сосредоточенная обмотка якоря 5. Длина магнитопровода индуктора кратна 2 т, rpet- no ec oe деление обмотка якоря 5. Два индуктора закреплены нэ общем основании 9, при этом ярма 1 индукторов лежат в одной плоскости, а стержни 2 и 3 лежат в плоскостях, параллельных оси симметрии двигателя.

Основание 9 посредством известных механических связей подрессоривания и демпфирования крепится к экипажу транспортного средства, Путевая часть 6 двигателя отделена от торцевых поверхностей стержней 2 и 3 индукторов воздушным зазором д и представляет собой сегмент ферромагнитного полого цилиндра. Кривизна сегмента определяется в зависимости от требуемого значения поперечного стабилизирующего усилия, По краям сегмента име-. ются зубцы 7 длиной!з, равной примерно т, и окна 8 длиной 4, также равной т (см. фиг.

2). Таким образом зубцы 7 и окна 8 чередуются вдоль путевой структуры через полюсное деление т. При работе линейного синхронного двигателя обмотки возбуждения 4 каждого индуктора питаются регулируемым током от отдельных источников. Создаваемый ими магнитный поток, замыкаясь через воздушные зазоры д над стержнями 2 и 3 индукторов и путевую часть 6. создает электромагнитное усилие притяжения индукторов двигэтеля к путевой части 6. Регулировку величины подьемного усилйя производят изменением токов возбуждения в обмотках 4. При подаче трехфазного переменного тока в обмотки якоря 5 в воздушных зазорах над наружными стержнями 2 индукторов создэется бегущее магнитное поле, Тяговое усилие образуется в результате взаимодействия зубцов путевой структуры 6, возбужденных магнитным потокам обмоток возбуждения 4, с бегущим магнитным полем обмоток якоря 5. Поперечная стабилизация движущегося транспортного средства при возможных его боковых отклонениях от оси движения осуществляется следующим образом. При поперечном боковом смещении двигателя воздушный зазор над наружным стержнем 2 одного из

"0 индукторов уменьшается, а нэд наружным стержнем 2 другого индукторэ — увеличивается. С помощью известной системы автоматического управления электромагнитным подвесом регулируются токи в обмотках возбуждения 4 таким образом, чтобы поддерживать величины воздушных зазоров индукторов неизменными. При этом двигатель кэк бы поворачивается по дуге окружности с рэдиусом В + д( — внешний радиус путевой части 6) вокруг путевой части 6 (фиг, 3). Так как суммарная сила электромагнитного притяжения Fpp между индукторэми и путевой частью двигателя, приложенная к центру тяжести двигателя, направлена по нормали к поверхности путевой части 6, то при отклонении двигателя от симметричного положения она раскладывается нэ две составляющие: вертикальную — Fz, осуществляющую электромагнитный подвес, и горизонтальную — Fz, стремящуюся вернуть двигатель в исходное положение, Таким образом, горизонтальная сила Fz осуществляет поперечную стабилизацию транспортного средства, 35 Технико-экономическая эффективность заявляемого двигателя заключается в снижении массы индуктора на 10-12 за счет уменьшения высоты стержней двигателя по сравнению с прототипом на величину, рав-40 ную высоте зубца обмотки якоря. Кроме этого уменьшилось магнитное рассеяние обмоток возбуждения, так кэк сократилась длина стержней. Эффективность заявляемого двигателя состоит также в том, что

45 уменьшилась погонная масса, а значит расход материалов путевой части примерно на

20 эа счет переноса обмоток якоря нэ крайние стержни и выполнения отверстий, . формирующих магнитное поле, на краях пу50 тевой части с образованием зубчатой структуры, Формула изобретения

Линейный синхронный электродвигатель, состоящий из двух индукторов, каж55 дый из которых содержит магнитопровод . U-образной формы с обмоткой возбуждения, расположенной на ярме, и обмоткой якоря, распОложенной на его стержнях и отделенной от них воздушным зазором путевой части, выполненной в виде сегмента

1815755

Фмг. 3

Составитель Л, Коломейцев

Техред М,Моргентал Корректор A. Гереши

Редактор В. Федотов

Заказ 1642 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 1Г! 1 полого ферромагнитного цилиндра с окнами, выполненными вдоль путевой структуры с шагом, равным двойному полюсному делениюобмотки якоря, отл ича ю щи и с я тем, что, с целью снижения массы, индукторы закреплены на общем основании, ярма их магнитопроводов лежат в одной плоскости. а стержни магнитопроводов параллельны оси симметрии двигателя, причем обмотка якоря уложена 8 пазы наружно о

5 стержня индуктора, а окна на путевой части выполнены по ее краям,