Линейный асинхронный двигатель



Линейный асинхронный двигатель
Линейный асинхронный двигатель

 


Владельцы патента RU 2510867:

Савин Глеб Александрович (RU)
Замшина Лариса Леонидовна (RU)
Яцемирская Татьяна Ивановна (RU)
Соломин Владимир Александрович (RU)
Силютина Виктория Дмитриевна (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с нелинейным или возвратно-поступательным движением рабочих органов. Технический результат состоит в повышении к.п.д. и обеспечении возможности повышения поперечных механических усилий только при нарушении симметрии индуктора относительно вторичного элемента Линейный асинхронный двигатель (ЛАД) содержит индуктор 1, состоящий из сердечника 2 и трехфазной обмотки 3, и вторичный элемент 4, содержащий сердечник 5 с пазами, содержащими центральные, прямолинейные участки и примыкающие к ним с обеих сторон под одинаковыми углами боковые участки. Электропроводящие стержни повторяют форму пазов и замкнуты с обеих сторон электропроводящими элементами 6. Электропроводящие стержни, лежащие в боковых частях пазов, состоят из двух частей, соединенных между собой замыкающими контактами 14 герконовых реле, выводы 7 обмоток которых соединены с источником постоянного тока через герконы 8. Индуктор 1 содержит постоянные магниты 9, размещенные по обе его стороны и механически связанные с ним. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а более точно - к линейным асинхронным двигателям (ЛАД), предназначенным для электропроводов с прямолинейным или возвратно-поступательным движением рабочих органов.

Известен линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и трехфазной обмотки, и вторичный элемент, содержащий сердечник с пазами, имеющими центральные части, перпендикулярные продольной оси вторичного элемента, и примыкающие к центральным частям с обеих сторон под одинаковыми углами боковые части пазов, в пазах размещены электропроводящие стержни, повторяющие форму пазов и замкнутые с обеих сторон электропроводящими элементами (см. пат. 2349018, МПК H02K 41/025, 2008 г.). Этот ЛАД по своим техническим признакам наиболее близок к заявляемому устройству и выбран в качестве прототипа.

Его недостатком является то, что усилия поперечной самостабилизации создаются, но не используются полезно и при симметричном расположении индуктора ЛАД относительно его вторичного элемента. Это приводит и к снижению коэффициента полезного действия ЛАД.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции линейного асинхронного двигателя.

Решение технической задачи достигается тем, что в линейном асинхронном двигателе, содержащем индуктор, состоящий из сердечника и трехфазной обмотки, и вторичный элемент, содержащий сердечник с пазами, имеющими центральные части, перпендикулярные продольной оси вторичного элемента, и примыкающие к центральным частям с обеих сторон под одинаковыми углами боковые части пазов, в пазах размещены электропроводящие стержни, повторяющие форму пазов и замкнутые с обеих сторон электропроводящими элементами, согласно изобретению к центральным частям пазов с обеих сторон примыкают дополнительные прямолинейные участки, в которых уложены дополнительные электропроводящие стержни, каждый из которых электрически связан с одной стороны с электропроводящими стержнями в центральных частях пазов, а с другой стороны с электропроводящими элементами, при этом электропроводящие стержни, лежащие в боковых частях пазов, выполнены из двух частей, соединенных между собой при помощи замыкающих контактов герконовых реле, выводы обмоток которых связаны с источником постоянного тока через герконы, размещенные по обе стороны от вторичного элемента за пределами электропроводящих элементов, при этом по обе стороны от индуктора установлены постоянные магниты, длина которых равна длине индуктора, механически связанные с сердечником индуктора.

Наличие дополнительных прямолинейных участков, примыкающих к центральным частям пазов вторичного элемента, выполнение электропроводящих стержней, размещенных в боковых частях пазов, из двух частей, соединяемых при помощи замыкающих контактов герконовых реле, соединения их обмоток с источником постоянного напряжения через герконы, размещенные по обе стороны от вторичного элемента за пределами электропроводящих элементов, установка постоянных магнитов по обе стороны от индуктора, механически связанных с ним, - все это определяет новизну и существенные признаки заявленного технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых

- фиг.1 изображает поперечное сечение ЛАД (схематично);

- фиг.2 показывает схематично на виде сверху обмотку вторичного элемента линейного асинхронного двигателя.

Линейный асинхронный двигатель (фиг.1) содержит индуктор 1, состоящий из сердечника 2 и трехфазной обмотки 3. Вторичный элемент 4 содержит сердечник 5 с пазами (на фиг.1 не показаны), имеющими центральные части и примыкающие к центральным частям с обеих сторон под одинаковыми углами боковые части, в пазах размещены электропроводящие стержни (на фиг.1 не показаны), повторяющие форму пазов и замкнутые с обеих сторон электропроводящими элементами 6. Электропроводящие стержни, лежащие в боковых частях пазов, выполнены из двух частей, соединенных между собой замыкающими контактными герконовыми реле (на фиг.1 не показаны), выводы 7 обмоток (не показаны на фиг.1) соединены с источником постоянного тока через герконы 8. Герконы 8 размещены по обе стороны от вторичного элемента 4 за пределами электропроводящих элементов 6. По обе стороны от индуктора 1 ЛАД установлены постоянные магниты 9, длина которых равна длине индуктора и они механически связаны сердечником 2 индуктора.

Обмотка вторичного элемента ЛАД изображена схематично на фиг.2. Электропроводящие стержни 10 расположены в центральных частях пазов сердечника вторичного элемента, к ним примыкают дополнительные электропроводящие стержни 11, образующие вместе с электрически с ними соединенными электропроводящими стержнями 10 общие стержни, перпендикулярные продольной оси вторичного элемента. Электропроводящие боковые стержни (лежащие в боковых частях пазов) выполнены из двух частей 12 и 13 каждый. Их части 12 и 13 соединяются между собой замыкающими контактами 14 герконовых реле, выводы 7 обмоток 15 которых соединены через герконы 8 с источником постоянного тока.

Рассмотрим работу данного линейного асинхронного двигателя. При подключении трехфазной обмотки 3 к источнику напряжения возбуждается бегущее магнитное поле, пересекающее короткозамкнутую обмотку вторичного элемента 4 (фиг.1) и наводящие в ней электродвижущие силы (ЭДС), под действием которых в короткозамкнутой обмотке вторичного элемента (ВЭ) ЛАД потекут токи. При симметричном расположении индуктора 1 относительно вторичного элемента 4 в поперечном направлении (фиг.1) короткозамкнутая обмотка ВЭ образована прямолинейными участками, состоящими из электрически связанных электропроводящих стержней 10 и 11, причем электропроводящие стержни 11 размещены по обе стороны от стержней 10. Прямолинейные участки, образованные электропроводящими стержнями 10 и 11, по обе стороны от сердечника ВЭ замкнуты электропроводящими элементами 6 (фиг.2). В результате взаимодействия бегущего магнитного поля с токами в прямолинейных участках короткозамкнутой обмотки ВЭ создается тяговое усилие ЛАД, под действием которого индуктор начнет перемещаться в сторону, противоположную направлению движения бегущего магнитного поля. Тяговое усилие ЛАД и его коэффициент полезного действия в этом режиме работы двигателя будут максимальными. Если под действием каких-либо причин индуктор ЛАД сместится в сторону в поперечном направлении, например вправо, то вместе с индуктором сместятся и постоянные магниты 9, и тот из них, который будет находиться справа от индуктора 1, расположится над герконами 8, расположенными справа от ВЭ (фиг.1 и 2). Магнитное поле постоянного магнита 9, пересекая герконы 8, приведет к замыканию их контактов. При этом к источнику постоянного тока подключается обмотки 15 герконовых реле, что приведет к замыканию контактов 14, электрически связывающих части 12 и 13 электропроводящих стержней, лежащих в боковых частях пазов сердечника 5 ВЭ (фиг.1 и 2). В этом случае короткозамкнутая обмотка ВЭ ЛАД будет образована прямолинейными участками (как и в предыдущем случае), плюс боковые участки в правой части вторичного элемента. Бегущее магнитное поле будет пересекать и боковые части короткозамкнутой обмотки ВЭ и наводить в них ЭДС и токи. Токи в боковых частях, взаимодействуя с бегущим магнитным полем, будут создавать механические усилия, направленные перпендикулярно боковым участкам в правой части короткозамкнутой обмотки ВЭ. Эти механические усилия разлагаются на дополнительные тяговые, которые складываются с тяговыми усилиями, созданными при взаимодействии токов в прямолинейных участках с бегущим магнитным полем, и поперечные механические усилия, действующие справа налево, т.е. усилия поперечной стабилизации. Под действием поперечных механических усилий индуктор ЛАД стремится вернуться в прежнее, симметричное относительно ВЭ положение, при котором контакты геркона 8 и замыкающие контакты 14 герконового реле разомкнутся. Т.к. магнитное поле постоянных магнитов не будет пересекать герконы 8, ЛАД снова будет работать в оптимальном режиме, а усилия поперечной стабилизации будут возникать лишь при нарушении симметричного расположения индуктора ЛАД и его вторичного элемента. По сравнению с прототипом повышен коэффициент полезного действия ЛАД и достигнута возможность получения поперечных механических усилий только при нарушении симметрии индуктора относительно вторичного элемента.

Линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, состоящий из сердечника с трехфазной обмоткой, и вторичный элемент, состоящий из сердечника с пазами, имеющими центральные части, перпендикулярные продольной оси вторичного элемента, и примыкающие к центральным частям с обеих сторон под одинаковыми углами боковые части пазов, в пазах размещены электропроводящие стержни, повторяющие форму пазов и замкнутые с обеих сторон электропроводящими элементами, отличающийся тем, что к центральным частям пазов с обеих сторон примыкают дополнительные прямолинейные участки, в которые уложены дополнительные электропроводящие стержни, каждый из которых электрически связан одной стороной с электропроводящими стержнями в центральных частях пазов, а с другой стороны с электропроводящими элементами, при этом электропроводящие стержни, лежащие в боковых частях пазов, выполнены из двух частей, соединенных между собой при помощи замыкающих контактов герконовых реле, выводы обмоток которых связаны с источником постоянного тока через герконы, размещенные по обе стороны от вторичного элемента за пределами электропроводящих элементов, при этом по обе стороны от индуктора установлены постоянные магниты, длина которых равна длине индуктора, механически связанные с сердечником индуктора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретных электроприводах. Технический результат состоит в повышении кпд в режиме фиксации якоря после совершения шага.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов с прямолинейным движением рабочих органов. .

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для дискретных электроприводов и позволяет реализовать шаговое перемещение электропроводящего якоря линейного асинхронного электропривода (ЛАЭ) и стабилизацию в продольном и поперечном направлениях.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным асинхронным двигателям и может быть использовано в высокоскоростном наземном транспорте. .

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дискретных электроприводов в робототехнике. .

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию, применяемому в ограниченном пространстве, например к подземному оборудованию для подъема нефти из скважин, и может быть использовано для откачки пластовых вод и добычи различных полезных ископаемых, находящихся под землей на больших глубинах в жидком состоянии.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для асинхронных электроприводов с прямолинейным и возвратно-поступательным движением рабочих органов.

Изобретение относится к области электротехники, точнее к электроприводам с прямолинейным движением рабочих органов, и предназначено для электрического транспорта.

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для электроприводов с прямолинейным или возвратно-поступательным движением рабочих органов и может быть использовано для электрического транспорта.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах линейного перемещения, например, в железнодорожном транспорте. Технический результат состоит в упрощении конструкции и повышении эффективности работы. Линейный электродвигатель состоит из первичной части, создающей электромагнитное поле, и вторичной части, преобразующей один вид энергии в другой. Первичная часть - индуктор выполнена в виде обоймы, состоящей из двух пластин из немагнитного и диэлектрического материала, между которыми в сквозных пазах закреплены ферромагнитные сердечники, в пазы между которыми уложена обмотка. Вторичная часть - якорь представляет собой металлические полосы, закрепленные параллельно друг другу с воздушным зазором перед полюсными наконечниками катушечных групп обмотки первичной части - индуктора на проектируемую длину перемещения первичной части. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным двигателям, преобразующим электрическую энергию непосредственно в поступательное перемещение, и может быть использовано в приводе электрического транспорта. Технический результат состоит в увеличении усилий поперечной стабилизации индуктора относительно вторичного элемента. Линейный асинхронный двигатель содержит индуктор 1, состоящий из сердечника 2 и многофазной обмотки, катушки 3 которой образуют ряды в продольном и поперечном направлениях. Вторичный элемент 4 содержит электропроводящую часть 5, расположенную на ферромагнитном основании 6. Электропроводящая часть 5 содержит серединную часть 7, к которой с обеих сторон примыкают боковые части 8, каждая из которых образована чередующимися электропроводящими стержнями 9, перпендикулярными сплошной части 7, между которыми один за другим расположены электропроводящие стержни 10, параллельные сплошной части 7. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным асинхронным двигателям, и может быть использовано в высокоскоростном транспорте. Технический результат состоит в облечении прохождения криволинейных участков экипажем криволинейного транспорта. Вторичный элемент содержит электропроводящую 1 и магнитопроводящую части. Электропроводящая часть 1 включает стержни 2, замкнутые с обеих сторон шинами 3. Стержни 2, перпендикулярные шинам 3, снабжены комплектом дополнительных стержней 4, электрически соединяющих стержни 2 с участками шин 3, образующими внешнюю дугу в криволинейном участке. Стержни 4 расположены по отношению к шинам 3 под углом, отличным от прямого. Стержни 2 снабжены вторым комплектом дополнительных стержней 5, электрически соединяющих стержни 2 с участками шин 3, образующими внутреннюю дугу в криволинейном участке. Стержни 5 расположены по отношению к шинам 3 под углом, отличным от прямого. Стержни 4 и 5 расположены по разные стороны от стержней 2. 2 ил.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов, которые предназначены для создания циклических ударных импульсов, например, при деформации объектов в технологическом процессе. Технический результат заключается в повышении эффективности линейного электромеханического преобразователя ударного действия. Линейный электромеханический преобразователь ударного действия состоит из индуктора, подвижного якоря и бойка, которые расположены внутри ферромагнитного корпуса. Якорь выполнен в виде электропроводящего диска и соединенного с ним ударного диска, который соединен с бойком. Заостренный конец бойка направлен в сторону объекта деформирования. Между торцевым дисковым участком ферромагнитного корпуса и электропроводящим диском якоря установлена возвратная пружина. Между центральным выступом диска и центральным выступом подвижного ферромагнитного сердечника установлена силовая пружина. При подключении индуктора к емкостному накопителю энергии ток в индукторе возбуждает магнитное поле, которое, замыкаясь по ферромагнитному корпусу и сердечнику, индуцирует вихревые токи в электропроводящем диске якоря. 13 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов. Технический результат заключается в повышении эффективности ударного электромеханического преобразователя. Ударный электромеханический преобразователь комбинированного типа состоит из ферромагнитного корпуса, индуктора, подвижного якоря и подвижного цилиндрического бойка. Индуктор подключен к импульсной системе возбуждения и выполнен в виде неподвижной и подвижной катушек. Между плоской поверхностью неподвижной катушки индуктора и торцевым участком ферромагнитного корпуса выполнено зазор, в котором коаксиально размещен дисковый ферромагнитный сердечник. Якорь 3 выполнен в виде электропроводящего и ударного дисков с центральными отверстиями, которые соединены между собой. Между торцевым дисковым участком ферромагнитного корпуса с направляющим отверстием и ударным диском якоря установлена возвратная пружина. Цилиндрический боек выполнен с направляющей, выступающей и ударной частями. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к приводу, оснащённому изогнутым линейным асинхронным электродвигателем. Технический результат заключается в повышении надёжности конструкции системы привода для работы при повышенном весе и инерции вращающейся рамы, а также в возможности увеличения центрального отверстия гентри. Предлагается прямой привод с изогнутым линейным асинхронным двигателем. Ротор двигателя механически прикреплен к вращающейся раме и может содержать два слоя: алюминиевое кольцо и стальное кольцо. Статор двигателя содержит один или несколько сегментов, выполненных изогнутыми и управляемых приводным блоком. Изогнутые сегменты статора расположены внутри окружности кольца ротора, причём внешняя кривая изогнутых сегментов статора близко совпадает с внутренней кривой кольца ротора. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для ускорения макротел, моделирования микрометеоритов и техногенных частиц, применяться в физике высокоскоростного удара. Технический результат состоит в обеспечении больших скоростей метаемого якоря, повышении долговечности рельсовых электродов. Импульсный рельсовый ускоритель содержит проводящий якорь, рельсовые электроды, подмагничивающие катушки, датчик тока, неуправляемые разрядники, конденсаторы импульсного накопителя, управляемые разрядники, разделительные резисторы импульсного накопителя, блоки питания, драйверы управляемых разрядников, систему управления. Он обладает гибкой модульной конструкцией, позволяющей наращивать число ступеней для достижения необходимых скоростей. Все модули имеют одинаковую конструкцию, что упрощает разработку реального образца. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к линейным асинхронным электродвигателям, и может быть использовано в высокоскоростном наземном транспорте. Технический результат состоит в облегчении прохождения криволинейного участка высокоскоростным транспортным экипажем. Вторичный элемент линейного асинхронного электродвигателя содержит электропроводящую 1 и магнитопроводящую части. Электропроводящая часть 1 включает в себя стержни 2, замкнутые с обеих сторон шинами 3, к которым стержни 2 перпендикулярны. Стержни 2, перпендикулярные шинам 3, снабжены дополнительными стержнями 4, электрически соединяющими стержни 2 с участками шины 3, образующими внешнюю дугу в криволинейном участке. Дополнительные стержни 4 расположены по отношению к участкам шины под углом, отличным от прямого, и имеют дугообразную форму, причем выпуклые части этих дуг обращены к участкам шины, образующим внешнюю дугу в криволинейном участке. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным асинхронным двигателям и может использоваться в высокоскоростном транспорте. Технический результат состоит в повышении плавности прохождения криволинейных участков высокоскоростным транспортным экипажем. Электропроводящая часть 1 вторичного элемента содержит стержни 2, замкнутые с обеих сторон шинами 3. Стержни 2 перпендикулярны шинам 3 и снабжены дополнительными стержнями, электрически соединенными с шиной 3, образующей внешнюю дугу в криволинейном участке. Самый длинный дополнительный стержень 4 расположен в центре шины 3, образующей внешнюю дугу в криволинейном участке, а длины дополнительных стержней 5 и 6, расположенных слева и справа от дополнительного стержня 4, равномерно уменьшаются по мере удаления от самого длинного дополнительного стержня 4 и становятся равными нулю в прямолинейных участках. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к насосному оборудованию нефтедобычи. Установка содержит корпус (1), линейный электродвигатель (2), вторичный элемент (7), плунжеры (8, 9), цилиндры (10, 11), две пары входных и выходных клапанов (14, 15) и (17, 18). Также в состав установки входят сливной электромагнитный клапан (22), соединенный с насосно-компрессорными трубами (16). Дополнительно установлены диафрагмы (13, 20), выполненные в виде сплюснутых цилиндров. Диафрагмы жестко установлены между каждым из цилиндров (10, 11) и парами клапанов. Достигается увеличение межремонтного периода. 2 ил.
Наверх