Линейный асинхронный двигатель



Линейный асинхронный двигатель
Линейный асинхронный двигатель
Линейный асинхронный двигатель

 


Владельцы патента RU 2518915:

Соломин Андрей Владимирович (RU)
Непомняющая Ольга Вадимовна (RU)
Соломин Владимир Александрович (RU)
Бичилова Анастасия Алановна (RU)

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 области электротехники, а более точно - к линейным двигателям, преобразующим электрическую энергию непосредственно в поступательное перемещение.

Известен линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, катушки которой размещены на зубцах сердечника, при этом катушки обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, причем продольные ряды катушек имеют прямые порядки следования фаз, а катушки поперечных рядов имеют до середины каждого ряда прямой, а после середины - противоположный порядок следования фаз, и вторичный элемент, включающий электропроводящую часть, расположенную на ферромагнитном основании (см. а. с. СССР МПК Н02К 41/04, №696579, 1979 г.).

Данный линейный асинхронный двигатель (ЛАД) развивает недостаточно большие усилия поперечной стабилизации.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому техническому решению является ЛАД, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, катушки которой размещены на зубцах сердечника, при этом катушки обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, причем продольные ряды катушек имеют прямые порядки следования фаз, а катушки поперечных рядов до середины ряда прямой, а после середины ряда - противоположный порядок следования фаз, и вторичный элемент, включающий электропроводящую часть, расположенную на ферромагнитном основании, причем электропроводящая часть содержит сплошную часть, расположенную в средине, к которой с обеих сторон примыкают боковые части (см. пат. РФ МПК 41/025, №2211524, 2001 г.). Этот линейный асинхронный двигатель выберем в качестве прототипа.

Небольшие усилия поперечной стабилизации - недостаток прототипа.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции ЛАД.

Решение технической задачи достигается тем, что в линейном асинхронном двигателе, содержащем индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, катушки которой размещены на зубцах сердечника, при этом катушки обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, причем продольные ряды катушек имеют прямые порядки следования фаз, а катушки поперечных рядов имеют до середины каждого ряда прямой, а после середины - противоположный порядок следования фаз, и вторичный элемент, включающий электропроводящую часть, размещенную на ферромагнитном основании, причем электропроводящая часть содержит сплошную часть, расположенную в средине, к которой с обеих сторон примыкают боковые части, согласно изобретению боковые части выполнены в виде чередующихся электропроводящих стержней, перпендикулярных сплошной части и электрически соединенных с ней, а между каждой парой перпендикулярных стержней размещены один за другим электропроводящие стержни, параллельные сплошной части вторичного элемента, которые электрически соединены с перпендикулярными стержнями.

Выполнение боковых частей в виде чередующихся электропроводящих стержней, перпендикулярных сплошной части и электрически соединенных с ней, размещение между каждой парой перпендикулярных стержней один за другим электропроводящих стержней, параллельных сплошной части и электрически соединенных с перпендикулярными стержнями, - эти признаки определяют новизну и существенные отличия данного технического решения.

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

фиг.1 изображает общий вид линейного асинхронного двигателя (вид спереди, схематично);

фиг.2 показывает общий вид электропроводящей части вторичного элемента ЛАД (вид сверху, схематично);

фиг.3 представляет схему соединения обмотки индуктора ЛАД.

Линейный асинхронный двигатель содержит индуктор 1, состоящий из сердечника 2 и многофазной обмотки, катушки 3 которой образуют ряды в продольном и поперечном направлениях (на фиг.1 не показаны).

Вторичный элемент 4 содержит электропроводящую часть 5, расположенную на ферромагнитном основании 6. Электропроводящая часть 5 содержит сплошную часть 7, расположенную в средине, к которой с обеих сторон примыкают боковые части 8.

Электропроводящая часть 5 вторичного элемента 4 изображена на фиг.2, к сплошной части 7 примыкают с обеих сторон 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. Места электрического соединения стержней 9 и 10 и сплошной части 7 показаны точками.

Схема соединения катушек обмотки индуктора представлена на фиг.3. Прописными буквами А, В и С обозначены фазы, к которым подключены соответствующие катушки многофазной обмотки. Видно, что продольные ряды катушки образуют прямые порядки следования фаз, а катушки каждого поперечного ряда имеют до середины ряда прямой, а после середины - противоположный порядок следования фаз.

Рассмотрим работу данного линейного асинхронного двигателя.

При подключении катушек обмотки индуктора к источнику трехфазного напряжения по ним протекут токи, создающие магнитные потоки. Магнитные потоки, созданные продольными рядами катушек обмотки, будут бегущими вдоль оси ЛАД. Они, пересекая срединную часть электропроводящей части вторичного элемента, индуктируют в ней электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов. Вихревые токи срединной части вторичного элемента при взаимодействии с магнитными потоками, бегущими в продольном направлении, создают тяговые механические усилия, под действием которых индуктор ЛАД будет перемещаться в направлении, противоположном направлению бегущего магнитного поля. Магнитные потоки, созданные токами поперечных рядов катушек обмотки, будут «бежать» навстречу друг другу от краев индуктора к его центру. Поперечно бегущие магнитные потоки, взаимодействуя с токами в срединной части электропроводящей части вторичного элемента, ими индуктированными создадут встречно действующие в поперечном направлении механические усилия. Эти усилия при симметричном расположении индуктора ЛАД относительно вторичного элемента взаимно уравновешиваются и не оказывают влияния на работу двигателя.

При поперечном смещении индуктора ЛАД относительно вторичного элемента равенство этих усилий нарушается. Например, при смещении индуктора ЛАД вправо в каждом поперечном ряду поперечные усилия, действующие слева направо останутся теми же по величине, что и при симметричном расположении индуктора ЛАД и вторичного элемента, так как эти усилия создаются при взаимодействии поперечно бегущих в этом же направлении магнитных потоков, созданных токами трех катушек индуктора, с токами ими индуктированными в срединной части вторичного элемента. Одновременно поперечные усилия, действующие на индуктор в поперечном направлении справа налево, увеличатся, поскольку часть индуктора окажется над боковой частью 8 (фиг.1 и фиг.2) электропроводящей части вторичного элемента. Видно, что боковые части 8 (фиг.2) представляют собой короткозамкнутые обмотки, образованные электропроводящими стержнями 9 и 10 (фиг.2). Поэтому часть магнитного потока, бегущего поперек справа налево, будет взаимодействовать с токами в короткозамкнутых обмотках и усилие, действующее справа налево, увеличится (токи в стержнях 10 направлены перпендикулярно магнитному потоку и имеют большую длину активного взаимодействия с магнитным потоком).

В результате под действием разности усилий, действующих справа налево и слева направо, индуктор будет смещаться влево до тех пор, пока не займет симметричного расположения относительно вторичного элемента. Так достигается поперечная стабилизация индуктора ЛАД.

По сравнению с прототипом увеличено усилие поперечной стабилизации индуктора ЛАД относительно вторичного элемента, так как боковые части электропроводящей части вторичного элемента выполнены в виде короткозамкнутых обмоток.

Линейный асинхронный двигатель, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, катушки которой размещены на зубцах сердечника, при этом катушки обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, причем продольные ряды катушек имеют прямые порядки следования фаз, а катушки поперечных рядов имеют до середины каждого ряда прямой, а после середины - противоположный порядок следования фаз, и вторичный элемент, включающий электропроводящую часть, расположенную на ферромагнитном основании, причем электропроводящая часть содержит сплошную часть, расположенную в середине, к которой с обеих сторон примыкают боковые части, отличающийся тем, что боковые части выполнены в виде чередующихся электропроводящих стержней, перпендикулярных сплошной части и электрически соединенных с ней, а между каждой парой перпендикулярных стержней размещены один за другим электропроводящие стержни, параллельные сплошной части вторичного элемента, которые электрически соединены с перпендикулярными стержнями.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 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