Индуктор линейного асинхронного электродвигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030380 (21) 2888804/24-07 }$3} M.Кп з.

Н 02 К 41/025 с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий

Опубликовано 1506.82. Бюллетень М 22 t j3} УДК 621. 313..333(088.8) Дата опубликования описания 150682

B.И. Бочаров, Н.Г. Душенко, М.A К

Ю.В. Куприанов и С. Н. Гончаров (72) Авторы изобретения ттт . ° (71) Заявитель (54) ИНДУКТОР ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к линейньм асинхронным машинам, в частности к индукторам линейных асинхронных электродвигателей, и может быть применено в тяговых двигателях высокоскЬростного наземного транспорта илн других транспортных устройствах.

Известен индуктор линейного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, выполненный из ряда отдельных шихтованных в поперечном направлений сердечников в виде гребенок, соединенных между собой сердечниками в виде гребенок шихтованных в продольном направлении.

Зубцы, образованные совместно продольными и поперечными сердечниками, охвачены катушками сосредоточенной многофазной обмоткой (1).

Однако этот двигатель характеризуется низким КПД и коэффициентом мощности, так как сосредоточенная обмотка не обеспечивает удовлетворительного распределения магнитной индукции в рабочем зазоре.

Наиболее близким к изобретению является индуктор линейного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, имеющий вертикальные зубцы, расположенные рядами в продольном и поперечном направлении, соединенные горизонтальным ярмом, и сосредоточенную, охватывающую зубцы, трехфазную однослойную обмотку, катушки каждого продольного ряда которой соединены в отдельные трехфазные обмотки и имеют одинаковое чередование фаз в продольном направлении, а в поперечном до середины индуктора — одно, cL после середины — противоположное чередование фаз (2).

Однако намотка на каждом зубце этого индуктора катушек только одной фазы приводит к трем зубцам на полюсное деление как в продольном, так и в поперечном направлениях, что усиливает пятую и седьмую гармоники распределения индукции в зазоре. и вызывает тормозные усилия, повышенные потери в стали, увеличенные потоки рассеяния, что снижает коэффициент полезного действия (около 0,3) и коэффициент мощности (около 0,2).

Целью изобретения является увеличение КПД и коэффициента мощности.

Указанная цель достигается тем, что каждый зубец магнитбпровода охвачен сосредоточенной катушкой второго слоя, размещенного по высоте

936262 зубца, причем один слой каждой отдельной трехфаэной обмотки по продольному ряду зубцов смещен относительно другого слоя на целое число зубцовых делений. Каждая отдельная трехфазная обмотка по продольному ряду зубцов может быть смещена относительно рядом лежащих по про дольным рядам зубцов отдельных трехфаэных обмоток на целое число зубцо, вых делений.

С целью уменьшения массы индуктора и расхода обмоточного провода, катушки каждого слоя по высоте зубца каждой отдельной трехфаэной обмотки по продольному ряду зубцов могут охватывать число зубцов,равное числу зубцовых делений на полюс и фазу.

С целью повышения надежности и повышения технологичности изготовления индуктора, рядом лежащие катушки одной фазы двух слоев по высоте зубца в отдельной трехфазной обмотке, могут быть объединены в одну основную катушку, охватывающую три эубца.

На фиг.1 изображена компоновка катушек отдельной трехфазиой обмотки, расположенной на продольном ряде зубцов; на фиг.2 — схема двухслойной сосредоточенной трехфазной обмотки индуктора линейного асинхронного электродвигателя со смещением слоев, расположенных по высоте зубца, в продольном направлении ОХ на одно зубцовое деление; на фиг.З схема двухслойной сосредоточенной трехфазной обмотки индуктора линейного асинхронного электродвигателя со смещением слоев, расположенных по высоте зубца, на одно зубцовое деление в продольном и поперечном направлении.

Магнитопровод индуктора линейного асинхронного электродвигателя имеет вертикальные зубцы 1 (фиг.1), расположенные рядами в поперечном и продольном направлении, образованные поперечно шихтованными сердечниками 2 в виде.гребенок. На фиг. 2 и фиг.З вертикальные зубцы 1 схематично обозначены отрезками прямой.

На вертикальных зубцах 1 расположены катушки 3, объединенные из двух катушек 4 и 5, расположенных в два слоя по высоте зубца 1, охватывающих по два зубца каждая в продольном направлении ОХ, смещенных относительно друг друга в продольном направлении на одно эубцовое деление.

В результате этого слои отдельных трехфазных обмоток, расположенные по высоте зубца 1,, смещены в продальном направлении на величину,равную зубцовому делению. Объединенные катушки 3 намотаны непрерывно без соединений, Крайние зубщ 1 в продольном направлении по оси ОХ с целью наиболее полного использования активной стали и увеличения тягового усилия охвачены дополнительными катушками б

5 и 7, намотанными тем же проводом, что и катушки 3.

Катушка 6 располагается только в одном слое по высоте зубца 1 и охватывает только один зубец 1. Таким

10 образом индуктор соцержит три разновидности сосредоточенных катушек.

Схема двухслойной, сосредоточенной трехфазной обмотки (фиг.2) в поперечном направлении имеет число зуб15 цовых делений на полюс и фазу равное двум. Обозначенная на схемах (фиг.2 и 3) совпадает с обозначениями на фиг.1. Четыре катушки одной фазы, охватывающие три зубца 1, обведенные на схемах (фиг.2 и 3) контуром 8, при конструктивном объединении представляют собой основную катушку 3, иЗображенную на фиг.1. Три катушки одной фазы, охватывающие два зуб1, обведенные на схемах (фиг.2

3) контуром 9 IIpH конструктивном объединении представляют собой дополнительную катушку 7, изображенную на фиг.1. Катушка одной фазы, охватывающая один зубец, обведенная на схемах (фиг. 2 и 3) контуром 10 представляет собой дополнительную катушку б, изображенную на фиг.1. Обозначение выводных концов отдельных трехфазных обмоток выполнено Согласно общепринятым обозначениям, т.е.

C — начало первой фазы, С 1 - начало второй фазы, C3 - начало третьей фазы. Концы фаз каждой отдельной трехфаэной обмотки соединены в звезду.

40 Индуктор работает следующиМ образом.

При подключении к источнику трехфазного питания согласно укаэанным обозначениям на схемах (фиг.2 и 3)

45 бегущее поле в продольном направлении перемещается по стрелке 1 „, а в по-, перечном направлении от краев к центру по стрелкам Vä „, согласно чередованию фаэ в продольном и по50 перечном направлениях. В этом случае распределение нормальной составляющей индукции по активной поверхности имеет форму шеврона и двигатель создает тяговое и ста билизирующее усилия относительно реактивной шины.

Двигатель с таким индуктором обладает более высоким КПД и коэффициентом мощности по сравнению с

60 известным эа счет уменьшения высших гармонических составляющих распределения индукции в рабочем зазоре в поперечном и продольном направлениях

Индуктор отличается пониженной

65 массой и расходом обмоточной меди, 936262 повышенной надежностью и технологичностью изготовления.

Формула изобретения

1. Индуктор линейного асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, имеющий вертикальные зубцы, расположенные рядами в продольном и поперечном направлениях, соединенные горизонтальным ярмом, и сосредоточенную, охватывающую зубцы трехфазную однослойную обмотку, катушки каждого продольного ряда которой соединены в отдельные трехфаэные обмотки и имеют одинаковое чередование фаэ в продольном направлении, а в поперечном направлении до середины индуктора — одно чередование, а после середины — другое, противоположное чередование фаз, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и коэффициента мощности, каждый зубец магнитопровода охвачен сосредоточенной катушкой второго слоя, размещенного по высоте зубца, причем один слой каждой отдельной трехфазной обмотки по продольному ряду зубцов смещен относительно другого слоя на целое число зубцовых делений.

2. Индуктор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что каждая отдельная трехфаэная обмотка по продольному ряду зубцов смещена относительно рядом лежащих по продольным

5 рядам зубцов отдельных трехфаэных обмоток на целое число зубцовых делений.

3. Индуктор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения массы индуктора и расхода

10 обмоточного провода, катушки каждого слоя по высоте зубца каждой отдельной трехфаэной обмотки по продольному ряду зубцов охватывают число зубцов, Равное числу зубцовых 5 делений на полюс и фазу.

4. Индуктор по и ° 3, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности и повышения технологичности его изготовления, рядом

20 лежащие катушки одной фазы двух слоев по высоте зубца в отдельной трехфазной обмотке, объединены в одну основную катушку, охватывающую три зубца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 696579, кл. Н 02 К 41/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2778486/24-07, кл. Н 02 К 41/04, 1979 (прототип).

9 3626?

rffJcz Cfrgcz pique r793г сю яс1

1РЮ12Л Ж 6 11 2

"ппп.

Тираж 721. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4243/68

"ч ". " ".ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель 3. Горник

Редактор И. Митровка Техред Л. Пекарь Корректор A- Гриценко