ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2268543 (13) C1

(51) МПК
H02K 41/025 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

На основании пункта 3 статьи 13 Патентного закона Российской Федерации от 23 сентября 1992 г. № 3517-I патентообладатель обязуется передать исключительное право на изобретение (уступить патент) на условиях, соответствующих установившейся практике, лицу, первому изъявившему такое желание и уведомившему об этом патентообладателя и федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности, - гражданину РФ или российскому юридическому лицу. 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004120797/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.07.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.07.07 
(45) Опубликовано: 2006.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2211524 C1, 27.08.2003. SU 868942 A, 30.09.1981. SU 696579 A, 05.11.1979. SU 743135 A, 25.06.1980. GB 1371266 A, 23.10.1974. DE 2655780 A, 15.06.1978. 
(72) Автор(ы): Соломин Андрей Владимирович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Соломин Андрей Владимирович (RU) 
Адрес для переписки: 344038, г.Ростов-на-Дону, пл. Полка Народного ополчения, 2, РГУПС, НИЧ 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов с прямолинейным или возвратно-поступательным движением рабочих органов и для высокоскоростного наземного транспорта. Устройство содержит основной индуктор и вторичный элемент из электропроводящего материала. Индуктор состоит из сердечника и трехфазной обмотки. Катушки обмотки образуют ряды в продольном и в поперечном направлениях. Продольные ряды катушек обмотки имеют прямые порядки следования фаз. Поперечные ряды катушек имеют до середины ряда один, а после середины - противоположный порядок следования фаз. Двигатель снабжен дополнительным индуктором, расположенным параллельно основному. Катушки его обмотки имеют тот же порядок следования фаз. Вторичный элемент образован сочетанием пяти электропроводящих полос в форме параллелепипедов. Крайние и средняя полосы имеют меньшее активное сопротивление, чем полосы, размещенные между ними. Оба индуктора установлены на общем ферромагнитном основании. Технический результат заключается в увеличении силы поперечной стабилизации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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

Известен ЛАД, содержащий индуктор и вторичный элемент из электропроводящего материала, причем индуктор состоит из сердечника и трехфазной обмотки, при этом катушки обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, продольные ряды катушек обмотки образуют одинаковые порядки следования фаз, а поперечные ряды катушек имеют до середины один, а после середины - противоположный порядок следования фаз (см. например, а.с. СССР №868942, МПК Н 02 К 41/025, 30.09.1981 г.). Рост-на-Дону ИИЖТ.

Недостатком данного линейного асинхронного двигателя следует считать недостаточно большие усилия поперечной стабилизации. 

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является ЛАД по патенту РФ №2211524, МПК Н 02 К 41/025, 2003 г., содержащий индуктор и вторичный элемент из электропроводящего материала, причем индуктор состоит из сердечника и трехфазной обмотки, катушки которой образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, продольные ряды катушек обмотки образуют одинаковые порядки следования фаз, а поперечные ряды катушек имеют до середины ряда один, а после середины - противоположный порядок следования фаз, а вторичный элемент содержит участки с неодинаковыми активными сопротивлениями. Этот ЛАД выбран в качестве прототипа.

Недостаточные усилия поперечной стабилизации - это 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 и вторичный элемент из электропроводящего материала, причем индуктор состоит из сердечника и трехфазной обмотки, катушки обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, продольные ряды катушек обмотки образуют одинаковые порядки следования фаз, а поперечные ряды имеют до середины один, а после середины - противоположный порядок следования фаз, установлен дополнительный индуктор, расположенный параллельно основному, причем катушки его трехфазной обмотки имеют тот же порядок следования фаз, а вторичный элемент образован сочетанием пяти электропроводящих полос, примыкающих друг к другу и выполненных в форме параллелепипедов, причем средняя и крайние полосы имеют меньшее активное сопротивление, чем полосы, расположенные между ними, при этом основной и дополнительный индукторы расположены на общем ферромагнитном основании.

Как вариант крайние и средняя полосы вторичного элемента имею большую высоту, чем полосы заключенные между ними.

Как вариант, крайние и средняя полосы вторичного элемента выполнены из материала с меньшим активным сопротивлением, чем у материала полос, расположенных между ними. 

Установка дополнительного индуктора, размещение основного и дополнительного индукторов на общем ферромагнитном основании и выполнение вторичного элемента из пяти электропроводящих полос, примыкающих друг к другу - эти технические признаки определяют новизну изобретения.

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

фиг.1 изображает схематически конструкцию линейного асинхронного двигателя (вид спереди - поперечное сечение); 

фиг.2 - схему подключения катушек обмоток индукторов ЛАД к фазам источника трехфазного напряжения;

фиг.3 - симметричное расположение электропроводящего вторичного элемента относительно индукторов ЛАД;

фиг.4 - поперечное смещение вторичного элемента вправо относительно индукторов ЛАД.

Линейный асинхронный двигатель (фиг.1) содержит основной индуктор 1 и вторичный элемент 2 из электропроводящего материала, причем индуктор состоит из сердечника и трехфазной обмотки, катушки 3 которой образуют ряды в продольном и в поперечном направлениях. Заявляемый ЛАД снабжен дополнительным индуктором 4, расположенным параллельно основному индуктору 1. Катушки 5 дополнительного индуктора 4 имеют тот же порядок следования фаз, что и катушки 3 основного индуктора 1. Основной 1 и дополнительный 4 индукторы ЛАД установлены на общем ферромагнитном основании 6. Вторичный элемент 2 образован сочетанием пяти электропроводящих полос, примыкающих друг к другу и выполненных в форме параллелепипедов. Причем средняя и крайние полосы выполнены с меньшим активным сопротивлением, чем полосы расположенные между ними (фиг.1). Вариант выполнения вторичного элемента из полос, выполненных из материалов с разным активным сопротивлением на чертежах не показано.

На фиг.2 символами "А", "В" и "С" обозначены катушки 3 и 5 трехфазных обмоток основного и дополнительного индукторов, подключенные к соответствующим фазам источника трехфазного напряжения. Продольные ряды катушек обмоток обоих индукторов образуют прямые порядки следования фаз А, В и С, а поперечные ряды катушек имеют до середины один, а после середины - противоположный порядок следования фаз А, В и С (фиг.2). Усилия, возникающие при взаимодействии бегущих магнитных полей с токами, ими индуктированными во вторичном элементе, обозначены стрелками и символами Fт, F 1, F2, F3 и F4.

На фиг.3 показано симметричное расположение вторичного элемента 2 относительно основного и дополнительного индукторов ЛАД в поперечном направлении. Остальные обозначения те же, что и на фиг.1 и фиг.2. 

На фиг.4 показано поперечное смещение вторичного элемента 2 вправо относительно основного и дополнительного индукторов ЛАД. Обозначения те же, что и выше.

Рассмотрим принцип работы данного линейного асинхронного двигателя.

При подключении катушек 3 и 5 основного 1 и дополнительного 4 индукторов к фазам А, В и С трехфазного источника напряжения (фиг.1 и фиг.2) возбуждаются бегущие магнитные поля, пересекающие электропроводящий вторичный элемент 2 и наводящие в нем электродвижущие силы. Под действием электродвижущих сил (ЭДС) во вторичном элементе 2 потекут вихревые токи, которые будут взаимодействовать с бегущими магнитными полями. При этом будут создаваться механические усилия. При взаимодействии магнитных полей, возбуждаемых продольными рядами катушек 3 и 5 индукторов 1 и 4, имеющими одинаковые порядки следования фаз (фиг.1 и фиг.2), с вихревыми токами, ими индуктированными во вторичном элементе 2, будут создаваться механические усилия F Т (фиг.2), под действием которых вторичный элемент 2 будет перемещаться в направлении продольно бегущих магнитных полей. Одновременно поперечные ряды катушек 3 и 5 основного 1 и дополнительного 4 индукторов линейного асинхронного двигателя будут возбуждать (в каждом поперечном сечении ЛАД) встречно бегущие магнитные поля, например, А, В, С и С, В, А: А, В, С и С, В, А ( верхняя, строчка на фиг.2) и так далее. Эти поперечно бегущие навстречу друг другу магнитные поля, пересекая вторичный элемент 2, будут индуктировать в нем ЭДС и вихревые токи. При взаимодействии поперечно бегущих слева направо магнитных полей основного 1 и дополнительного 4 индукторов ЛАД с вихревыми токами, ими индуктированными во вторичном элементе 2 (фиг 1 и фиг.2), будут создаваться (в каждом поперечном сечении линейного асинхронного двигателя) одинаковые механические усилия F1 и F3, действующие слева направо. А при взаимодействии поперечно бегущих справа налево магнитных полей обоих индукторов, с вихревыми токами, ими индуктированными во вторичном элементе 2, будут создаваться также одинаковые механические усилия F2 и F4 , действующие также справа налево в каждом поперечном сечении ЛАД (фиг.1 и 4 фиг 2). При симметричном расположении вторичного элемента 2 относительно основного 1 и дополнительного 2 индукторов в поперечном направлении (фиг.5, фиг.2 и фиг.3) усилия F 1 и F2 и усилия F3 и F4 взаимно уравновешиваются и не оказывают никакого влияния на движение вторичного элемента 2.

Если по каким-то причинам вторичный элемент сместился вправо относительно основного 1 и дополнительного 2 индукторов (фиг.4), то нарушается равновесие механических усилий, действующих в поперечном направлении навстречу друг другу. Усилие F1 уменьшится в каждом поперечном сечении ЛАД, поскольку оно будет создаваться при взаимодействии эллиптических бегущих магнитных полей с вихревыми токами, ими индуктированными во вторичном элементе 2. В левой части индуктора 1 (фиг.4) бегущие слева направо эллиптические магнитные поля будут возбуждаться токами всего двух катушек, подключенных к фазам В и С источника трехфазного напряжения (ведь левая катушка, подключенная к фазе А не взаимодействует со вторичным элементом). Поэтому и усилия F1 уменьшаются. Одновременно усилия F2, действующие на вторичный элемент слева направо, увеличатся за счет того, что при смещении вторичного элемента вправо (фиг.4) магнитное поле, бегущее в основном индукторе справа налево остается по прежнему круговым (оно создается токами трех катушек С, В и А), а активное сопротивление вторичного элемента 2 над этой зоной катушек увеличивается за счет того, что при смещении вторичного элемента над катушками С, В и А основного индуктора 1 сечение части вторичного элемента уменьшается. В результате усилие F2 возрастает. При таком смещении вторичного элемента 2 усилие F3, (фиг.4) уменьшится по сравнению с симметричным его расположением относительно индукторов ЛАД (фиг.3). Объясняется это тем, что хотя и характер бегущего слева направо магнитного поля дополнительного индуктора 4 остается круговым (создается токами грех катушек А, В и С (фиг.4), но активное сопротивление части вторичного элемента 2, располагающегося над этими катушками снизится за счет того, что увеличивается сечение (поперечное) данной части вторичного элемента. Это отчетливо видно на примере (фиг.4). Одновременно с этим встречно направленное ему усилие F4 увеличится за счет возрастания активного сопротивления части вторичного элемента, расположившейся над катушками С, В и А дополнительного индуктора 4. В результате возникнет разность механических усилий F2-F1 и F4-F3, под действием которых вторичный элемент 2 будет автоматически возвращаться в симметричное положение (фиг.1 и фиг.3).

По сравнению с прототипом увеличены поперечные усилия, возвращающие вторичный элемент в симметричное положение. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Линейный асинхронный двигатель, содержащий основной индуктор и вторичный элемент из электропроводящего материала, причем индуктор состоит из сердечника и трехфазной обмотки, а катушки трехфазной обмотки образуют ряды в продольном и поперечном направлениях, причем продольные ряды катушек имеют одинаковые порядки следования фаз, а поперечные ряды катушек имеют до середины один, а после середины - противоположный порядок следования фаз, отличающийся тем, что двигатель содержит дополнительный индуктор, расположенный параллельно основному, причем катушки его трехфазной обмотки имеют тот же порядок следования фаз, что и катушки основного индуктора, а вторичный элемент образован сочетанием пяти электропроводящих полос и выполненных в форме параллелепипедов, примыкающих друг к другу, причем крайние и средняя полосы имеют меньшее активное сопротивление, чем полосы, расположенные между ними, а оба индуктора установлены на общем ферромагнитном основании;

2. Линейный асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что крайние и средняя полосы вторичного элемента имеют большую высоту, чем полосы, расположенные между ними.

3. Линейный асинхронный двигатель по п.1, отличающийся тем, что крайние и средняя полосы вторичного элемента изготовлены из материала с меньшим активным сопротивлением, чем полосы, расположенные между ними.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru