DE2208010C3 - Linearer Asynchronmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen linearen Asynchronmotor mit einem Ständer und einem in einer Querschnittsdarstellung des Motors asymmeirisch zum Ständer angeordneten Läufer, der Schlitze aufweist. Ein solcher linearer Asynchronmotor ist aus »Proceedings, The Institution of Electrical Engineers«, Vol. 116, No. 5, Mai 1969, S. 713 bis 724, bekannt.

Die bekanntlich bei einem zum Ständer über die Höhe asymmetrisch angeordneten Massivläufer auftretenden Ausstoßkräfte, die senkrecht zur Vortriebskraft wirken, sollen zum Teil zur Verminderung der Reibung herangezogen werden, wie z. B. in »Electronics & Power«, Mai 1968, S, 207 angegeben. In dieser Quelle ist weiterhin gezeigt, wie bei horizontal liegenden plattenförmigen Läufern durch nnnenförmige Ausnehmungen im Ständer eine Stabilisierung des Läufers erreicht werden kann. Wie bei einem senkrecht angeordneten Läufer jedoch eine Beseitigung der Ausstoßkräfte erreicht werden kann, ergibt sich hieraus nicht.

Dabei ist es jedoch erwünscht, möglichst keine Seitenkräfte auftreten zu lassen, da diese infolge der ungleichmäßigen Verteilung der längs des Läufers fließenden Ströme auch zur Erhöhung der bei der Bewegung entstehenden Reibungskräfte beitragen können und zu erhöhtem Verschleiß führen.

Als Beispiel für Anwendungsfälle, in denen das Auftreten von Querkräften unerwünscht ist, kann der Schleppwagen eines hydrodynamischen Prüfstandes für Schiffsmodelle genannt werden, dessen linearer Motor oberhalb des Schleppwagens angeordnet sein muß, weil bei Anordnung unterhalb des Schleppwagens der Läufer das Schleppen des Modells behindern würde.

Es wird, um die auf den Läufer wirkenden Ausstoßkräfte herabzusetzen, auch versucht, den Läufer symmetrisch zur Querachse des Ständers anzuordnen. Damit verbunden ist jedoch meist eine Schwächung der mechanischen Befestigung der Ständer und ein großer Materialaufwand für den Läufer, der aus Buntmetall hergestellt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile einen linearen Asynchronmotor zu schaffen, der bei ausreichender mechanischer Festigkeit und Steifigkeit praktisch keine Ausstoßkräfte auftreten läßt, die den Läufer in der zur Vortriebkraft senkrechten Richtung auszustoßen suchen.

Ausgehend von einem linearen Asynchronmotor der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemä" vorgeschlagen, daß die Schlitze in Läuferlängsrichiung in einer Reihe angeordnet sind und daß sie die Begrenzung für einen mit dem Ständer zusammenwirkenden, zu diesem etwa symmetrischen Teil des Läufers bilden.

Zweckmäßig ist es hierbei, daß die Länge jedes Schlitzes im Läufer größer ist als die der Polteilung des ίο Ständers und der Abstand zwischen diesen Schlitzen kleiner ist als die Länge der Polteilung des Ständers.

Bei einer solchen Wahl der Länge der Schlitze gelangen die Ströme im Läufer nicht über den durch die Schlitze begrenzten Teil hinaus, weil sich ihre Bahnen gewöhnlich in einem der Siänderpolteilungslänge entsprechenden Läuferbereich schließen.

Der gegenüber der Polteilungslänge geringere Abstand zwischen den Schlitzen führt ebenfalls dazu, daß nur noch geringe Ströme über die durch die Schlitze gegebene Grenze hinausgelangen.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung des Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des linearen Asynchronmotors.

F i g. 2 eine Vorderansicht des linearen Asynchronmotors.

Wie aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen ist, besteht der lineare Asynchronmotor aus zwei Ständern 1 und 2 mit Wicklungen, zwischen denen ein Läufer 3 angeordnet ist.

Der Läufer 3 ist asymmetrisch zur Symmetrieebene der Ständer. Die Ständer 1 und 2 sind untereinander durch ein Gehäuse 4 verbunden, können aber auch auf einer beliebigen Basis montiert werden.

Zur Unterdrückung der Ausstoßkräfte, die den Läufer 3 aus dem Zwisc'nenständerraum in der zur Nutzkraft senkrechten Richtung, also in den F i g. 1 und 2 nach oben ausstoßen, ist der Läufer 3 mit L.ängsschlitzen 5 ausgeführt, deren Länge gleich oder größer ist als die der Polteilung des Ständers (die Breite der Schlitze 5 wirkt nicht auf die Verminderung der Ausstoßkräfte}, wobei der Schlitzabstand kleiner ist als die Länge der Polteilung des Ständers. Die Schlitze unterteilen den Läufer 3 in einen zum Ständer symmetrischen, aktiven und einen seitlich außerhalb des Ständers liegenden Teil.

Fließt Wechselstrom durch die Wicklungen der Ständer 1 und 2, so entsteht ein wanderndes Magnetfeld, so dessen Bewegung entlang der Ständer 1 und 2 und des Läufers 3 gerichtet ist. Bei der Bewegung dieses Magnetfeldes werden im Läufer 3 elektromagnetische Kräfte induziert und entstehen Ströme, die in den Grenzen der Polteilung abgeschlossen werden. Da die Länge der Längsschlitze 5 im Läufer 3 gleich oder größer ist als die der Polteilung, geraten diese Ströme praktisch nicht in den nicht mitwirkenden, jenseits der Schlitze 5 befindlichen Teil des Läufers 3.

Infolgedessen liegt das Magnetfeld des Läufers 3 symmetrisch zum Magnetfeld der Ständer 1 und 2 und es entsteht keine resultierende Ausstoßkraft, da die Verteilung der Ströme des Läufers in seinen beiderseits der Symmetrieebenen der Ständer befindlichen Teilen gleich ist.

Die oben beschriebene Anordnung der Schlitze im Läufer verhindert ebenso wirksam Abstoßkräfte gegenüber dem Ständer, wenn der lineare Elektromotor nur einen Ständer besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Linearer Asynchronmotor mit einem Ständer und einem in einer QuerschniitsdaiMellunj; des Motors asymmetrisch zum Ständer angeordneten Läufer, der Schlitze aufweist, dadurch g e k e η ι, / e i c h η e t, daß die Schlitze (5) in I .äuferlängsrichtung in einer Reihe angeordnet sind und daß sie die Begrenzung für einen mit dein Ständer ((, 2) zusammenwirkenden, zu diesem etwa symmetrischen Teil des Läufers bilden.

2. Linearer Asynchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge jedes Schlitzes im Läufer (3) größer ist als die der Polteilung des Ständers (1 und 2) und der Abstand zwischen diesen Schlitzen (5) kleiner ist als die Länge der Polteilung des Ständers.