DE2264293B2 - Linearer Induktionsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen linearen Induktionsmotor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. Ein derartiger Induktionsmotor ist bekannt (DT-OS 21 42 452).

Der Ständerkern des bekannten linearen Induktionsmotors besteht aus einem einzigen Blechpaket mit rechteckförmigen Blechen. Die Schichtrichtung der Bleche verläuft dabei senkrecht zu den beiden Seitenschenkeln der den Ständer an drei Seiten umfassenden U-förmigen Reaktionsschiene. Infolgedessen kann in das parallel zu der Schichtrichtung der Ständerkernbleche orientierte Joch der U-förmigen Reaktionsschiene kein nennenswerter Ständerfluß eintreten, wodurch das Joch hinsichtlich der Ausbildung des treibenden Wanderfeldes im wesentlichen wirkungslos ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen linearen Induktionsmotor der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß auch in dem Joch der U-förmigen Reaktionsschiene Wanderfelder ausgebildet werden und damit der Wirkungsgrad des Induktionsmotors erhöht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Längsteilung des Ständerkerns in zwei Kernblechpakete unterschiedlicher Schichtrichtung kann die dem Joch der U-förmigen ReaMonsschiene gegenüberliegende motorinnere Stirnseite des Ständerkerns für einen Flußaustritt senkrecht zu dem Reaktionsschienenjoch entsprechend geschichtet bzw. lamelliert werden. Ein zusätzlicher Vorteil der beiden unterschiedlich geschichteten Kernblechpakete besteht in einer erhöhten Steifigkeit, wodurch ein Einsatz insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen mit Geschwindigkeiten bis zu 500 km/h ermöglicht ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des linearen Induktionsmotors nach Anspruch 1 stimmt die Schichtrichtung der beiden Kernblechpakete mit dem Verlauf der jeweils zugeordneten aktiven Leiterabschnitte der Ringwicklung überein. Neben geringen Wirbelstromverlusten ergeben sich auf diese Weise kurze Spannbolzen und Zuganker für die Kernblechpakete da Höhe und Breite eines linearen Induktionsmotor für große Geschwindigkeiten im Verhältnis zu dessen Länge sehr klein sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Induktionsmotors, ,

F i g 2 einen Längsschnitt des Induktionsmotors gemäß Linie H-II in F i g. 1 und

F i g- 3 einen Schnitt durch den Standerkern gemäß Linie IH-HI in F ig.l.

Der in F i g. 1 dargestellte lineare Induktionsmotor ,< besteht aus einem Ständer 1, dessen eine schmale Längsseite zu seiner Befestigung an einem Fahrzeug geeignet ausgebildet ist. während die übrigen drei Längsseiten vom Reaktionsteil 2 des Induktionsmotors in Form einer fest montierten Eisenschiene 3 von ίο U-Profil und einer leitenden Belegung der Innenflächen der Eisenschiene als Reaktionsschiene 4 unter Wahrung eines Luftspalts 5 umschlossen sind. Der Ständer 1 weist einen Ständerkern 6 auf, der aus einem Hauptkernblechpaket 7 und einem Stirnkernblechpaket 8 auf-2s gebaut ist. Auf dem Ständerkern 6 sitzt eine Mehrzahl von rec^'tckigen Wicklungsspulen 9, die zu einer mehrphasigen Ringwicklung miteinander verbunden sind. Zwischen benachbarten Wicklungsspulen 9 ist jeweils ein U-förmiges Zahnblechpaket 10 vorgesehen, das, wie F i g. 2 zeigt, in flache Aussparungen 11 in der Oberfläche des Ständerkerns eingesetzt ist. Auf die Aussparungen 11 kann vielfach verzichtet werden.

Das Hauptkernblechpaket 7 besteht aus Blechen von der Länge des gesamten aktiven Teils des Ständers 1, die in Richtung des Verlaufs der angrenzenden Spulen leiter aufeinandergeschichtet sind. In Übereinstimmung damit verläuft die Schichtrichtung der Bleche des Stirnkernblechpakets 8 senkrecht dazu. Auf diese Weise besteht für praktisch den gesamten aus dem Ständerkern 6 in die als magnetischer Rückschluß dienende Eisenschiene 3 austretenden Fluß des Motors am Austritt sowie für den in den Ständerkern 6 eintretenden Fluß am Eintritt eine zur Wirbelstromreduzierung geeignete Kernlamelüerung.

Das Stirnkernblechpaket 8 weist Endplatten 12, 13 auf, die mit Hilfe von Spannbolzen 14 miteinander verspannt und anschließend über einen Fußteil 15 der einen Endplatte 12 miteinander verschweißt sind. Der Fußteil 15 besitzt eine Mehrzahl von in den F i g. 1 und 3 dargestellten Ausnehmungen 16, in denen Zuganker 17 für das Hauptkernblechpaket 7 verankert sind. Die Ausnehmungen 16 sind so geformt, daß die Köpfe 18 der Zuganker 17 in einer bestimmten Winkellage eintreten und anschließend um 90° verdreht und damit festgehalten werden können. Die Einhaltung einer 90°-Drehung gewährleisten zwei Stifte 19 bzw. zwei Absätze im Fußteil 15. Der Fußteil 15 dient damit als Druckplatte für das Hauptkernblechpaket 7. Auf der gegenüberliegenden Seite des Hauptkernblechpaketes 7 wirken die Zuganker 17 auf eine weitere Druckplatte 20.

Nachdem der Ständerkern 6 fertiggestellt ist, werden die Wicklungsspulen aufgeschoben und zwischen ihnen jeweils ein U-förmiges Zahnblechpaket 10 auf den Ständerkern 6 aufgesetzt. Die U-förmigen Zahnblechpakete 10 werden anschließend mit dem Ständerkern verspannt. Dazu sind die freien Schenkelenden jeweils zweier Zahnblechpaketa 10 mit einer Befestigungsla-

sehe 21 verschraubt, die eine arretierbare zentrale Druckschraube 22 besitzt. Die Druckschraube 22 drückt gegen die Basis 24 eines U-Profils, dessen Seitenschenkel Zahnreihen 23 darstellen, deren Zähne sich auf der weiteren Druckplatte 20 abstützen und durch deren Nuten 25 die Wicklungsspiilen 9 der Ringwicklung hindurchtreten. Mit den Befestigungslaschen 21 wird der Ständer 1 an einem Fahrzeug montiert (in F i g. 1 nicht dargestellt).

Die Außenbleche 26 jedes Zahnblechpakets 10 sind stärker ausgebildet als die übrigen Bleche und am Zahnkopf zur angrenzenden Nut hin abgewinkelt, so daß in die Nuten eingeschobene Nutverschlußkeile Halt finden und ein Herausbiegen der Wicklungsspulenseiten sicher vermeiden (F i g. 2).

Wie F i g. 1 deutlich zeigt, sind an den Übergängen zwischen dem BaMsschenkel jedes Zahnblechpakets 10 und den Seilenschenkeln scharfe Kanten in Übereinstimmung mit der Ausbildung des Reaktionsteils 2 vermieden und Rundungen R ausgebildet, um die lnhomogetiität des magnetischen Feldes in diesen Eckbereichen zu reduzieren und dadurch die Verluste klein zu halten.

Die Belegung der U-förmigen Eisenschiene 3 des Reaktionsteils 2 als Reaktionsschiene 4 reicht über deren Innenflächen hinaus, bis auf die Stirnflächen der freien Enden der Seitenschenkel der Eisenschiene 3. Hierdurch werden zusätzliche gemäß den F i g. 1 und 2 horizontal gerichtete Kräfte zwischen dem Ständer 1 und dem Reaktionsteil 2, die in Randeffekten ihre Ursaehe haben und sich störend auswirken können, beseitigt, mindestens aber vermindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Linearer Induktionsmotor mit einem eine mehrphasige, mindestens dreiseitig in Nuten eingelassene Ringwicklung sowie einen prismatischen geschichteten Ständerkern aufweisenden Ständer, mit einem den Ständer dreiseitig umfassenden Reaktionsteil aus einer Schiene von im wesentlichen U-förmigem Profil aus ferromagnetischem Material, deren Innenflächen elektrisch leitend beiegt sind und mit einer Vielzahl von U-förmigen Zahnblechpaketen, die jeweils zwischen zwei Spulen der Ringwicklung angeordnet sind und dreiseitig auf dem Ständerkern aufsitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständerkern (6) längsgeteilt ist und zwei Kernblechpakete (7,8) mit unterschiedlicher Schichtrichtung besitzt.

2. Linearer Induktionsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtrichtung der beiden Kernblechpakete (7, 8) mit dem Verlauf der jeweils zugeordneten aktiven Leiterabschnitte der Ringwicklung übereinstimmt.