DE2323804C3 - Lineare Asynchronmaschine - Google Patents
Lineare AsynchronmaschineInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/025—Asynchronous motors
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine lineare Asynchronmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruches
I genannten Gattung.
Sie kann als Lir^armotor für die elektrische Traktion
oder als magnetohydrodynamischer Induktionsgenerator Anwendung finden.
Im ersteren Fall kann der in dem Luftspalt befindliche
Sekundärteil eine iri der Mitte dei Bahn gelegene
dünnwandige Metalllamelle sein, während die Magnetkerne mit den Wicklungen der Lokomotive zugehörig
sind.
Im letzteren Fall ist der Leiter ein flüssiges Metall
(Lithium, Natrium, eutektische Mischung Natrium —Kalium,
usw.), das mit einer größeren Geschwindigkeit als die Synchrongeschwindigkeit in Wanderfeldnchturig
durch eine rechteckige Röhre zirkuliert, wobei ein Teil jeiner Energie auf die Wicklungen übertragen wird.
Wie allgemein bekannt ist, besteht in beiden Fällen die Möglichkeit dci umgekehrten Wirkungsweise,
wobei einfach das Geschwindigkeitsvorzeichen dt:s Feldes gewechselt wird.
Der Nachteil der linearen Asynchronmaschire besteht darin, daß die Flußverteilung an ihren äußersten
Grenzen nicht gleich Null ist, wodurch induzien e Außenströme und Stromwärmeverluste im Maschineiikörper
auftreten.
Für eine bekannte Asynchronmaschine der eingangs genannten Gattung fjilt im Stillstand zur Vermeidung
von Randeffekten bzw. -Verlusten die Randbedingung, daß an beiden Blcchipaketenden in Längsrichtung der
beiden vollständig dreiphasig bewickelten Magnetkerne (Primärteil) die Lufüspaltinduktion unabhängig vom
Augenblicks-Sollwerte des Drehstromsystems gleich Null werden muß (ETZ-A Bd. 92 [1971] H, 6, S.342--347).
Im bekannten F»ll ist für einen vierpolig bewickelten Sekforenmotor eine Reihenschaltung von
vier Spulen vorgesehen, deren Wicklungszahl zu den Maghetkernenden hin »abgetreppt« ist. Dcmentsprtl·
chend nehmen »uch die Flußamplituden zu den beiden Enden hin ab- Abgeüehen davon, daß für eine solche
Anordnung von eifiiif unterschiedlichen Nutengröße
auszugehen ist, wird die Flußverteilung an den Enden nicht einmal nahezu Null, wie die dortige Darstellung
Bild 3 zeigt Weiterhin sind die longitudinalen Randeffekte bei sich bewegendem Motor an den
auflaufenden und der ablaufenden Kante unterschied'S lieh. Die sich mit ihnen ergebende Feldkurve ist also
unsymmetrisch.
In einem weiterhin bekannten Fall werden getrennte Kompensationswicklungen verwendet, die theoretisch
auf die Beseitigung dieser Unsymmetrie hin eingerichtet
ίο sein könnten (Revue Generale De L'EIectricite, Bd. 80,
Jan. 1971, Seite 13 bis 19). Dieses Kompensationssystem führt jedoch zu zusätzlichen Stromwärmeverlusten im
Sekundärteil an den Enden der Maschine. Ein entsprechender MHD-Kanal bei magnethydrodynamischer
Ausführung müßte mit isolierenden Zwischenwänden konstruiert werden, um diese Verluste zu
vermeiden. Als Folge dieser Maßnahme erhöhen sich die hydraulischen Verluste.
Der Erfindung liegt, ausgehend von der erstgenann-
jii ten bekannten linearen Asynchronmaschine, die Aufga
be zugrunde, die Verluste aufgrund der Randeffekte zu vermindern. Die Lösung dieser Aufgabe besteht
ausgehend von dem gattungsbildenden Gegenstand erfindungsgemäß in den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils des Patentanspruches 1.
Die erfindungsgemäJe Asynchronmaschine, bei der die beiden Mehrphasenwicklungen in weiterer Ausgestaltung
vorzugsweise unter Zwischenschaltung geeig neter Reaktanzen einander parallel geschaltet sind, hat
jo eine im wesentlichen symmetrische Verteilung der magnetischen Induktion, die bei der Energieumformung
zweckmäßiger ist als in den bekannten Fällen, weil der Fluß in der Mitte der Maschine am größten und an den
Enden tatsächlich nahezu gleich Null ist Der eingangs
r> erwähnte Unsymmetrie-Rest wegen der unterschiedlichen Randeffekte an der auf- und der ablaufenden
Kante bleibt zwar bestehen; aber er erscheint demgegenüber unbeachtlich; d.'nn du; Kompensation
durch gegenphasige Wellen an den Rändern ist effektiver als die durch eine komplizierte »abgetreppte«
Wicklung. Fntsprechend sind die Verluste durch wechselseitige Induktion den äußeren Grenzen der
Maschine praktisch gleich Null, wodurch sich die effektive Leistung der Maschine beachtlich erhöht bzw
4Ί der Wirkungsgrad verbessert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
F ι g 1 eine schematische Darstellung einer linearen
Asynchronmaschine jnd
F " g. 2 ein Diagramm, in welchem die Verteilung der
Wicklungen dargestellt wird
Gemäß F i g. 1 besitzt die lineare Asynchronmaschine in bekannter Anwendung (s.o. ETZ-A) zwei parallel
zueinander verlaufende Magnetkerne 1. Diese begrenzen einen Luftspalt 2 geringer Breite 2a. In den dem
Luftspalt 2 zugekehrten Magneikernsciten sind in
Nuten 3 dreiphasige Wicklungen (nicht dargestellt) untergebracht bzw. eingelegt — vollkommen analog
wie bei herkömmlichen Rotationsmaschine^ jedoch sind die bereits beschriebenen und in den Ansprüchen 1
und 2 gekennzeichneten beiden Mehrphasiinwicklungen
in Kompensationsschaltung vorgesehen.
werden nachfolgend die wesentlichen Zusammenhinge rechnerisch abgeleitet; dabei werden einige auch in der
vorgenannien Literatur verwendete Fofmelzeichen benützt:
Vs = Synchrongeschwindigkeit in Wanderfeldriohtung;
Vs = {· Aft wobei /"die Speisefrequenz und λ, die
jeweilige Wellenlänge ist;
X1Y1Z= Koordinaten des rechtwinkeligen Koordinatensystems,
wobei die Gesamtlänge 2 L der Magnetkerne sich beidseitig des Koordinatecnallpunktes
in Z-Richtung erstreckt
Im vorliegenden Fall werden zwei Wicklungen mit verschiedenen Wicklungsperioden bzw. Wellenlängen
verwendet (bekanntlich ist A, = 2 τΛ wobei τρ die
Polteilung ist):
2L
lh
15
wobei m und η die Anzahl der Wicklungsperioden je
Magnetkern angeben; m und η sind um 1 verschiedene,
ganze, dimensionsioäc Zahlen.
In F i g. 2 entspricht die durchgezogene Kurv«, m = 3
und die strichlinierte π = 4.
Abgesehen von den harmonischen Komponenten, ist die Anzahl N der Leiter in jeder Phase je Längeneinheit
der Wicklungen im allgemeinen für die Wicklung mit der Zahl m:
JO
für die Wicklung mit der Zahl n:
= N0n cos
tvobei Nom und Non die Maximalwerte der Anzahl der
Leiter je Längeneinheit in der Wicklung, und <xm und <x„
die elektrischen Phasenwinkel, in denen jeder einzelne von ihnen in bezug auf das Zentrum der Maschine
angebracht ist, sind, und die in Klammern gesetzten Indices die Phase bezeichnen.
Dies ergibt das elektrische Feld:
Dies ergibt das elektrische Feld:
wobei En, und En die komplexen, jeder Wicklung
entsprechenden Wellenamplituden des elektrischen Feldes sind.
Das elektrische Feld und das magnetische Feld, die
idurch die Wicklung bzw. den Wicklungsstrom induziert
werden, stehen aufgrund einer Konstanten γ zueinander
in Beziehung, wobei w die Krsiisfrequenz des
Stromes und k = -?- ist, mit A = Wellenzahl bzw.
λ
Periodenzahl der Wicklung (vergl. Re* ·,: Generale De
L'EIcctricitc. Bd. 80, Jan. 197 J, Seite 14,1. Sp oben). Hier
braucht daher nur das elektrische Feld betrachtet zu werden.
Die in die erste Phase jeder Wicklung induzierte EMK ist proportional zu Norn En, e-**"1 bzw. und
Non En e·**" (in den anderen zwei Phasen sind die
Ergebnisse analog).
Unter der Annahme, daß beide Wicklungen parallelgeschaltet und so angeordnet sind, daß
Nom = A/onUndam = Xn
ist, sind unter diesen Bedingungen, und mit n—m = 1
die zwei Wellen des elektrischen Feldes, die sich mit den Geschwindigkeiten
V5n,= Λ An,
V5n = ί-λη
V5n = ί-λη
fortbewegen, immer in Phase im Zentrum der Maschine (Z= 0) und in Gegenphase an den äußeren Grenzen, d. h.
an der auf- und ablaufenden Kante (Z = ± L) in denen zu jec'crn Augenblick dann das elektrische Feld gleich
Null ist.
Tatsächlich wird mit der Parallelschaltung der beiden Wicklungen nicht genau die Gleichheit der EMK (und
demzufolge auch nicht der Wellenamplitucien Emui(d En
des elektrischen Feldes) erreicht, da die Spannungen in den Endbereichen aufgrund der Spannungsabfälle in
den Wicklungen von der angestrebten Bedingung abweichen. Der durch Widerstand bedingte Spannungsabfall
ist jedoch jeweils gering und durch zwischengeschaltete Reaktanzen, insbesondere angemessene Blindwiderstände,
welche keine zusätzliche Energie verbrauchen, sehr !eicht zu kompensieren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Lineare Asynchronmaschine mit zwei parallel und mit geringem Luftspalt beidseitig zum Sekundärteil
angeordneten Magnetkernen als Stator, in deren Nuten sich Mehrphasenwicklungen befinden,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Mehrphasenwicklungen bei gleicher Erstreckung jeweils über die Gresamtlänge (2L) des Magnetkerns
eine ganze, aber untereinander um 1 verschiedene Zahl von Wicklungsperioden (Xm An) aufweisen,
derart, daß die beiden Mehrphasenwicklungen im Zentrum der Maschine in Phase und an den auf- und
ablaufenden Kanten derselben in Gegenphaüe wirken.
2. Lineare Asynchronmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mehrphasenwicklungen
unter Zwischenschaltung geeigneter Reaktanzen einander parallel gcsehaiiei sind.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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DE2323804B2 DE2323804B2 (de) | 1979-03-22 |
DE2323804C3 true DE2323804C3 (de) | 1979-11-22 |
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---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US782312A (en) * | 1902-06-21 | 1905-02-14 | Alfred Zehden | Electric traction apparatus. |
US2964260A (en) * | 1955-02-23 | 1960-12-13 | Celanese Corp | Traverse mechanism |
US2931963A (en) * | 1957-02-04 | 1960-04-05 | Bell & Howell Co | Linear induction motor servosystem for recording oscillograph |
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1972
- 1972-05-13 ES ES402744A patent/ES402744A1/es not_active Expired
-
1973
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Also Published As
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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