DE2852845C2

DE2852845C2 - Linearer Asynchronmotor

Info

Publication number: DE2852845C2
Application number: DE2852845A
Authority: DE
Inventors: Aleksandr Dmitrievitsch Popov; Vladimir Aleksandrovitsch Rostov Solomin
Original assignee: ROSTOVSKIJ-NA-DONU INSTITUT INZENEROV ZELEZNODOROZNOGO TRANSPORTA ROSTOV SU
Current assignee: ROSTOVSKIJ-NA-DONU INSTITUT INZENEROV ZELEZNODOROZNOGO TRANSPORTA ROSTOV SU
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1983-09-01
Also published as: JPS54125420A; DE2852845A1; SU743135A1; US4228372A; FR2420869B1; JPS5833788B2; FR2420869A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen linearen Asynchronmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein solcher linearer Asynchronmotor ist aus dem SU-Erfinderschein 5 44 065 bekannt.

Der Induktor des bekannten linearen Asynchronmotors ist aus zwei Gruppen geschichteter Kerne hergestellt. Jeder geschichtete Kern ist durch Polschenkel gebildet, die durch ein Joch verbunden sind. Die geschichteten Kerne der ersten Gruppe sind rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung des Induktors angeordnete Querkerne und miteinander durch geschichtete Kerne der zweiten Gruppe verbunden, die in der Verschiebungsrichtung des Induktors angeordnete Längskerne sind. Zum Induktor gehört eine mehrphasige konzentrierte Wicklung, deren Spulen in Reihen angeordnet und in zwei Spulengruppen unterteilt sind, wobei die Spulen der zweiten Gruppe der mehrphasigen konzentrierten Wicklung am Joch eines jeden Längskernes angebracht sind. Der Motor enthält ein Sekundärelement, in bezug auf welches sich der Induktor verschiebt, wobei das Sekundärelement einen elektrisch leitenden Teil besitzt, der auf einer magnetisch leitenden Grundplatte angeordnet ist.

Bei der bekannten Ausbildung sind die Längskerne

U-förmig mit zwei Polschenkeln ausgebildet, und ihre Joche liegen mit den Jochen der ebenfalls U-förmigen Querkerne auf gleicher Höhe. Die Spulen der anderen Gruppe umfassen jeweils drei Polschenkel, nämlich ■> zwei einander zugewandte Polschenkel von zwei hiniereinanderliegenden Längskernen und den zwischen diesen liegenden Polschenkel eines Querkerns, bzw, am Anfang und am Ende des Induktors, zwei Polschenkel, nämlich einen Polschenkei des Randquer kerns und einen Polschenkel des anschließenden Längskerns. Zwischen den auf diese Weise gemeinsam umfaßten Polschenkeln bleibt ein Abstand zur nächsten derartigen Polschenkelgruppe für den Durchtritt der Spulenwindungen.

Als Nachteil dieser bekannten Ausbildung kann angesehen werden die ungleichmäßige Verteilung der magnetischen Durchflutung im Luftspalt zwischen Induktor und Sekundärelement, welche nur eine niedrige Vortriebskraft und einen niedrigen Wirkungs grad zu erzielen gestattet

Aufgabe der Erfindung ist es, einen linearen Asynchronmotor mit einer solchen Konstruktion des Induktors zu schaffen, daß eine Erhöhung der Zugkraft, eine gleichmäßige Verteilung der Durchflutung im Luftspalt sowie eine Erhöhung des Wirkungsgrades gelingt

Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt erfindungsgemäß jeder der Längskörne und der Querkerne eine Mehrzahl von Nuten, und jeder Querkern ist niedriger ausgeführt als die Längskerne, so daß er in deren Nuten Platz findet Einer der Rand-Querkerne schließt mit seinen Polschenkeln an alle Rand-Polschenkel der Längskerne an, wobei die Polschenkel der übrigen Querkerne in die Nuten der Längskerne eingreifen, wodurch sie zahnfreie aktive Zonen in der Verschiebungsrichtung des Induktors bilden. Zwischen den Jochen dieser Querkerne und den Jochen der Längskerne bleiben Spalte. Die Spulen einer ersten Gruppe der mehrphasigen konzentrierten Wicklung sind am Joch eines jeden Querkernes

to angebracht wobei ihre Anzahl gleich der Zahl der

Nuten in jedem Querkern ist, während die Zahl der Spulen einer zweiten Gruppe am Joch eines jeden Längskernes der Zahl der Nuten in ihm gleich ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung gelingt es,

die vom linearen Asynchronmotor erzeugte Zugkraft zu steigern sowie eine gleichmäßige Verteilung der Durchflutung im Luftspalt zwischen dem Induktor und dem Sekundärelement zu erzielen und den Wirkungsgrad zu erhöhen. Hierzu trägt bei. daß die sich in Längsrichtung schließende Komponente des Magnetflusses wegen des Fehlens von Stößen und Spalten auC geringere magnetische Widerstände trifft, was ebenfalls zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit beiträgt. Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel derselben und eine Zeichnung erläutert, in der ein konstruktives Ausführungsschema des linearen Asynchronmotors gemäß der Erfindung gezeigt ist.

Der lineare Asynchronmotor enthält einen Induktor 1

(Fig. I), dessen Eisenkörper aus geschichteten Querkernen 2 und geschichteten Längskernen 3 ausgeführt ist. Die Querkerne 2 sind von Polschenkeln 4 gebildet, die durch ein Joch 5 verbunden sind. Die Längskerne 3 sind gleichfalls von Polschenkeln 6 gebildet, die durch ein Joch 7 verbunden sind. Der Induktor 1 verschiebt sich in der durch einen Pfeil A angedeuteten Richtung.

Die geschichteten Querkerne 2 sind in der zur Verschiebungsrichtung des Induktors senkrechten Rieh-

tung angebracht und miteinander durch die geschichteten Längskerne 3 verbunden, die in der Verschiebungsrichtung des Induktors 1 angebracht sind. Jeder Querkern 2 besitzt π Nuten 8, wo η mindestens gleich eins ist. In der vorliegenden Ausführungsvariante besitzt jeder Querkern 2 fünf Nuten 8. Jeder Längskern 3 besitzt m Nuten 9.

Einer der Rand-Querkerne 2 der ersten Gruppe schließt mit seinen Polschenkeln 4 an alle Rand-Polschenkel 6 der !.ängskerne 3 an. Hierbei gehen die ■<» Polschenkel 4 der übrigen Querkerne 2 in die Nuten 9 der Längskerne 3 hinein, wobei sie an die Polschenkel 6 der Längskerne 3 anschließen, so daß zahnfreie aktive Zonen in der Verschiebungsrichtung des Induktors 1 entstehen. Die Zahl der zahnfreien Zonen ist gleich der Zahl der Polschenkel 4 des Querkernes 2, in der vorliegenden Ausführung ist ihre Zahl gleich sechs.

Zwischen den Jochen 5 der Querkerne 2 und den Jochen 7 der Längskerne 3 bestehen Spalte.

Ferner besitzt der Induktor 1 eine mehrphasige 2» konzentrierte Wicklung 10, deren Spulen 11 in Reihen angeordnet sind. Die mehrphasige konzentrierte Wicklung 10 ist in eine erste Gruppe 12 von Spule 's 11 urid eine zweite Gruppe 12 von Spulen 11 unterteilt. Hierbei umfassen die Spulen 11 der ersten Gruppe 12 die Joche 2ί 5 der Querkerne 2, und die Spulen 11 der zweiten Gruppe 13 umfassen die Joche 7 der Längskerne 3, wobei die Zahl der Spulen 11 am Joch 5 eines jeden Querkernes 2 in der vorliegenden Ausführungsvariante gleich fünf und die Zahl der Spulen 11 am Joch 7 eines » jeden Längskernes 3 der Zahl der Nuten 9 in jedem Längskern 3 gleich ist.

Der lineare Asynchronmotor enthält ferner ein Sekundärelement 14, in bezug auf welches sich der Induktor 1 verschiebt Das Sekundärelement 14 besitzt Jj einen elektrisch leitenden Teil 15, der auf einer magnetisch leitenden Grundplatte 16 angeordnet ist Es ist mit einem Luftspalt δ relativ zum induktor 1 angeordnet

Der lineare Asynchronmotor arbeitet folgenderweise: Beim Anschalten der ersten Gruppe 12 und der zweiten Gruppe 13 der Spulen 11 der mehrphasigen konzentrierten Wicklung 10 des Induktors 1 an eine dreiphasige Spannungsquelle wird ein in der durch einen Pfeil B angedeuteten Längsrichtung wanderndes magnetisches Feld erzeugt, dessen Komponenten in der Quer- und in der Längsrichtung geschlossen sind. Das magnetische Wanderfeld induziert, indem es den elektrisch leitenden Teil 15 des Sekundärelementes 14 überquert, in diesem elektrisch leitenden Teil 15 elektromotorische Kräfte. Unter der Einwirkung der elektromotorischen Kräfte fließen im elektrisch leitenden Teil 15 des Sekundärelements 14 dreiphasige Wirbelströme, die mit dem magnetischen Wanderfeld des Induktors 1 in Zusammenwirkung treten. Infolge dieser Zusammenwirkung werden eine Zug- und eine Levitationskraft, d.h. eine zur Ebene des elektrisch leitenden Teils 15 des Sekundäreleir rntes 14 normale Kraft, erzeugt. Die Zugkraft verschieb: den Induktor in der Richtung, die zum magnetischen Wanderfeld entgegengesetzt ist d.h. in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung.

Da die Polschenkel 4 der Querkerne 2 in die Nuten 9 der Längskerne 3 hineingehen, entstehen zahnfreie aktive Zonen in der Verschiebungsrichtung des Induktors 1, und die mehrphasige konzentrierte Wicklung 10 ist in zwei Gruppen 12 und 13 der Spulen 11 unterteilt; all dies gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Durchflutung, eine praktisch sinusoidale Verteilung der Durchflutung im Luftspalt δ zwischen dem Induktor 1 und dem Sekundärelement 14. Dies erhöht die Zugkraft und den Wirkungsgrad des linearen Asynchronmotors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentanspruch:

Linearer Asynchronmotor mit einem Induktor (1), dessen Eisenkörper aus einer Gruppe von sich quer zur Richtung der Induktorbewegung erstreckenden, geschichteten Querkernen (2) und einer Gruppe von sich in Bewegungsrichtung des Induktors (1) erstreckenden, geschichteten Längskernen (3) besteht, wobei jeder Kern aus durch ein Joch (5, 7) verbundenen Polschenkeln (4,6) gebildet ist, und mit einer mehrphasigen konzentrierten Wicklung (10), deren Spulen (11) in Reihen angeordnet und in zwei Gruppen (12) und (13) unterteilt sind, wobei die Spulen (11) einer Gruppe (13) am Joch (7) der Längskeme (3) angebracht sind, und mit einem Sekundärelement (14), in bezug auf welches sich der Induktor (1) bewegt und das aus einem elektrisch leitenden Teil (15) auf einer magnetisch leitenden Grundplatte (16) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Längskeme (3) und der Querkerne (2) eine Mehrzahl von Nuten (S, 9) besitzt und jeder Querkern (2) niedriger ausgeführt ist als die Längskerne (3), so daß er in deren Nuten (9) Platz findet, und einer der Rand-Querkerne (2) mit seinen Polschenkeln (4) an alle Rand-Polschenkei (6) der Längskerne (3) anschließt, wobei die PoLschenkel (4) der übrigen Querkerne (2) in die Nuten (9) der Längskerne (3) eingreifen, wodurch sie zahnfreie aktive Zonen in der Verschiebungsrichtung des Induktors (1) bilden, zwischen den Jochen (5) dieser Querkerne (2) und den Jochen (7) der Längskerne (3) Spalte bestehen, und die Spulen (11) einer ersten Gruppe (12) der mehrphasigen konzentrierten Wicklung (10) am Joch (5) eines jeden Qiwrkemes (2) angebracht sind, wobei ihre Anzahl gleich de: Zahl der Nuten (8) in jedem Querkern (2) ist während die Zahl der Spulen (11) einer zweiten Gruppe (13) am Joch (7) eines jeden Längskernes (3) der Zahl der Nuten (9) in ihm gleich ist.