DE2854394A1

DE2854394A1 - Linearer asynchronmotor

Info

Publication number: DE2854394A1
Application number: DE19782854394
Authority: DE
Inventors: Aleksandr Dmitrievitsch Popov; Vladimir Aleksandrovit Solomin; Dmitry Alekseevitsch Zvezdunov
Original assignee: ROSTOVSKIJ NA DONU INST INSCHE
Current assignee: ROSTOVSKIJ NA DONU INST INSCHE
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1978-12-16
Publication date: 1979-09-20
Also published as: JPS54126914A; US4267471A; FR2418976B1; SU792514A1; FR2418976A1; DE2854394C2

Description

Rostovsky-na-Donu Institut Inzhenerov Zheleznodorozhnogo Transporta

LINEARSR ASYNCHRONMOi¹CE

Die Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer Maschinen und bezieht sich insbesondere auf lineare Asynchronmotoren.

Der lineare Asynchronmotor kann bei einem Hochgeschwindigkeit- -Landtransportmittel als Bahnmotor Anwendung finden, ebenso kann die .Erfindung bei Förderern und verschiedenen ülektroantrieben mit geradliniger oder hin- und hergehender Bewegung von Arbeitsorganen ausgewertet werden.

Bs ist ein linearer Asynchronmotor (UdSSR-Urheberschein Nr. 544065, Kl. H02 K 41/04) bekannt, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenwicklung und mit einem aus einzelnen geschichteten, in Querrichtung angeordneten, miteinander durch geschichtete,in Längsrichtung angeordnete Kerne verbundenen Körnen ausgeführten Sisenkörper und ein einen auf einem magnetisch leitenden Träger angeordneten stromleitenden Tei-1 ausweisendes Sekundärelement enthält.

Beim bekannten linearen Asynchronmotor ist keine Bewegungsschwindigkeitsregelung seines Induktors bezüglich des Sekundärelementes vorgesehen.

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Es ist auch ein linearer Asynchronmotor (GB-Patentschrift Nr.1314161, Kl. H 2 A, 1973) bekannt, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenwicklung und mit einem Bisenkörper, der aus einzelnen quer geschichteten Rahmenkernen ausgeführt ist, deren geder aus durch ein Joch verbundenen Schenkeln gebildet ist, und ein Sekundärelement enthält, in Bezug auf welches sich der Induktor bewegt. Das Sekundärelement weist einen auf einem magnetisch leitenden Träger angeordneten elektrisch leitenden Teil auf.

Beim betreffenden linearen Asynchronmotor fehlt die Bewegungs-

geschwindiykeitsregelung des Induktors des linearen Asynchronmotors bezüglich seines Sekundärelementes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen linearen Asynchronmotor mit solch einer Konstruktion des Induktors zu schaffen, deren neue Ausführung es gestattet, die Be we gungs geschwindigkeit des Induktors bezüglich des Sekundärelementes zu regeln.

Dies wird dadurch erreicht, daß es in dem linearen Asynchronmotor, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenw icklung und mit einem Eieenkörper, der aus einzelnen quer geschiehte-r ten Kernen ausgeführt ist, deren jeder aus durch ein Joch verbundenen Schenkeln gebildet ist, und ein Sekundärelement enthält, in Bezug auf welches sich der Induktor bewegt, wobei das Sekundärelement

auf
einen einem magnetisch leitenden Träger angeordneten stromleitenden

Teil aufweist, gemäß der Erfindung im Joch eines jeden quer geschich-

ausgeführt ist,

teten Kernes eine Bohrung ^v wobei zwischen jedem Paar der benachbarten geschichteten Kerne eine Feder angeordnet und durch die Bohrung im Joch eines jeden quer geschichteten Kernes und durch die

Element
.Federn eine mit einem regelnden'gekoppelte Stange durchgelassen ist.

Zweckmäßig dient bei dem linearen Asynchronmotor als regelndes

ist

Element eine Mutter und an einem Ende der St angebe in Gewinde ausgeführt*

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Auch, zweckmäßig dient als regelndes !Clement ein Induktor eines zylindrischen linearen Schrittmotors mit einer Kupplung,

die den Induktor des zylindrischen linearen Schrittmotors mit einem der quer geschichteten Außenkerne verbindet, auf dessen Seite die Stange in Form eines Sekundärelementes des zylindrischen linearen Schrittmotors ausgeführt ist.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, die .Bewegungsgeschwindigkeit des Induktors des linearen Asynchronmotors bezüglich seines Sekundärelementes auf einfache und wirtschaftliche Weise zu regeln, ohne aufwendige .frequenzwandler für die Speisespannung oder komplizierte polumschaltende Mehrphasenwicklungen des Induktors des linearen Asynchronmotors_f wobei die Bewegungsgeschwindigkeit sregelung des Induktors des linearen Asynchronmotors bezüglich seines Sekundärelementes es gestattet, Personen - Hochgeschwindigkeits-Landtransportmittels sanft zu beschleunigen und zu bremsen, was die Verkehrssicherheit erhöht.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels und beiliegender Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. I eine gerätetechnische Anordnung des linearen Asynchronmotors, gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht des Induktors des linearen Asynchronmotors nach Fig. I,als dessen regelndes Element eine Mutter dient;

Fig. 3 eine Draufsicht des Induktors des linearen Asyncxironmotors nach Fig. I, als dessen regelndes Element der Induktor eines zylindrischen linearen Schrittmotors dient*

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Der lineare Asynchronmotor enthält einen Induktor I (Fig.i) mit einem, aus einzelnen, quer geschichteten, aus U-förmigen Kernen 2 ausgeführten Eisenkörper. Jeder quer geschichtete Kern 2 des Eisenkörpers des Induktors I ist durch Schenkel J5 gebildet, über denen ein Joch 4 angeordnet ist. Der Induktor I hat eine konzentrierte Mehrphasenwicklung 5.

Der lineare Asynchronmotor enthält auch ein Sekundärelement 6, in Bezug auf welches sich der Induktor I bewegt. Das Sekundärelement weist einen auf einem magnetisch leitenden Träger 8 angeordneten stromleitenden Teil 7 auf.

Im Joch 4 eines jeden der quer geschichteten Kerne 2 des Induktors I des linearen Asynchronmotors gibt es eine Bohrung

Zwischen jedem Paar der quer geschichteten Kerne 2 liegt eine Feder 10, und durch die Bohrung 9 im Joch 4 eines jeden der quer geschichteten Kerne 2 des Induktors I sowie durch die Federn IO ist eine mit einem regelnden Element verbundene Stange 11 hindurchgelassen.

Der Induktor I bewegt sich in Pfeilrichtung A. Zur Verwirklichung der stufenlosen Bewegungsgeschwindigkeitsregelung des Induktors I (Fig. 2) des linearen Asynchronmotors bezüglich seines Sekundärelementes 6 (Fig. I) weist die Stange 11 (Fig. 2) des Induktors I des linearen Asynchronmotors an einem Ende ein Gewinde auf, mit dessen Hilfe die Stange 11 mit dem regelnden Element gekoppelt ist, dessen Rolle die Mutter 12 übernimmt. .Die Länge des das Gewinde aufweisenden Teiles der Stange 11 hängt vom erforderlichen Regelbereich für die Be-

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wegungsgeschwindigkeit des linearen Asynchronmotors ab.

Hierbei kann die -Bewegungsgeschwindigkeit des Induktors I des linearen Asynchronmotors sowohl in Richtung einer Vergrößerung als auch in Richtung einer Verringerung gegenüber dem Nennwert der Bewegungsgeschwinciigkeit des Induktors I des linearen Asynchronmotors geregelt werden.

Zur Verwirklichung der stufenweisen Geschwindigkeitsregelung des Induktors I (Fig. 3) des linearen Asynchronmotors in Bezug auf sein Sekundärelement 6 (Fig.I) ist die Stange 11 (Fig. 3) mit einem regelnden Element gekoppelt, das in Form eines Induktors IJ eines zylindrischen linearen Schrittmotors ausgeführt ist, der mit Hilfe einer Kupplung 14 mit einem der quergeschichteten Außenkerne 2 verbunden ist, auf dessen Seite die Stange 11 in Form eines Sekundärelementes des zylindrischen linearen Schrittmotors ausgeführt ist. In diesem konkreten Fall ist die Kupplung 14 aus einem festen Isolierstoff, beispielsweise aus Texfcolit oder Ebonit, hergestellt und mit dem Induktor 13 und dem Kern 2 mit Hilfe von Epoxid-Ieim verbunden.

Der in Form des Sekundärelementes des zylindrischen linearen Schrittmotors ausgeführte Teil der Stange 11 hat bei der vorliegenden Ausführungsvariante eine Zylinderform mit in dieser durchgedrehten Nuten, die Zähne des Sekundärelementes des zylindrischen linearen Schrittmotors ausbilden. Die Länge der in Form des Sekundärelementes des zylindrischen linearen Schrittmotors ausgeführten Stängel! wird durch die Regelgrenzen für die Bewegungsgeschwindigkeit des linearen Asynchronmotors bestimmt.

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Betrachten wir die Arbeit des linearen Asynchronmotors.

Bei der Anschaltung der konzentrierten Mehrphasenwicklung 5 (Pig.I) des Induktors I an eine Wechselspannungsquelle wird ein in einer der Pfeilrichtung A entgegengesetzten Richtung laufendes,, den stromleitenden Teil 7 des Sekundärelementes 6 schneidendes Magnetfeld erregt. Hierbei werden im stromleitenden Teil 7 äes Sekundärelementes 6 elektromotorische Kräfte induziert. Unter Einwirken der elektromotorischen Kräfte fließen im stromleitenden Teil 7 des Sekundärelementes 6 in Wechselwirkung mit dem laufenden Magnetfeld tretende Wirbelströme. Infolge dieser Wechselwirkung wird eine in Pfeilrichtung A gerichtete Zugkraft sowie eine Hubkraft des linearen Asynchronmotors erzeugt.

Zur stufenlosen Bewegungsgeschwindigkeitsregelung des Induktors I des linearen Asynchronmotors dreht man die Mutter 12 (Fig. 2), wobei sich die durch die Stange 11 in Bewegung gesetzten .Federn IO verkürzen oder verlängern, wodurch sich der Wert der Polteilung des Induktors I des linearen Asynchronmotors ohne Änderung der Polpaarzahl der konzentrierten Mehrphasenwicklung 5 ändert, wobei die Änderung der Polteilung beliebig klein sein kann, wodurch eine stufenlose Geschwindigkeitsregelung des Induktors I des linearen Asynchronmotors erreicht wird. Hierbei ändert sich der Wert der Synchrongeschwindigkeit des linearen Asynchronmotors, der gleich dem doppelten Produkt aus dem Wert der Polteilung des Induktors I und der Frequenz der Speisespannung ist. Diese Änderung kann beliebig klein sein.

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Ebenso ändert sich auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Induktors I, die von der Synchrongeschwindiakeit und der Schiupfdrehzahl des linearen Asynchronmotors abhängig ist.

Zur Verringerung der Bewegungsgeschwindi^keit des Induktors I drückt man durch Drehen der Mutter 12 die .Federn IO zusammen, wo.durch der »Vert der Polteilung vermindert wird. Beim Drehen der Mutter 12 im entgegengesetzten Drehsinne verlängern sich die Federn 10, während die Polteilung und dementsprechend die Bewegungsgeschwindigkeit des Induktors I zunehmen.

Zur Verwirklichung einer stufenweisen Bewegungsgeschwindigkeitsregelung des Induktors I (Fig. 3) des linearen Asynchronmotors wird der Induktor IJ des zylindrischen linearen Schrittmotors an eine Speisequelle angeschlossen, ar bewegt die Stange 11, wobei sich die Federn IO zusammendrücken und verlängern, wodurch sich der Wert der Polteilung des Induktors I des linearen Asynchronmotors und demzufolge die Bewegunsgeschwindigkeit des Induktors I des linearen Asynchronmotors ändern. Die Größe der Regelstufen der Bewegungsgeschwindigkeit des Induktors I des linearen Asynchronmotors hängt von der Konstruktion des zylindrischen linearen Schrittmotors ab.

Die vorliegende Erfindung gestattet es also, die Bewegungsgeschwindigkeit des Induktors des linearen Asynchronmotors zu regeln, wobei eine stufenlose wie auch eine stufenweise Bewegungsgeschw indigkeitsregelung des Induktors möglich ist.

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Claims

^ P. LINlSAR2,1R ASINGHIiONMODCR PATENTANSPRÜCHE:

1. !Linearer Asynchronmotor, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehr ph as enw ic kl ung und einen Eisenkörper, der aus einzelnen quer geschichteten Kernen ausgeführt ist, deren jeder aus durch ein Joch verbundenen.SchenkeIn gebildet ist, und ein Öekundärelement enthält, in -Bezug auf welches sich der Induktor bewegt, wobei das Sekundärelement einen auf einem magnetisch leitenden Träger angeordneten stromleitenden Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es im Joch ( 4 ) eines jeden quer geschichteten Kernes (2) eine Bohrung ( 9 ) gibt und zwischen jedem Paar der benachbarten quer geschichteten Kerne (2) eine Feder (10) angeord-

und
net istj^durch die Bohrung (9) im Joch (4) eines jeden quer geschichteten Kernes ( 2) und durch die Federn (10) eine mit einem regelnden Element gekoppelte Stange (11) durchgelassen ist.

2. Linearer Asynchronmotor nach Anspruch I, dadurch ge kennze ichnet, daß als regelndes Element eine Mutter (12) dient und an einem Ende der Stange (11 ) ein Gewinde ausgeführt ist.

3. Linearer Asynchronmotor nach Anspruch I, d ad ur ch gekennze ichnet, daß als regelndes Element ein Induktor (13) eines zylindrischen linearen Schrittmotors mit einer Kupplung (14) dient, die den Induktor (13) des zylindrischen linearen Schrittmotors mit einem der quer geschichteten Außenkerne (2) verbindet, auf dessen Seite die Stange (11 ) in Form eines Sekundärelementes des zylindrischen linearen Schritt motors ausgeführt ist.

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