DE2923293A1

DE2923293A1 - Linearer asynchronmotor

Info

Publication number: DE2923293A1
Application number: DE19792923293
Authority: DE
Inventors: Aleksandr D Popov; Vladimir A Solomin
Original assignee: ROSTOVSKIJ NA DONU INST INSCHE
Current assignee: ROSTOVSKIJ NA DONU INST INSCHE
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-08
Publication date: 1979-12-13
Also published as: FR2432240B1; DE2923293C2; SU801197A1; JPS5532492A; FR2432240A1; US4232237A

Description

Rostovskij-na-Donu-Institut Inschenerov P 78 833-E-61 Scheleznodoroschnogo Transporta g j_un± 1979

Rostov-na-Donu/UdSSR "

LINEARER ASYNCHRONMOTOR

Die .Erfindung betrifft das Gebiet der. J&ektromaschinen. und

bezieht sich insbesondere auf lineare Asynchronmotoren·

beispielsweise

Die Erfindung ist zum Einsatz beim bodengebundenen Hochgeschwindigkeitstransport als Bahnmotor vorgesehen und kann eine breite Anwendung in Fließbändern und verschiedenen Elektroantrieben mit einer geradlinigen oder hin- und hergehenden Bewegung von ArbeitsOrganen finden.

Jib ist ein linearer Asynchronmotor (FR-PS 2o 62 GTI)

bekannt, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenwicklung und einem aus einer Reihe von in Querrichtung bezüglich der Laufrichtung des Magnetfeldes angeordneten einzelnen geschichteten Kernen ausgeführten Eisenkörper und ein Sekundärelement enthält, das einen auf einem magnetisch leitenden Träger angeordneten stromleitenden Teil aufweist*

Dieser lineare Asynchronmotor entwickelt infolge einer

909850/0874

ungleichmäßigen (stufenweisen) Verteilung der Durchflutung innerhalb des Induktors eine niedrige Zugkraft und weist keinen hohen Wirkungsgrad auf.

weiter
iis ist ein linearer Asynchronmotor (s, einen Beitrag

von A. D. Popow und W. A. Solomin "Konstruktive Ausführungen linearer Asynchronmotoren mit Querachluß des Magnetflusses", deponiert im Zentralen wissenschaftlichen Forschungsinstitut für technisch-ökonomische Forschungen des Ministeriums für Verkehrswesen, .Registriernummer 6b3>/78) "bekannt, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenwicklung und einem Eisenkörper sowie ein stromleitendes Sekundärelement· enthält, das mit einem Luftspalt in Bezug auf den Eisenkörper angeordnet ist, der aus geschichteten Kernen ausgeführt ist, von denen jeder Kern aus durch ein Joch verbundenen Schenkeln gebildet ist, wobei die geschichteten Kerne des üisenkörpers in zwei Gruppen zusammengefaßt sind und die Schichtungsrichtung der Kerne der ersten Gruppe senkrecht ■ zur Schichtungsrichtung der die nebeneinander liegenden (benachbarten) geschichteten Kerne der ersten Gruppe miteinander verbindenden Kerne der zweiten Gruppe ist»

Der betreffende lineare Asynchronmotor weist wegen eines aahnförmigen Aufbaues des Induktors am Sekundärelement in einer zur Wanderung des Magnetfeldes senkrechten Richtung eine ungleichmäßige Verteilung der Durchflutung in

Aus
der gleichen Richtung auf. diesem Grund entwickelt dieser lineare Asynchronmotor keine genügend hohe Zugkraft und hesitzt keinen hohen Wirkungsgrad.

909850/0874 BAD o_RIG,_NAL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen linearen Asynchronmotor mit einem Induktor zu schaffen, dessen Konstruktion einen zahnlosen Aufbau des Eisenkörpers am Sekundärelement gewährleistet und dadurch eine gleichmäßige Verteilung der Durchflutung im Luftspalt in einer zur Wanderung des Magnetfeldes senkrechten Richtung ermöglicht.

Dies wird dadurch erreicht, daß in dem linearen Asynchronmotor, der einen Induktor mit einer Mehrphasenwicklung und einem Eisenkörper sowie ein atromleitendes Sekundärelement enthält, das mit einem Luftspalt in Bezug auf den Eisenkörper angeordnet ist, der aus geschichteten Kernen ausgeführt ist, von denen jeder Kern auu durch ein Joch verbundenen Schenkeln gebildet ist, wobei die geschichteten Kerne des Eisenkörpers in zwei Gruppen zusammengefaßt sind und die Schichtungsrichtung der K<*i*ue der ersten Gruppe senkrecht zur Schichtungsrichtung der die benachbarten geschichteten Kerne der ersten Gruppe miteinander verbindenden Kerne der zweiten Gruppe ist, gemäß der Erfindung jeder geschichtete Kern der ersten Gruppe mindestens eine Nut aufweist, die Schichtungsrichtung der geschichteten Kerne der ersten Gruppe senkrecht '^ur Laufrichtung des Magnetfeldes ist, die geschichcefcen Kerne der zweiten Gruppe trapezförmig sind und deren Schenkel in den Nuten der benachbarten geschichteten Kerne der ersten urup^e unυergebracht sind und die Schichtungsrichtung der geschichteten Kerne der zweiten Gruppe mit der Laufrichtung des Magnetfeldes zusammenfällt, wobei ein Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung die Schenkel der

909850/0874 BAD ORIGINAL

geschichteten Kerne der ersten Gruppe und der andere Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung das Joch jedes geschichteten Kernes der zweiten Gruppe umfaßt.

Zweckgemäß weist jeder geschichtete Kern der ersten Gruppe im linearen Asynchronmotor gemäß der Erfindung n- Nuten auf, und die Schenkel jedes geschichteten Kernes der zweiten Gruppe sind in den Wüten di-r benachbarten geschichteten Kerne der ersten Gruppe angeordnet, wobei "n" eine ganze positive Zahl ist.

Dieacr lineare Asynchronmotor gestattet es, eine Erhöhung der Zugkraft und somit auch des Wirkungsgrades zu gewährleisten, da die Ausführung des Induktors iie .Erhaltung einer gleichmäßigen Verteilung der Durchflutung in einem Luftspalt zwischen den Schenkeln der geschichteten Kerne und dem stromleitenden Sekundäreiernent ermöglicht.

Die i&findung soll nachstehend an Hand eines konkreten

die

Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert werden. Xa zeigt»

Fig. 1 die Gesamtansicht linearen Asynchronmotors ( axonometrisch) mit eine Nut aufweisenden geschicHteten Kernen gemäß der Erfindung J

Fig. 2 die Gesamtansicht eines linearen Asynchronmotors (in der Axonometrie) mit "nⁿ Nuten aufweisenden geschichteten Kernen gemäß der Erfindung.

Der lineare Asynchronmotor enthält einen Induktor 1 (Fig. 1) mit einer Mehrphasenwicklung 2 und einem Eisenkörper sowie

909850/0874

ein stromleitendes Sekundärelement 5· Sas atromleitende Sekundärelement 3 ist auf einem magnetisch leitenden Träger J>* angeordnet. Der -^isenkörper des Induktors 1 ist aus geschichteten Kernen 4 ausgeführt, von denen Jeder Kern aus durch ein Joch 6 verbundenen Schenkeln 5 gebildet ist« Zwischen dem stromleitenden Sekundär element 5 und den Schenkeln 5 der geschichteten Kerne 4 gibt es einen Luftspalt* Sämtliche geschichteten Kerne 4 sind in zwei Gruppen zusammengefaßt, wobei die Schiditungsrichtung der Kerne 4 der einen (ersten) Gruppe senkrecht zu der durch einen Pfeil 7 angedeuteten Laufrichtung des Magnetfeldes ist und die Schichtungsrichtung der geschichteten Kerne 4 der anderen (zweiten) Gruppe mit der Laufrichtung 7 des Magnetfeldes zusammenfällt« Jeder der geschichteten Kerne 4 der einen Gruppe stellt einen Rahmenkern dar, d_th, weist je eine durch die parallel liegenden Schenkel 5 und das Joch 6 gebildete Nut 8 auf, während jeder der geschichteten Kerne 4 der anderen Gruppe trapezförmig ist, d.h. deren Schenkel liegen unter einem Winkel zueinander· Diese Form der geschichteten Kerne 4 der zweiten Gruppe gibt die Möglichkeit, die Schenkel 5 der geschichteten Kerne 4 der zweiten Gruppe in den Nuten der "benachbarten geschichteten Kerne 4 der ersten Gruppe anzuordnen·

Der eine Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung 2 umschließt die Schenkel 5 der geschichteten Kerne 4 der ersten Gruppe, während der andere Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung 2 die Joche 6 der geschichteten

609850/0874

Kerne 4 der zweiten Gruppe umfaßt*

Dadurch, daß die schenkel 5 der geschichteten Kerne 4 der zweiten Gruppe in den Wüten 8 der geschichteten Kerne 4 der ersten Gruppe untergebracht sind und an den Schenkeln 5 dieser geschichteten Kerne 4 dicke anliegen, hat die dem stromleitenden Sekundäreiernent 3 zugewandte, auch aktive Zone genannte Oberfläche des Eisenkörpers eine flache Form ohne Zähne in einer zur Laufrichtung 7 des Magneufeldes senkrechten Richtung,

Der in Fig. 2 dargestellte lineare Asynchronmotor enthält auch zwei Gruppen geschichteter Kerne 4. In diesem Fall weist aber jeder der geschichteten Kerne 4 der ersten uruppe "n" Wüten ö auf, wobei "n" üblicherweise zwischen 4 und 10 in Abhängigkeit von den vorgegebenen Parametern des linearen Asynchronmotors gewählt wird. Im betreffenden Fall ist η = 4. Dementsprechend ist auch die Zahl der geschichteten Kerne 4 der zweiten Gruppe um das Vierfache gestiegen· Ein Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung 2 umschließt samtlibhe Schenkel 5 Jedes _üeschichteten Kernes 4 der ersten Gruppe und der andere Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung 2 - sämtliche Joche 6 der geschichteten Kerne 4 der zweiten Gruppe· Die Ausführung der geschichteten Kerne 4 der ersten Gruppe nicht mit einer, sondern mit mehreren Wüten B gestattet es, eine gleichmäßigere Verteilung der Durchflutung im Luftspalt zwischen dem stromleitenden Sekundärelement 3 dem Induktor 1 zu bekommen·

909850/0874

Betrachten wir die Arbelt dieses linearen Asynchronmotors·

Beim Anschluß der konzentrierten Mehrphasenwicklung 2 (Fig· 2) des Induktors 1 an eine (In Pig. 2 nicht gezeigte) Drehspannungsquelle baut sich ein in der durch einen Pfeil 7 angedeuteten fiichtung wanderndes Magnetfeld auf· Dieses Magnetfeld schneidet das stromleitende Sekundärelement 3 und induziert darin elektromotorische Kräfte. Unter der Einwirkung der induzierten elektromotorischen Kräfte entstehen im stromleitenden Sekundärelement 3 Wirbelströme, die in Wechselwirkung mit dem laufenden Magnetfeld des Induktors 1 treten« Infolge dieser Wechselwirkung wird eine Zugkraft des linearen Asynchronmotors ' erzeugt, die den Induktor 1 in einer zum Pfeil 7 entgegengesetzten Richtung bewegt· Dadurch, daß die aktiven Zonen <ues Eisenkörpers eine zahnlose Form in einer zum Pfeil 7 senkrechten" Sichtung aufweisen, wird es möglich, eine durch ein sich dem Sinusgesetz näherndes Gesetz beschriebene gleichmäßigere Verteilung der Durchflutung zu erhalten· Dank der gleichmäßigeren Verteilung der Durchflutung werden die Zugkraft des linearen Asynchronmotors und ein Wirkungsgrad erhöht·

Auf solche Weise gestattet es die vorliegende Erfindung, die Zugkraft und den Wirkungsgrad des linearen Asynchronmotors zu steigern, wodurch es möglich wird, die Transport, leistung der badengebundenen Verkehrsmittel zu erhöhen und die Betriebskosten für den linearen Asynchronmotor zu senken.

909850/0874

Claims

P 78 833-E-61

UNEAKEB ASXIiCHROIiMQROR 8. Juni 1979

L/Kdg

PATEKTANSHtUCHE 2923293

1* !Linearer Asynchronmotor, der einen Induktor mil; einer konzentrierten Mehrphasenwicklung und einem Eisenkörper sowie ein stromleitendes Sekundärelement enthält, das in der Uähe des Induktors mit einem Luftspalt in Bezug auf den Eisenkörper angeordnet ist, der aus geschichteten Kernen ausge-1' führt ist, von denen jeder Kern aus durch ein Joch verbundenen Schenkeln gebildet ist, wobei die geschichteten Kerne des idsenkörpers in zwei Gruppen zusammengefaßt sind und die Schich— tungsrichtung ^der Kerne der ersten Gruppe fienfcrechfc zur Schichtungsrichtung der die geschichteten Kerne der ersten Gruppe miteinander verbundenen Kerne der zweiten Gruppe ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder geschichtete Kern (4) der ersten Gruppe mindestens eine Wut (8) aufweist und daß die Schichtungarichtung der Kerne (4-) der ersten Gruppe .senkrecht zur Laufrichtung (7) des Magnetfeldes ist, daß die geschichteten Kerne (4) der zweiten Gruppe trapezförmig sind und deren Schenkel (J?) in den Hüten (8) der benachbarten _ot.schichteten Kerne (4) der ereten Gruppe untergebracht sind und die Schichtungsrichtung der Kerne (4) der zweiten Gruppe mit der Laufrichtung (7) des Magnetfeldes zusammenfällt, wobei ein Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung (2) die Schenkel (5) der geschichteten Kerne (4) der ersten Grui-pe und der andere J?eil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenvjicklung (2) das Joch (6) jedes geschichteten Kernes (4)

9 0 9 8 5 0/0874 BAD

der zweiten Gruppe umfaßt;·
2. Linearer Asynchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder geschichtete Kern (4)
der ersten Gruppe ⁿ~ Wüten (8) aufweist und die

Schenkel (5) Jedes geschichteten Kernes (4) der zweiten Gruppe in eine der Hüten (8) der benachbarten geschichteten Kerne (4) der ersten Gruppe eingelassen sind, wobei "n" eine ganze positive Zahl ist.

909850/0874