DE2923293C2 - Linearer Asynchronmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen linearen Asynchronmotor, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenwicklung sowie ein stromleitendes Sekundärelement enthält, das in der Nähe des Induktors mit einem Luftspalt in bezug auf einen Eisenkörper angeordnet ist, der aus geschichteten Kernen ausgeführt ist, von denen jeder Kern aus durch ein Joch verbundene Schenkel gebildet ist und die geschichteten Kerne des Eisenkörpers in zwei Gruppen zusammengefaßt sind, wobei die Schichtrichtung der Kerne der ersten Gruppe senkrecht zur Schichtrichtung der die geschichteten Kerne der ersten Gruppe miteinander verbindenden Kerne der zweiten Gruppe ist und jeder geschichtete Kern der ersten Gruppe mindestens eine Nut aufweist und die Schichtrichtung der Kerne der zweiten Gruppe mit der Laufrichtung des Mangetfeldes zusammenfällt und ein Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung die Schenkel der geschichteten Kerne der ersten Gruppe und der andere Teil der Spulen der so konzentrierten Mehrphasenwicklung das Joch jedes geschichteten Kerns der zweiten Gruppe umfaßt.

Lineare Asynchromotoren dieser Art, wie sie beispielsweise aus dem SU-Erfinderschein 5 44 065 . bekannt sind, weisen wegen des zahnförmigen Aufbaus des Induktors am Sekundärelement in einer zur Wanderung des Magnetfeldes senkrechten Richtung eine ungleichmäßige Verteilung der Durchflutung in der gleichen Richtung auf. Aus diesem Grunde entwickeln diese linearen Asynchronmotoren keine genügend hohe Zugkraft und besitzen keinen hohen Wirkungsgrad,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen linearen Asynchronmotor mit einem Induktor anzugeben, 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 bei einem linearen Asynchronmotor der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die geschichteten Kerne der zweiten Gruppe trapezförmig sind und deren Schenkel in den Nuten der benachbarten geschichteten Kerne der ersten Gruppe untergebracht sind.

Vorteilhaft weist jeder geschichtete Kern der ersten Gruppe n-Nuten auf, wobei die Schenkel jedes geschichteten Kerns der zweiten Gruppe in eine der Nuten der benachbarten geschichtetem Kerne der ersten Gruppe eingelassen sind und »n« eine ganze positive Zahl ist

Aus der DE-AS 2046 021 ist eine Anordnung bekannt bei der jeder geschichtete Kern der ersten Gruppe η-Nuten aufweist wobei »n« eine ganze positive Zahl ist

Der erfindungsgemäße lineare Asynchronmotor gestattet es, eine "Erhöhung der Zugkraft und somit auch des Wirkungsgrades zu erzielen, da die Ausführung des Induktors eine gleichmäßige Verteilung der Durchflutung im Luftspalt zwischen den Schenkeln der geschichteten Kerne und dem stromleitenden Sekundärelement zu erzielen ermöglicht

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 in axonometrischer Darstellung schematisch den Aufbau eines linearen Asynchronmotors mit eine Nut aufweisenden geschichteten Kernen,

F i g. 2 in axonometrischer Darstellung schematisch einen linearen Asynchronmotor mit n-Nuten aufweisenden geschichteten Kernen.

Der lineare Asynchronmotor enthält einen Induktor 1 (Fig. 1) mit einer Mehrphasenwicklung 2 und einem Eisenkörper sowie ein Stromlettendes Sekundärelement 3. Das stromleitende Sekundärelement 3 ist auf einem magnetisch leitenden Träger 3' angeordnet. Der Eisenkörper 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 Sekundärelement 3 und den Schenkeln 5 der geschichteten Kerne 4 gibt es einen Luftspalt. Sämtliche geschichteten Kerne 4 sind in zwei Gruppen zusammengefaßt, wobei die Schichtungsrichtung der Kerne 4 der einen (ersten) Gruppe senkrecht zu der durch einen Pfeil 7 angedeuteten Laufrichtung des Magnetfeldes ist und die Schichtungsirichtung der geschichteten Kerne 4 der anderen (zweiiten) Gruppe mit der Laufrichtung 7 des Magnetfeldes zusammenfällt Jeder der geschichteten Kerne 4 der einen Gruppe stellt einen Rahmenkern dar, d. h, 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 "Ronzentrierten MehrphasenwicWung 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 Kerne 4 der zweiten Gruppe umfaßt

Dadurch, daß die Schenkel 5 der geschichteten Kerne 4 der zweiten Gruppe in den Nuten 8 der geschichteten Kerne 4 der ersten Gruppe untergebracht sind und an den Schenkeln 5 dieser geschichteten Kerne 4 dicht anliegen, hat die dem stromleitenden Sekundärelement 3 zugewandte, auch aktive Zone genannte Oberfläche des Eisenkörpers eine flache Form ohne Zähne in einer zur Laufrichtung 7 des Magnetfeldes 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 Gruppe ww-Nuten 8 auf, wobei »n« üblicherweise zwischen 4 und 10 in Abhängigkeit von den vorgegebenen Parametern des linearen Asynchronmotors gewählt wird. Im betreffenden Fall ist π = 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 sämtliche Schenkel 5 jedes geschichteten 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 Nuten 8 gestattet es, eine gleichmäßigere Verteilung der Durchflutung im Luftspalt zwischen dem stromleitwden Sekundärelement 3 und dem Induktor 1 zu bekommen.

Betrachten wir die Arbeit dieses linearen Asynchronmotors,

Beim Anschluß der konzentrierten Mehrphasenwicklung 2 (F i g, 2) des Induktors 1 an eine (in F i g. 2 nicht gezeigte) Drehspannungsquelle baut sich ein in der durch eine Pfeil 7 angedeuteten Richtung wanderndes Magnetfeld auf. Dieses Magnetfeld schneidet das stromleitende Sekundärelement 3 und induziert darin elektromotorische Kräfte, Unter 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 des Eisenkörpers eine zahnlose Form in einer zum Pfeil 7 senkrechten Richtung 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 Transportleistung der bodengebundenen Verkehrsmittel zu erhöhen und die Betriebskosten für den linearen Asynchronmotor zu senken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Unesner Asynchronmotor, der einen Induktor mit einer konzentrierten Mehrphasenentwicklung sowie- ein stromleitendes Sekundärelement enthält, > das in der Nähe des Induktors mit einem Luftspalt in bezug auf einen Eisenkörper angeordnet ist, der aus

   ■ geschichteten Kernen ausgeführt ist, von denen jeder Kern aus durch ein Joch verbundene Schenkel gebildet ist und die geschichteten Kerne des Eisenkörpers in zwei Gruppen zusammengefaßt sind, wobei die Schichtrichtung der Kerne der ersten Gruppe senkrecht zur Schichtrichtung der die geschichteten Kerne der ersten Gruppe miteinander verbindenden Kerne der zweiten Gruppe ist und jeder geschichtete Kern der ersten Gruppe mindestens eine Nut aufweist und die Schichtrichtung der Kerne der zweiten Gruppe mit der Laufrichtung des Magnetfeldes zusammenfällt und ein Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung die Sehenkel der geschichteten Kerne der ersten Gruppe und der andere Teil der Spulen der konzentrierten Mehrphasenwicklung das Joch jedes geschichteten Kerns der zweiten Gruppe umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die geschichteten Kerne (4) der zweiten Gruppe trapezförmig sind und deren Schenkel (5) in den Nuten (8) der benachbarten geschichteten Kerne (4) der ersten Gruppe untergebracht sind.
2. 2. Linearer Asynchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder geschichtete Kern (4) dnr ersten Gruppe n-Nuten (8) aufweist und die Schenkel (5) jedes geschichteten Kernes (4) der zweiten Gruppe tn eint der Nuten (8) der benachbarten geschicntcten Kerne (4) der ersten Gruppe eingelassen sind, w^bei »n« eine ganze positive Zahl ist