PL89592B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest silnik liniowy indukcyjny ze wzbudnica o wielofazowym uzwojeniu pierscie¬ niowym umieszczonym co najmniej trzema bokami w zlobkach wzbudnicy. Twornik liniowego silnika indukcyjnego ma ksztalt litery U i obejmuje wzbudnice z trzech stron. Twornik wykonany jest z materialu ferromagnetycznego pokrytego na wewnetrznej powierzchni warstwa elektrycznie przewodzaca i ma postac szyny.Znane • liniowe silniki indukcyjne o trójstronnym dzialaniu cechuja sie zwarta budowa i malym rozproszeniem, gdyz czynna powierzchnia wzbudnicy tych silników jest wieksza niz w silnikach o dwustronnym dzialaniu.Znana wzbudnica silnika indukcyjnego przedstawionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 333 124 posiada w okreslonych odstepach szereg biegunów, miedzy którymi w zlobku znajduje sie kazdorazowo jedno uzwojenie. Bieguny wzbudnicy sa zamocowane na wspólnej plycie montazowej. Taka konstrukcja silnika nie nadaje sie do zastosowania przy mocach rzedu MW i predkosciach rzedu 500 km/godz.Celem wynalazku jest skonstruowanie liniowego silnika indukcyjnego ze wzbudnica o wielofazowym uzwojeniu pierscieniowym, posiadajacego prosta konstrukcje i male straty mocy, który moze sprostac wysokim wymaganiom pod wzgledem mechanicznym jak i elektrycznym przy zastosowaniu do pojazdów o duzej predkosci. Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku dzieki opracowaniu silnika liniowego indukcyjnego ze wzbudnica o wielofazowym pierscieniowym uzwojeniu, w którym wzbudnica zawiera rdzen utworzony w dwóch /"scisle polaczonych pakietów blach rozmieszczonych wzdluz osi wzbudnicy, przy czym warstwy tych pakietów sa ustawione prostopadle wzgledemsiebie. / Wedlug wynalazku zebami wzbudnicy sa pakiety blach w ksztalcie litery U, które obejmuja z trzech stron rdzen wzbudnicy. Kierunki warstw pakietów blach rdzenia sa zgodne z kierunkami wspólpracujacych z nimi czynnych odcinków uzwojenia pierscieniowego.2 89 592 Rdzen wzbudnicy posiada plaskie wyciecia na zewnetrznych czynnych powierzchniach dla zamocowania pakietów blach. Wolne konce bocznej kolumny pakietu blach wystaja ponad rdzen.Pakiet blach w ksztalcie litery U posiada powierzchnie czynna o zaokraglonych krawedziach zewnetrznych. Skrajne blachy kazdego pakietu blach w ksztalcie litery U zagiete sa do wewnatrz zlobka przy glowicy zeba, tworzac oparcie dla klinów zamykajacych zlobki.Silnik wedlug wynalazku zawiera element mocujacy wzbudnice dla polaczenia pakietów blach rdzenia ze soba oraz z pakietami blach, tworzac jedna zwarta .calosc.Wedlug wynalazku ferromagnetyczna szyna twornika stanowi oporowa szyne nosna i prowadzaca systemu nosnego i prowadzacego napedzanego tym silnikiem pojazdu wiszacego zawieszonego i prowadzonego elektromagnetycznie. Dolna kolumna boczna ferromagnetycznej szyny w ksztalcie litery U ma dwa skierowane w dól wystepy, usytuowane w pewnej odleglosci pod którymi umieszczone sa w pewnej odleglosci magnesy nosne i prowadzace systemu nosnego i prowadzacego pojazdu wiszacego.Zaleta wynalazku jest wykorzystywanie takze czolowej strony silnika w przeplywie strumienia magnetycznego przy równoczesnym zapewnieniu duzej sztywnosci konstrukcji wzbudnicy.Wykonanie pakietów blach bez szczelin i w ksztalcie litery U ulatwia ich wykrawanie i umozliwia wykonanie uzwojen, które przy montazu pakietu zostaja nasuniete na rdzen wzbudnicy. Zgodnosc kierunków warstw pakietów blach i odcinków uzwojenia zmniejsza straty na prady wirowe. Dzieki temu, ze wysokosc i szerokosc liniowego silnika indukcyjnego o duzej predkosci jest mala w stosunku do jego dlugosci, uzyskuje sie takze krótkie ciegla i kotwy mocujace blachy pakietu.Plaskie wyciecia na zewnetrznych powierzchniach rdzenia umozliwiaja proste zamocowanie pakietów blach w ksztalcie litery U.Dzieki wystajacym ponad rdzen wzbudnicy koncom zwiekszona zostaje czynna powierzchnia zelazna silnika.Dzieki zaokragleniu krawedzi pakietu blach zmniejsza sie niejednorodnosc strumienia magnetycznego i ma¬ leja straty.Wzbudnica wedlug wynalazku jest lzejsza, gdyz nie jest konieczne stosowanie dodatkowych konstrukcji mocujacych rdzen.Wykorzystanie liniowego silnika indukcyjnego równiez w systemie nosnym i prowadzacym pojazdu wiszacego daje oszczednosc w zuzyciu materialów oraz w kosztach budowy trasy przesuwu pojazdu wiszacego.Szyna ferromagnetyczna dzieki, profilowi w ksztalcie litery U ma duza sztywnosc, wystarczaja wiec nieliczne punkty jej zamocowania. Równiez male jest prawdopodobienstwo uszkodzenia tej szyny. Szczególnie korzystne jest zastosowanie w przypadku rozgalezien trasy przesuwu pojazdu dzieki nieograniczonej praktycznie swobodzie ruchu poziomego dla elementów zamocowanych na pojezdzie, to znaczy dla wzbudnicy liniowego silnika indukcyjnego oraz magnesów nosnych i prowadzacych w kierunku poprzecznym do jazdy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia silnik indukcyjny wedlug wynalazku w przekroju poprzecznym, fig. 2 — silnik z fig. 1 w przekroju wzdluz linii II—II, fig. 3 — rdzen wzbudnicy w przekroju poprzecznym wzdluz linii III—III fig. 4 —silnik indukcyjny wedlug wynalazku napedzajacy pojazd wiszacy zawieszony i prowadzony sposobem elektromagnetycznym.Figura 1 przedstawia liniowy silnik indukcyjny skladajacy sie ze wzbudnicy 1, której wezszy bok przystosowany jest do zamocowania silnika do pojazdu. Pozostale trzy boki wzbudnicy objete sa twornikiem 2 silnika, który ma postac stalej szyny zelaznej 3 w ksztalcie litery U. Szyna ta jest od wewnatrz pokryta warstwa elektrycznie przewodzaca 4 przy czym zachowana jest szczelina 5. Wzbudnica 1 ma rdzen 6 który zbudowany jest z glównego pakietu blach 7 i czolowego pakietu blach 8. Na rdzeniu 6 znajduje sie wieksza ilosc zwojów w postaci prostokatnych cewek 9, które polaczone ze soba w wielofazowe uzwojenie pierscieniowe. Pomiedzy sasiadujacymi ze soba cewkami 9 znajduje sie kazdorazowo pakiet blach 10 w ksztalcie litery U, który umieszczony jest w plaskich wycieciach 11 na powierzchni rdzenia i tworzy zeby wzbudnicy.Czesto z wyciec 11 mozna zrezygnowac.Glówny pakiet blach 7 ma dlugosc odpowiadajaca wymiarowi calej czynnej czesci wzbudnicy 1 przy czym warstwy blach ulozone sa zgodnie z kierunkiem wspólpracujacych z nimi cewek. Podobnie warstwy blach pakietu czolowego 8 ulozone sa w kierunku sasiadujacych zwojów tej cewki, a wiec prostopadle do warstw pakietu 7. W ten sposób otrzymano rdzen 6 wzbudnicy 1, o malych stratach na prady wirowe, przez który przechodzi praktycznie caly strumien wychodzacy ze wzbudnicy 6 do szyny zelaznej 3, sluzacej jako zwora magnetyczna.89 592 3 Czolowy pakiet blach 8 scisniety jest czolowymi plytkami 12, 13 które skrecone sa cieglami 14 przy czym z plytka 12 zespawana jest podstawa 15 posiadajaca szereg wyciec 16 (fig. 1 i 3). Wyciecia te przeznaczone sa dla kotwy 17, które skreca pakiet blach 7. Uksztaltowanie wyciec 16 pozwala na umieszczenie lba 18 kotwy 17 z odpowiednim katem i na obrót o 90° celem zablokowania. Kat obrotu 90° zapewniaja dwa sztyfty 19 lub odpowiednie wystepy znajdujace sie w podstawie 15. Podstawa 15 sluzy jednoczesnie jako plyta oporowa dla pakietu blach 7, który skrecony jest kotwa 17 z druga plyta oporowa 20.Po zamontowaniu rdzenia 6 nasuniete zostaja cewki 9, miedzy którymi umieszczony zostaje pakiet blach , tworzacy zeby wzbudnicy 1. Konce wolnych kolumn kazdorazowo dwóch pakietów blach 10 skrecone zostaja z rdzeniem 6 za pomoca elementu mocujacego 21, który w srodku ma centralna srube unieruchamiajaca 22. Sruba ta 22 naciska na podstawe 24 profilu U, którego boczne kolumny tworza rzedy zebów 23. Zeby te opieraja sie o plyte 20, przy czym przez rowki 25 tej plyty przechodza cewki 9 uzwojenia pierscieniowego.Elementy mocujace 21 sluza do zamocowania wzbudnicy 1 do pojazdu wiszacego (na rysunkach nie pokazany).Skrajne blach kazdego pakietu 10 sa grubsze od pozostalych i zagiete sa do wewnatrz zlobka przy glowicy zeba. Dzieki temu t/zymane sa wsuniete tam kliny zamykajace zlobek i uniemozliwione zostaje wyginanie sie zwojów cewki (fig. 2).Na figurze 1 wyraznie zaznaczone zaokraglenia krawedzi R kazdego pakietu blach 10 zgodnie do uksztaltowania twornika 2, które ma na celu zmniejszenie niejednorodnosci w tych miejscach i wynikajacych stad strat.Warstwa przewodzaca 4 szyny zelaznej 3 o ksztalcie litery U wystaje poza linie plaszczyzny szyny 3.Dzieki temu zgodnie z fig. 1 i 2 zostaja usuniete lub przynajmniej zmniejszone dodatkowe szkodliwe sily poziome wystepujace miedzy wzbudnica 1 a twornikiem 2 i powstajace wskutek efektu krawedziowego.Figura 4 ilustruje liniowy silnik indukcyjny wedlug wynalazku zastosowany do napedu pojazdu wiszacego 29, który zawieszony i prowadzony jest sposobem elektromagnetycznym. Do obu bocznych wzdluznych boków pojazdu 29 zamontowana jest za pomoca elementu mocujacego 21 wzbudnica 1, podczas gdy twornik 2 zamocowany jest do konstrukcji trasy pomostu 30. Szyny ferromagnetyczne 3' o ksztalcie litery U sluza jednoczesnie jako szyny nosne i prowadzace dla rzedu magnesów nosnych i prowadzacych 31 "które równiez zamontowane sa do obu plaszczyzn bocznych pojazdu wiszacego. W tym celfl przy dolnej kolumnie 32 kazdej szyny ferromagnetycznej 3' znajduja sie wystepy 33 skierowane w dól pod którymi przewidziane sa w pewnym odstepie magnesy nosne i prowadzace 31. Odstep ten za pomoca odpowiednich czujników (nie pokazane) oraz ukladu regulacyjnego wzbudzenia magnesów nosnego i prowadzacego utrzymywany jest na stalej wartosci.Dzieki temu równiez szczelina powietrzna 5 warstwa 4 jest w zasadzie stala.Wedlug figury 4 magnesy nosne i prowadzace 31 kazdego rzedu przesuniete sa na przemian w prawo lub w lewo. Oddzielna regulacja wzbudzania wszystkich magnesów przesunietych w prawo i w lewo umozliwia wywieranie na pojazd wiszacy 29 sily poziomej, dzieki czemu bez specjalnego systemu prowadzacego unika sie bocznych przesuniec pojazdu.W przeciwienstwie do wytworzonego przez kazda wzbudnice 1 pola, które przechodzi przez szyne ferromagnetyczna 5' wzdluz jej kierunku — pole nosne i prowadzace magnesów nosnych i prowadzacych 31 przebiega poprzecznie w dolnej kolumnie 32 kazdej szyny 3'. Wystepy 33 szyny ferromagnetycznej 3' zwiekszaja dodatkowo jej sztywnosc co umozliwia zwiekszenie odstepów punktów mocujacych szyne do konstrukcji 30.Profil szyny ferromagnetycznej 3' w ksztalcie litery U jest wiec optymalny zarówno ze wzgledów magnetycznych jak równiez mechanicznych. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Silnik liniowy indukcyjny ze wzbudnica o wielofazowym uzwojeniu pierscieniowym umieszczonym co najmniej trzema bokami w zlobkach wzbudnicy, posiadajacy twornik w ksztalcie litery U, obejmujacy wzbudnice z trzech stron, wykonany z materialu ferromagnetycznego pokrytego na wewnetrznej powierzchni warstwa elektrycznie przewodzaca i majacy postac szyny, znamienny tym, ze wzbudnica zawiera rdzen (6) utworzony z dwóch scisle polaczonych pakietów blach (7, 8) rozmieszczonych wzdluz osi wzbudnicy (1), przy czym warstwy tych pakietów sa ustawione prostopadle wzgledem siebie.

2. Silnik, wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze zebami rdzenia wzbudnicy sa pakiety blach (10) w ksztalcie litery U, które obejmuja z trzech stron rdzen (6) wzbudnicy.

3. Silnik, wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze kierunki warstw pakietów blach (7, 8) sa zgodne z kierunkami wspólpracujacych z nimi czynnych odcinków uzwojenia pierscieniowego.

4. Silnik, wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze rdzen (6) wzbudnicy (1) posiada plaskie wyciecia (11) na zewnetrznych czynnych powierzchniach dla zamocowania pakietów blach(10). ¦ , 5. Silnik, wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze wolne konce bocznej kolumny pakietu blach (10)4 89 592 wystaja ponad rdzen(6). . . 6. Silnik, wedlug zastrz. 5, z n a m i e n n y tym, ze pakiet blach (10) pos.ada powierzchnie czynna o zaokraglonych krawedziach zewnetrznych. 7 Silnik wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze skrajne blachy (26) kazdego pakietu blach (10) zagiete sa do wewnatrz zlobka przy glowicy zeba, tworzac oparcie dla klinów (27) zamykajacych zlobk.. 8 Silnik wedlug zastrz. 7, z n a m i e n n,y tym, ze zawiera element mocujacy (21) wzbudnice (1) dla Dolaczenia pakietów blach (7, 8) ze soba oraz z pakietami blach (11), w jedna zwarta calosc. dlaP*^**^ za$trz 3 z n a m , e „ n y t y m, ze ferromagnetyczna szyna (3') twornika (2) stanowi oporowa szyne'nosna i prowadzaca systemu nosnego i prowdzacego napedzanego silnikiem pojazdu wiszacego (29) zawieszonego i prowadzonego elektromagnetycznie. 10. Silnik wedlug zastrz. 9, z n a m i e n n y t y m. ze dolna kolumna boczna (32) ferromagnetyczne, szyny (3') w ksztalcie litery U ma dwa skierowane w dól wystepy (33) usytuowane w pewne, odleglosci, pod którymi umieszczone sa w pewnej odleglosci magnesy nosne i prowadzace (31) systemu nosnego . prowadzacego pojazdu wiszacego (29). :¦*:•: •' - \ \ Fig. i HO 4; ¦*M Fig.2 ,3 4; Fig.389 592 Fig./; 29 y #• £$5SS^?sssjss^^ V28 30, 3^ 33 A 32 m i2i tt^-31- tS^^iiliiiii^vVx^\\\^NN^\\N\\\\\\\\\\\%^^ PL