RU173923U1 - Линейный гибридный двигатель - Google Patents
Линейный гибридный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU173923U1 RU173923U1 RU2016147641U RU2016147641U RU173923U1 RU 173923 U1 RU173923 U1 RU 173923U1 RU 2016147641 U RU2016147641 U RU 2016147641U RU 2016147641 U RU2016147641 U RU 2016147641U RU 173923 U1 RU173923 U1 RU 173923U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- poles
- stator
- teeth
- rotor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к области электрических тяговых систем с линейными машинами специального исполнения, и может быть использована в тягово-левитационных системах высокоскоростных транспортных средств с магнитным подвесом.Задачей, решаемой полезной моделью, является улучшения массогабаритных показателей линейного гибридного двигателя.Технический результат - более компактная конструкция линейного гибридного двигателя.Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что линейный гибридный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор, образованный множеством линейно установленных на немагнитном основании, магнитных сердечников, каждый из которых содержит по два ферромагнитных стержня, между которыми расположен постоянный магнит, связывающий их между собой, образуя Н-образную форму с первой и второй парами полюсов. Зубцы ротора отделены от первой пары полюсов магнитных сердечников статора воздушным зазором, а между второй парой полюсов располагаются ферромагнитные зубцы вращающегося зубчатого колеса, посаженного на вал вращающегося электрического двигателя, установленного на немагнитном основании статора. Магнитные сердечники установлены на немагнитном основании статора попарно таким образом, что ферромагнитные зубцы одного вращающегося зубчатого колеса располагаются между вторыми парами полюсов двух магнитных сердечников.Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения проявляется в улучшении потребительских свойств линейного гибридного двигателя.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно, к области электрических тяговых систем с линейными машинами специального исполнения и может быть использована в тягово-левитационных системах высокоскоростных транспортных средств с магнитным подвесом.
Известен длинностаторный линейный двигатель, предназначенный для применения в тяговой системе транспорта с магнитным подвесом. Двигатель содержит магнитопровод статора, расположенный вдоль путевой структуры, и снабженный пазами для размещения, по крайней мере, двух кабельных обмоток расположенных друг над другом. (Патент US 7567005 В2, МПК B60L 13/03, Н02К 3/28, Н02К 41/03, Н02К 1/00 (2006.01)).
Недостатком такого двигателя является то, что распределенная на всем протяжении пути обмотка обусловливает ухудшенные массогабаритные показатели двигателя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению, принятому за прототип, является гибридный реактивный индукторный двигатель (Патент на полезную модель RU 162080 U1, МПК Н02К 41/03, Н02К 21/00 (2006.01)) содержащий зубчатый ротор и статор, образованный множеством линейно установленных на немагнитном основании, независимо друг от друга и отделенных немагнитным зазором, магнитных узлов, каждый из которых содержит магнитный сердечник, образующий два полюса, постоянный магнит, а зубцы ротора отделены от полюсов магнитных узлов статора воздушным зазором, причем ротор выполнен с возможностью линейного перемещения относительно полюсов магнитных узлов статора, а магнитный сердечник каждого магнитного узла содержит по два ферромагнитных стержня, между которыми расположен постоянный магнит, связывающий их между собой, образуя Н-образную форму с дополнительной парой полюсов, между которыми располагаются ферромагнитные зубцы вращающегося зубчатого колеса, посаженного на вал вращающегося электрического двигателя, установленного на немагнитном основании статора.
Недостатком двигателя является плохая компоновочная способность, обусловленная наличием магнитных узлов, каждый из которых снабжен вращающемся зубчатым колесом, посаженным на вал вращающегося электрического двигателя, установленного на немагнитном основании статора, что ухудшает массогабаритные показатели линейного гибридного двигателя.
Задачей, решаемой полезной моделью, является улучшения массогабаритных показателей линейного гибридного двигателя.
Технический результат - более компактная конструкция линейного гибридного двигателя.
Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что линейный гибридный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор, образованный множеством линейно установленных на немагнитном основании, и отделенных немагнитным зазором, магнитных сердечников, каждый из которых содержит по два ферромагнитных стержня, между которыми расположен постоянный магнит, связывающий их между собой, образуя Н-образную форму с первой и второй парой полюсов, при этом зубцы ротора отделены от первой пары полюсов магнитных сердечников статора воздушным зазором, причем ротор выполнен с возможностью линейного перемещения относительно первых полюсов магнитных сердечников статора, а между второй парой полюсов располагаются ферромагнитные зубцы вращающегося зубчатого колеса, посаженного на вал вращающегося электрического двигателя, установленного на немагнитном основании статора В отличие от прототипа магнитные сердечники установлены на немагнитном основании статора попарно таким образом, что ферромагнитные зубцы одного вращающегося зубчатого колеса располагаются между вторыми парами полюсов двух магнитных сердечников.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами.
На фигуре 1 изображена конструктивная схема линейного гибридного двигателя. На фигуре 2 показана магнитная система двигателя с разрезом. На фигурах 3, 4 показан магнитный узел двигателя, поясняющий принцип работы.
Гибридный линейный двигатель (фиг. 1) содержит зубчатый ротор 1 и статор 2, образованный множеством линейно установленных на немагнитном основании 3 и отделенных немагнитным зазором магнитных сердечников 4-7. Зубцы ротора 8-13, установленные на немагнитном основании 14, отделены от магнитных сердечников 4-7 статора воздушным зазором. Между попарно установленными магнитными сердечниками (на фигуре 1 магнитные сердечники 4-5 и 6-7) располагаются зубчатые колеса 15, 16, посаженные на валы 17, 18 вращающихся электрических двигателей 19, 20, установленных на немагнитном основании 21. Ротор 1 выполнен с возможностью линейного перемещения относительно статора 2. Каждый магнитный сердечник содержит по два ферромагнитных стержня (фиг. 2, вид А поз 22, 24), между которыми расположен постоянный магнит 23, связывающий их между собой, образуя Н-образную форму с первой парой полюсов 22а, 24а и второй парой полюсов 22b, 24b. Зубцы ротора 8 отделены от полюсов 22а, 24а магнитных сердечников статора воздушным зазором δ. Магнитные сердечники установлены на немагнитном основании статора 3 попарно (на фиг. 2 разрез Б-Б) таким образом, что ферромагнитные зубцы 25-27 вращающегося зубчатого колеса 15 располагаются между вторыми парами полюсов 22b, 24b и 28b, 30b, двух магнитных сердечников. При этом вторые пары полюсов 22b, 24b и 28b, 30b магнитных сердечников имеют сегментообразные вырезы.
Для пояснения принципа работы двигателя на фигурах 3, 4 показан магнитный узел двигателя, образованный магнитными сердечниками 4, 5 и зубчатым колесом 15, при различном взаимном расположении полюсов статора и зубцов ротора.
Гибридный линейный двигатель работает следующим образом. Вращающийся электрический двигатель 19 приводит во вращение зубчатое колесо 15, частота вращения которого синхронизирована со скоростью V линейного перемещения ротора относительно статора в направлении, указанном на чертеже стрелкой. Ферромагнитные зубцы 25-27 зубчатого колеса 15, проходя между парами полюсов 22b, 24b и 28b, 30b магнитных сердечников 4 и 5, поочередно создают дополнительный контур Ф1 замыкания магнитного потока, создаваемого постоянными магнитами 23 и 29. Это приводит к шунтированию рабочего магнитного потока Ф2 двигателя, проходящего через рабочий воздушный зазор δ, и создающий тяговое усилие между первыми полюсами магнитных сердечников статора и зубцами ротора, обеспечивая перемещение ротора относительно статора. Так на фигуре 3 показан случай взаимного расположения полюсов статора и зубцов ротора, когда полюса магнитного сердечника 5 имеют соосное положение с зубцами 10 ротора, а полюса магнитного сердечника 4 располагаются между зубцами ротора 8 и 9. В этом положении ферромагнитный зубец 26 зубчатого колеса 15 (фиг. 3 разрез Б-Б) располагается между полюсами 28b, 30b магнитного сердечника 5 и создает контур замыкания магнитного потока Ф1 (фиг. 3 вид С), шунтирующий рабочий магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом 29. В это же время ферромагнитный зубец не находится между парой полюсов 22b, 24b магнитного сердечника 4 и не шунтирует рабочий магнитный поток Ф2 (фиг. 3 вид А), создаваемый постоянным магнитом 23. В этом положении возникает силовое взаимодействие между полюсами 22а и 24а магнитного сердечника 4 и зубцами 8 ротора, приводящее к перемещению ротора относительно статора до соосного положения магнитного сердечника 4 с зубцами 8 ротора, показанного на фигуре 4. В этом положении ферромагнитный зубец 27 (фиг. 4 разрез Б-Б) располагается между полюсами 22b, 24b магнитного сердечника 4 и создает контур замыкания магнитного потока Ф1 (фиг. 4 вид А), шунтирующий рабочий магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом 23. В это же время ферромагнитный зубец не находится между парой полюсов 28b, 30b магнитного сердечника 5 и не шунтирует рабочий магнитный поток Ф2 (фиг. 4 вид С), создаваемый постоянным магнитом 29. В этом положении возникает силовое взаимодействие между полюсами 28а и 30а магнитного сердечника 5 и зубцами 9 ротора, приводящее к перемещению ротора относительно статора.
Аналогичным образом происходит работа остальных магнитных узлов, образованных парами магнитных сердечников, установленных на немагнитном основании статора, и зубчатыми колесами. Суммарное тяговое усилие двигателя складывается из усилий, создаваемых каждым магнитным узлом.
Таким образом, улучшение массогабаритных показателей линейного гибридного двигателя, по сравнению с прототипом, достигается благодаря попарной установке магнитных сердечников на немагнитном основании статора. Это позволяет осуществить регулирование рабочего магнитного потока двигателя, создаваемого постоянными магнитами двух магнитных сердечников, одним вращающемся зубчатым колесом, посаженным на вал вращающегося электрического двигателя. К тому же плоскость вращения зубчатого колеса может располагаться параллельно плоскости немагнитного основания статора, что позволяет уменьшить габаритные размеры двигателя.
Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения проявляется в улучшении потребительских свойств линейного гибридного двигателя.
Claims (1)
- Линейный гибридный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор, образованный множеством линейно установленных на немагнитном основании и отделенных немагнитным зазором магнитных сердечников, каждый из которых содержит по два ферромагнитных стержня, между которыми расположен постоянный магнит, связывающий их между собой, образуя Н-образную форму с первой и второй парами полюсов, при этом зубцы ротора отделены от первой пары полюсов магнитных сердечников статора воздушным зазором, причем ротор выполнен с возможностью линейного перемещения относительно первых полюсов магнитных сердечников статора, а между второй парой полюсов располагаются ферромагнитные зубцы вращающегося зубчатого колеса, посаженного на вал вращающегося электрического двигателя, установленного на немагнитном основании статора, отличающийся тем, что магнитные сердечники установлены на немагнитном основании статора попарно таким образом, что ферромагнитные зубцы одного вращающегося зубчатого колеса располагаются между вторыми парами полюсов двух магнитных сердечников.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016147641U RU173923U1 (ru) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Линейный гибридный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016147641U RU173923U1 (ru) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Линейный гибридный двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU173923U1 true RU173923U1 (ru) | 2017-09-19 |
Family
ID=59894253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016147641U RU173923U1 (ru) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Линейный гибридный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU173923U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628836A3 (ru) * | 1974-06-20 | 1978-10-15 | Элмег Электро-Механик Гмбх, (Фирма) | Шаговый электродвигатель |
RU2046525C1 (ru) * | 1992-06-15 | 1995-10-20 | Научно-производственное объединение "Ротор" | Линейный индукторный двигатель |
EP2693613A1 (en) * | 2012-08-03 | 2014-02-05 | Fundacio Privada Equilibri | Hybrid electric reluctance machine |
RU162080U1 (ru) * | 2015-08-19 | 2016-05-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр "ПРИВОД-Н" (ЗАО "НТЦ "ПРИВОД-Н") | Гибридный линейный реактивный индукторный двигатель |
-
2016
- 2016-12-05 RU RU2016147641U patent/RU173923U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628836A3 (ru) * | 1974-06-20 | 1978-10-15 | Элмег Электро-Механик Гмбх, (Фирма) | Шаговый электродвигатель |
RU2046525C1 (ru) * | 1992-06-15 | 1995-10-20 | Научно-производственное объединение "Ротор" | Линейный индукторный двигатель |
EP2693613A1 (en) * | 2012-08-03 | 2014-02-05 | Fundacio Privada Equilibri | Hybrid electric reluctance machine |
RU162080U1 (ru) * | 2015-08-19 | 2016-05-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр "ПРИВОД-Н" (ЗАО "НТЦ "ПРИВОД-Н") | Гибридный линейный реактивный индукторный двигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130147303A1 (en) | Multi-layer arc-shaped permanent magnet machine with reduced rotational stress | |
US10230292B2 (en) | Permanent magnet operating machine | |
JP6983978B2 (ja) | リニアモータ及びリニアモータを利用した搬送システム | |
JPS60234447A (ja) | バーニヤ型電動機械 | |
CN102013786B (zh) | 模块化互补型初级永磁直线电机及由其构成的电机模组 | |
JPS61500248A (ja) | バ−ニヤ型電動機械 | |
JP2007318839A (ja) | リニアモータ | |
CN101814819A (zh) | 独立正弦驱动式永磁同步容错直线电机 | |
US10505406B2 (en) | Skewed stator cores for improved torque and efficiency | |
JP2020508631A5 (ru) | ||
CN104052238A (zh) | 一种双边初级永磁游标直线电机 | |
CN104578637A (zh) | 一种双定子永磁直线电机及电机模组 | |
CN102118072A (zh) | 一种自增速永磁直驱电机 | |
CN103633809A (zh) | 一种双边磁通切换永磁直线电机 | |
JP2009219199A (ja) | リニアモータ | |
Kim et al. | The analysis of permanent magnet double-sided linear synchronous motor with perpendicular arrangement | |
CN103633812B (zh) | 一种模块化双边磁通切换永磁直线电机 | |
KR101146717B1 (ko) | 영구자석 체인궤도 발전기 | |
RU173923U1 (ru) | Линейный гибридный двигатель | |
CN102082490A (zh) | 一种大推力永磁直驱式直线电机 | |
CN201956874U (zh) | 一种永磁直驱式直线电机 | |
Njeh et al. | New design of the claw-pole transverse flux permanent magnet machine | |
CN104779755B (zh) | 一种模块化双定子永磁直线电机及由其构成的电机模组 | |
US20160181899A1 (en) | Separately excited electric machine with at least one primary magnetic circuit and at least two secondary magnetic circuits | |
WO2021104123A1 (zh) | 一种电机及包括该电机的设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181206 |