RU2068613C1

RU2068613C1 - Linear induction motor

Info

Publication number: RU2068613C1
Application number: RU93038271A
Authority: RU
Inventors: В.А. Соломин; М.Ю. Пустоветов; А.Д. Шустов; Ю.А. Конобеевский
Original assignee: Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1996-10-27

Abstract

FIELD: automatic control and robotics. SUBSTANCE: linear induction motor has inductor built up of core 1 incorporating yoke and teeth with coils 2 of multiphase winding, each coil wound on one tooth of core 1, and additional coils 3 of multiphase winding, each wound on at least two teeth of core 1, conducting secondary member 4 mounted in rotating supports, switching device 6, and additional switching device 8 connecting respective coils 2 and additional coils 3 of inductor winding to voltage supply by means of knife-switch 7. EFFECT: provision for varying secondary member pitch by integer number of tooth pitches. 9 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а точнее к линейному электроприводу и предназначено для использования в робототехнике и приводе станков. The invention relates to the field of electrical engineering, and more specifically to a linear electric drive and is intended for use in robotics and machine drive.

Известен линейный асинхронный электропривод /см. авт. с. СССР N 790080, кл. H 02 K 41/02, 1980), содержащий индуктор, состоящий из отдельных сердечников с обмотками, подключенными посредством коммутирующего устройства к источнику напряжения. Ограниченные функциональные возможности недостаток данного электропривода. Known linear asynchronous electric drive / cm. author from. USSR N 790080, class H 02 K 41/02, 1980) comprising an inductor consisting of individual cores with windings connected by means of a switching device to a voltage source. Limited functionality The disadvantage of this drive.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является линейный асинхронный электропривод /см. авт. св. СССР N 1755352, кл. H 02 K 41/025/, содержащий индуктор, состоящий из сердечника, включающего ярмо и зубцы, с катушками многофазной обмотки, каждая из которых охватывает по одному зубцу сердечника, электропроводящий вторичный элемент и коммутирующее устройство, соединяющее катушки обмотки с источником напряжения, при этом, по меньшей мере, первые пять катушек обмотки, подключенные коммутирующим устройством к источнику напряжения, образуют первоначальный ряд, катушки обмотки первоначального ряда образуют до середины ряда прямой, а после середины ряда противоположный порядок следования фаз. Для совершения шага вторичного элемента коммутирующее устройство отключает последнюю катушку обмотки индуктора первоначального ряда от источника напряжения, для электромагнитной фиксации вторичного элемента коммутирующим устройством отключается первая катушка обмотки первоначального ряда и подключается к источнику напряжения катушка обмотки, следующая за последней из первоначального ряда, при этом создается новый ряд, катушки обмотки которого образуют до середины ряда прямой, а после середины противоположный порядок следования фаз, причем, вторичный элемент размещен на опорах, установленных с возможностью вращения. The closest in its technical essence to the claimed is a linear asynchronous electric drive / cm. author St. USSR N 1755352, class H 02 K 41/025 /, comprising an inductor consisting of a core including yoke and teeth, with multiphase winding coils, each of which covers one core tooth, an electrically conductive secondary element and a switching device connecting the winding coils to a voltage source, wherein at least the first five winding coils connected by the switching device to the voltage source form the initial row, the winding coils of the initial row form a straight line until the middle of the row, and opposite the middle of the row zhny phase order. To take the step of the secondary element, the switching device disconnects the last coil of the inductor winding of the initial row from the voltage source, for electromagnetic fixation of the secondary element the switching device disconnects the first coil of the initial row and connects the winding coil next to the last of the initial row to the voltage source, creating a new one a row, the winding coils of which form up to the middle of the row a straight line, and after the middle the opposite sequence al, the secondary element is disposed on supports mounted rotatably.

Этот электропривод обеспечивает шаговое поступательное перемещение вторичного элемента лишь с шагом в одно зубцовое деление, не допуская при этом регулирования величины шага. This electric drive provides stepwise translational movement of the secondary element with a step of one tooth division, while not allowing the regulation of the step size.

Это недостаток прототипа. This is a disadvantage of the prototype.

Целью настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка. The aim of the present invention is to remedy this drawback.

Указанная цель достигается тем, что в линейном асинхронном электроприводе, содержащем индуктор, состоящий из сердечника, включающего ярмо и зубцы с катушками многофазной обмотки, охватывающими по одному зубцу сердечника каждая, электропроводящий вторичный элемент и коммутирующее устройство, соединяющее катушки обмотки с источником напряжения, при этом, по меньшей мере, первые пять катушек обмотки, подключенные коммутирующим устройством к источнику напряжения, образуют первоначальный ряд, катушки обмотки первоначального ряда образуют до середины ряда прямой, а после середины противоположный порядок следования фаз, причем вторичный элемент размещен на опорах, установленных с возможностью вращения, согласно изобретению, индуктор содержит дополнительные катушки многофазной обмотки, охватывающие, по меньшей мере, два зубца сердечника каждая, их выводы соединены с дополнительным коммутирующим устройством, подключающим их к источнику напряжения, что обеспечивает возможность совершения вторичным элементом шагового перемещения, величина которого равна стольким зубцовым делениям, сколько зубцов охватывает одна дополнительная катушка, при этом, по меньшей мере, первые пять дополнительных катушек обмотки, подключенные дополнительным коммутирующим устройством к источнику напряжения, образуют первоначальный ряд, дополнительные катушки обмотки первоначального ряда образуют до середины ряда прямой, а после середины противоположный порядок следования фаз. This goal is achieved by the fact that in a linear asynchronous electric drive containing an inductor consisting of a core, comprising a yoke and teeth with multiphase coil coils, covering one core tooth each, a conductive secondary element and a switching device connecting the coil of the winding to a voltage source, while at least the first five winding coils connected by a switching device to a voltage source form the initial row, the winding coils of the initial row form to the middle of a row of a straight line, and after the middle of an opposite phase sequence, the secondary element being placed on supports mounted for rotation, according to the invention, the inductor contains additional multiphase coils, covering at least two core teeth each, their terminals are connected to an additional switching device that connects them to a voltage source, which makes it possible for the secondary element to perform a stepwise movement, the value of which is equal to so many teeth m divisions, how many teeth one additional coil covers, while at least the first five additional winding coils connected to the voltage source by an additional switching device form the initial row, the additional winding coils of the initial row form a straight line until the middle of the row, and opposite to the middle phase sequence.

Для совершения шага вторичного элемента на несколько зубцовых делений, при работе электропривода дополнительное коммутирующее устройство отключает последнюю дополнительную катушку первоначального ряда от источника напряжения, для электромагнитной фиксации вторичного элемента дополнительным коммутирующим устройством отключается от источника напряжения первая дополнительная катушка первоначального ряда и подключается к источнику напряжения дополнительная катушка, следующая за последней из первоначального ряда. Создается новый ряд, дополнительные катушки которого образуют до середины ряда прямой, а после середины противоположный порядок следования фаз. To take a step of the secondary element by a few teeth divisions, during operation of the electric drive, an additional switching device disconnects the last additional coil of the initial row from the voltage source, for electromagnetic fixation of the secondary element by an additional switching device, the first additional coil of the initial row is disconnected from the voltage source and an additional coil is connected to the voltage source following the last of the original row. A new row is created, the additional coils of which form up to the middle of the row a straight line, and after the middle the opposite sequence of phases.

Наличие дополнительных катушек многофазной обмотки индуктора, охватывающих, по меньшей мере, два зубца сердечника каждая, и дополнительного коммутирующего устройства, соединяющего дополнительные катушки обмотки с источником напряжения эти признаки определяют новизну технического решения. The presence of additional coils of the multiphase inductor winding, covering at least two core teeth each, and an additional switching device connecting additional winding coils to a voltage source, these signs determine the novelty of the technical solution.

Сходных решений в области линейного асинхронного электропривода и в смежных областях техники нами при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет вынести суждение о том, что заявляемый электропривод обладает существенными отличиями. We did not find any similar solutions in the field of linear asynchronous electric drives and in related fields of technology in patent searches. This allows us to make a judgment that the inventive electric drive has significant differences.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения (фиг. 1-9):
фиг. 1 изображает общий вид линейного асинхронного электропривода /вид спереди/;
фиг. 2 схематически фрагмент индуктора линейного асинхронного электропривода /вид спереди/;
фиг. 3 порядок подключения фаз катушек многофазной обмотки индуктора до совершения первого шага вторичного элемента на одно зубцовое деление;
фиг. 4 то же, но при отключенной последней катушке обмотки первоначального ряда начало первого шага;
фиг. 5 то же, но по завершению первого шага электромагнитная фиксация вторичного элемента после шага на одно зубцовое деление;
фиг. 6 порядок подключения фаз дополнительных катушек /охватывают по два зубца сердечника каждая/ многофазной обмотки индуктора до совершения первого шага вторичного элемента на два зубцовых деления;
фиг. 7 то же, но при отключенной последней дополнительной катушке ряда начало первого шага вторичного элемента на два зубцовых деления;
фиг. 8 то же, но по завершению первого шага на два зубцовых деления - электромагнитная фиксация вторичного элемента;
фиг. 9 фрагмент схемы подключения выводов катушек обмотки и дополнительных катушек обмотки индуктора посредством коммутирующего устройства и дополнительного коммутирующего устройства, соответственно, к источнику напряжения.The invention is further illustrated by an example of its specific implementation (Fig. 1-9):
FIG. 1 depicts a general view of a linear asynchronous electric drive / front view /;
FIG. 2 schematically a fragment of an inductor of a linear asynchronous electric drive / front view /;
FIG. 3, the order of connecting the phases of the coils of the multiphase winding of the inductor to the first step of the secondary element on one tooth division;
FIG. 4 the same, but with the last coil of the winding of the initial row turned off, the beginning of the first step;
FIG. 5 the same, but upon completion of the first step, electromagnetic fixation of the secondary element after the step by one tooth division;
FIG. 6, the order of connecting the phases of the additional coils / cover two teeth of the core each / of the multiphase winding of the inductor until the first step of the secondary element is made into two tooth divisions;
FIG. 7 the same, but with the last additional coil of the row turned off, the beginning of the first step of the secondary element into two tooth divisions;
FIG. 8 the same, but upon completion of the first step into two tooth divisions - electromagnetic fixation of the secondary element;
FIG. 9 is a fragment of the connection circuit of the terminals of the winding coils and additional inductor winding coils by means of a switching device and an additional switching device, respectively, to a voltage source.

Линейный асинхронный электропривод /фиг. 1/ содержит индуктор, состоящий из сердечника 1, включающего ярмо и зубцы, с катушками 2 /охватывают по одному зубцу сердечника 1 каждая/ и дополнительными катушками 3 /охватывают по два зубца сердечника 1 каждая/ многофазной обмотки, электропроводящий вторичный элемент 4, опирающийся на шаровые опоры 5. Коммутирующее устройство 6 связывает катушки 2 с источником напряжения через рубильник 7, и через него же дополнительное коммутирующее устройство 8 связывает дополнительные катушки 3 с источником напряжения. О, А, В, С обозначения выводов источника напряжения. Linear asynchronous electric drive / Fig. 1 / contains an inductor consisting of a core 1, including yoke and teeth, with coils 2 / cover one tooth of the core 1 each / and with additional coils 3 / cover two teeth of the core 1 each / multiphase winding, an electrically conductive secondary element 4, based on ball joints 5. The switching device 6 connects the coils 2 to the voltage source through the switch 7, and through it the additional switching device 8 connects the additional coils 3 to the voltage source. О, А, В, С designations of conclusions of a voltage source.

На фиг. 2 показан /схематически/ фрагмент индуктора линейного асинхронного электропривода, а именно, расположение катушек 2 и дополнительных катушек 3 многофазной обмотки на зубцах сердечника 1. In FIG. 2 shows / schematically / a fragment of an inductor of a linear asynchronous electric drive, namely, the location of the coils 2 and additional coils 3 of the multiphase winding on the teeth of the core 1.

На фиг. 3 показан порядок подключения фаз катушек 2 /показаны схематически/ обмотки индуктора посредством коммутирующего устройства 6 /на фиг. 3 не показано/ к источнику напряжения до совершения первого шага вторичного элемента 4 на одно зубцовое деление. Усилия F1 и F2, действующие на вторичный элемент 4, обозначены стрелками. А, В, С обозначения фаз катушек 2 обмотки индуктора, подключенных к источнику напряжения. Остальные обозначения те же, что и на фиг. 1. In FIG. 3 shows the order of connecting the phases of the coils 2 / are shown schematically / windings of the inductor by means of a switching device 6 / in FIG. 3 is not shown / to the voltage source until the first step of the secondary element 4 is completed by one tooth division. The forces F1 and F2 acting on the secondary element 4 are indicated by arrows. A, B, C are the phases of the coils 2 of the inductor winding connected to a voltage source. The remaining notation is the same as in FIG. 1.

Фиг. 4 изображает то же, что и фиг. 3, но при отключенной последней катушке 2 обмотки индуктора первоначального ряда катушек 2 и иллюстрирует начало первого шага вторичного элемента 4. FIG. 4 depicts the same as FIG. 3, but with the last coil 2 of the inductor winding turned off, the initial row of coils 2 and illustrates the beginning of the first step of the secondary element 4.

На фиг. 5 представлен порядок подключения фаз катушек 2 обмотки индуктора по завершению первого шага вторичного элемента 4 на одно зубцовое деление при его электромагнитной фиксации. Здесь представлен новый ряд катушек 2 обмотки индуктора. In FIG. 5 shows the order of connecting the phases of the coils 2 of the inductor winding upon completion of the first step of the secondary element 4 into one tooth division with its electromagnetic fixation. Here is a new series of coils 2 of the inductor winding.

На фиг. 6 показан порядок подключения фаз дополнительных катушек 3 /показаны схематически/ обмотки индуктора посредством дополнительного коммутирующего устройства 8 /на фиг. 6 не показано/ к источнику напряжения до совершения первого шага вторичного элемента 4 на два зубцовых деления. Усилия F1 и F2, действующие на вторичный элемент 4 обозначены стрелками. А, В, С обозначения фаз дополнительных катушек 3 обмотки индуктора, подключенных к источнику напряжения. In FIG. 6 shows the order of connecting the phases of the additional coils 3 / are shown schematically / windings of the inductor by means of an additional switching device 8 / in FIG. 6 is not shown / to the voltage source until the first step of the secondary element 4 is completed into two tooth divisions. The forces F1 and F2 acting on the secondary element 4 are indicated by arrows. A, B, C designate the phases of the additional coils 3 of the inductor winding connected to a voltage source.

Фиг. 7 изображает то же, что и фиг. 6, но при отключенной последней дополнительной катушке 3 первоначального ряда дополнительных катушек 3 обмотки индуктора. Этот рисунок иллюстрирует начало первого шага вторичного элемента 4 на два зубцовых деления. FIG. 7 depicts the same as FIG. 6, but when the last additional coil 3 of the initial row of additional coils 3 of the inductor winding is disconnected. This figure illustrates the beginning of the first step of the secondary element 4 into two tooth divisions.

Фиг. 8 представляет порядок подключения фаз дополнительных катушек 3 обмотки индуктора по завершению первого шага вторичного элемента 4 на два зубцовых деления при его электромагнитной фиксации. Здесь представлен новый ряд дополнительных катушек 3 обмотки индуктора. FIG. 8 represents the order of connecting the phases of the additional coils 3 of the inductor winding upon completion of the first step of the secondary element 4 into two gear divisions with electromagnetic fixation. Here is a new series of additional coils 3 of the inductor winding.

Фиг. 9 изображает фрагмент схемы подключения катушек 2 обмотки и дополнительных катушек 3 обмотки индуктора посредством коммутирующего устройства 6 и дополнительного коммутирующего устройства 8 к источнику напряжения соответственно. Контакты коммутирующего устройства 6 обозначены позициями 9-41. Контакты дополнительного коммутирующего устройства 8 обозначены позициями 42-56. О, А, В, С обозначения выводов источника напряжения. FIG. 9 shows a fragment of a circuit for connecting coils 2 of a winding and additional coils 3 of a winding of an inductor by means of a switching device 6 and an additional switching device 8 to a voltage source, respectively. The contacts of the switching device 6 are indicated by positions 9-41. The contacts of the additional switching device 8 are indicated by the numbers 42-56. О, А, В, С designations of conclusions of a voltage source.

Рассмотрим работу данного линейного асинхронного электропривода. Consider the operation of this linear asynchronous electric drive.

До совершения первого шага вторичного элемента 4 на одно зубцовое деление /фиг. 3/ коммутирующим устройством 6 к источнику напряжения подключены первые пять катушек 2 обмотки индуктора электропривода, образующие первоначальный ряд. При этом замкнуты контакты 9, 11, 14, 16, 18 /фиг. 9/ коммутирующего устройства 6. Все остальные контакты разомкнуты. Катушки 2 первоначального ряда образуют до середины ряда прямой порядок следования фаз, а после середины противоположный: А, В, С, В, А /фиг. 3 и фиг. 9/. Создаются симметричные встречно бегущие магнитные поля, возбуждаемые токами, протекающими по системам катушек 2 обмотки индуктора, содержащим по три катушки 2: А, В, С слева направо и А, В, С справа налево. Бегущие навстречу друг другу магнитные поля пересекают электропроводящий вторичный элемент 4 и наводят в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов. При взаимодействии магнитных полей с вихревыми токами создаются механические встречно направленные усилия F1 и F2, действующие на вторичный элемент 4 /фиг. 3/. Эти усилия уравновешивают друг друга и удерживают вторичный элемент 4 в первоначальном положении. Prior to completing the first step of the secondary element 4 on one tooth division / Fig. 3 / switching device 6 to the voltage source connected to the first five coils 2 of the winding of the inductor of the electric drive, forming the initial row. In this case, the contacts 9, 11, 14, 16, 18 / are closed. 9 / switching device 6. All other contacts are open. The coils 2 of the initial row form up to the middle of the row a direct sequence of phases, and after the middle of the opposite: A, B, C, B, A / Fig. 3 and FIG. nine/. Symmetrical counter-running magnetic fields are generated, excited by currents flowing through the systems of coils 2 of the inductor winding, containing three coils 2: A, B, C from left to right and A, B, C from right to left. Running towards each other, magnetic fields intersect the electrically conductive secondary element 4 and induce electromotive forces in it, causing eddy currents to flow. The interaction of magnetic fields with eddy currents creates mechanical counter-directed forces F1 and F2, acting on the secondary element 4 / Fig. 3 /. These efforts balance each other and hold the secondary element 4 in its original position.

Для совершения шага вторичного элемента 4 на одно зубцовое деление коммутирующее устройство 6 отключает последнюю катушку 2 обмотки в первоначальном ряду катушек 2 /фиг. 4 и фиг. 9/. При этом размыкается контакт 18 коммутирующего устройства 6, остаются замкнутыми контакты 9, 11, 14, 16, остальные контакты разомкнуты. Симметрия встречно бегущих магнитных полей нарушается, так как слева направо /фиг. 4/ бегущее магнитное поле возбуждается токами, протекающими по системе катушек 2 обмотки индуктора, содержащей три катушки 2: А, В, С, а магнитное поле, бегущее навстречу первому /справа налево/ создается токами, протекающими по системе катушек 2 обмотки индуктора, включающей лишь две катушки 2: В, С. Таким образом, магнитное поле, бегущее справа налево, является несимметричным и имеет "эллиптический характер". Бегущие навстречу друг другу магнитные поля пересекают вторичный элемент 4 и наводят в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов во вторичном элементе 4. При взаимодействии бегущих магнитных полей с вихревыми токами создаются встречно направленные усилия F1 и F2. При этом усилие F1 будет больше усилия F2, и вторичный элемент 4 под действием разности этих сил начнет двигаться слева направо. Это движение будет продолжаться до тех пор, пока встречно направленные усилия не станут равными по величине. Равновесие усилий F1 и F2 наступает по завершению первого шага, при этом поля, бегущие навстречу друг другу, будут иметь одинаковый эллиптический характер, т.е. слева направо: В, С и справа налево: В, С. Для устойчивой электромагнитной фиксации вторичного элемента 4 в новом положении отключают от источника напряжения первую катушку 2 обмотки индуктора из первоначального ряда катушек 2 и подключают к источнику напряжения коммутирующим устройством 6 катушку 2, следующую за последней такой же из первоначального ряда /фиг. 5 и фиг. 9/. Размыкаются контакты 9, 11, 14, 16 и замыкаются контакты 10, 13, 17, 19, 21 коммутирующего устройства 6. Остальные контакты разомкнуты /фиг. 9/. Картина подключения катушек 2 будет соответствовать фиг. 4. При этом будем иметь симметричные, бегущие навстречу друг другу, магнитные поля, пересекающие вторичный элемент 4 и индуктирующие в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов во вторичном элементе 4. При взаимодействии этих вихревых токов с бегущими магнитными полями создаются механические усилия F1 и F2 /фиг. 5/, направленные встречно и уравновешивающие друг друга. Эти усилия фиксируют вторичный элемент 4 в новом положении. И так далее. To complete the step of the secondary element 4 by one tooth division, the switching device 6 disconnects the last coil 2 of the winding in the initial row of coils 2 / Fig. 4 and FIG. nine/. This opens the contact 18 of the switching device 6, the contacts 9, 11, 14, 16 remain closed, the remaining contacts are open. The symmetry of counter-running magnetic fields is broken, as from left to right / Fig. 4 / a traveling magnetic field is excited by currents flowing through the system of coils 2 of the inductor winding containing three coils 2: A, B, C, and a magnetic field running towards the first / from right to left / is created by currents flowing through the system of coils 2 of the inductor winding, including there are only two coils 2: B, C. Thus, the magnetic field running from right to left is asymmetric and has an "elliptical character." Magnetic fields running towards each other intersect the secondary element 4 and induce electromotive forces in it, causing eddy currents to flow in the secondary element 4. When traveling magnetic fields interact with eddy currents, counter-directed forces F1 and F2 are created. In this case, the force F1 will be greater than the force F2, and the secondary element 4 under the influence of the difference of these forces will begin to move from left to right. This movement will continue until counter-directed efforts become equal in magnitude. The equilibrium of the forces F1 and F2 occurs at the completion of the first step, while the fields running towards each other will have the same elliptical character, i.e. from left to right: B, C and from right to left: B, C. For stable electromagnetic fixation of the secondary element 4 in a new position, disconnect the first coil 2 of the inductor windings from the initial row of coils 2 from the voltage source and connect coil 2 to the voltage source with switching device 6, the next after the last of the same from the original row / Fig. 5 and FIG. nine/. The contacts 9, 11, 14, 16 are opened and the contacts 10, 13, 17, 19, 21 of the switching device 6 are closed. The remaining contacts are open / Fig. nine/. The pattern of connecting coils 2 will correspond to FIG. 4. In this case, we will have symmetrical, running towards each other, magnetic fields crossing the secondary element 4 and inducing electromotive forces in it, causing eddy currents to flow in the secondary element 4. When these eddy currents interact with traveling magnetic fields, mechanical forces F1 and F2 / FIG. 5 /, directed in the opposite direction and balancing each other. These efforts fix the secondary element 4 in a new position. Etc.

До совершения первого шага вторичного элемента 4 на два зубцовых деления /фиг. 6/ дополнительным коммутирующим устройством 8 к источнику напряжения подключены первые пять дополнительных катушек 3 обмотки индуктора. При этом замкнуты контакты 42, 44, 47, 49, 51 /фиг. 9/ дополнительного коммутирующего устройства 8. Все остальные контакты разомкнуты. Дополнительные катушки 3 первоначального ряда образуют до середины ряда прямой, а после середины - противоположный порядок следования фаз: А, В, С, В, А /фиг. 6 и фиг. 9/. Создаются симметричные встречно бегущие магнитные поля, возбуждаемые токами, протекающими по системам дополнительных катушек 3 обмотки индуктора, содержащим по три дополнительных катушки 3: А, В, С слева направо и А, В, С справа налево. Бегущие навстречу друг другу магнитные поля пересекают электропроводящий вторичный элемент 4 и наводят в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов. При взаимодействии магнитных полей с вихревыми токами создаются механические встречно направленные усилия F1 и F2, действующие на вторичный элемент 4 /фиг. 6/. Эти усилия уравновешивают друг друга и удерживают вторичный элемент 4 в первоначальном положении. Prior to the first step of the secondary element 4 into two tooth divisions / Fig. 6 / by an additional switching device 8, the first five additional coils 3 of the inductor winding are connected to the voltage source. In this case, the contacts 42, 44, 47, 49, 51 / are closed. 9 / additional switching device 8. All other contacts are open. Additional coils 3 of the initial row form up to the middle of the row a straight line, and after the middle - the opposite order of phases: A, B, C, B, A / Fig. 6 and FIG. nine/. Symmetrical counter-running magnetic fields are generated, excited by currents flowing through the systems of additional coils 3 of the inductor winding, containing three additional coils 3: A, B, C from left to right and A, B, C from right to left. Running towards each other, magnetic fields intersect the electrically conductive secondary element 4 and induce electromotive forces in it, causing eddy currents to flow. The interaction of magnetic fields with eddy currents creates mechanical counter-directed forces F1 and F2, acting on the secondary element 4 / Fig. 6 /. These efforts balance each other and hold the secondary element 4 in its original position.

Для совершения шага вторичного элемента 4 на два зубцовых деления дополнительное коммутиpующее устройство 8 отключает от источника напряжения последнюю дополнительную катушку 3 обмотки в первоначальном ряду дополнительных катушек 3 /фиг. 7 и фиг. 9/. При этом размыкается контакт 51 дополнительного коммутирующего устройства 8, остаются замкнутыми контакты 42, 44, 47, 49, остальные контакты разомкнуты. Симметрия встречно бегущих магнитных полей нарушается, так как слева направо /фиг. 7/ бегущее магнитное поле возбуждается токами, протекающими по системе дополнительных катушек 3 обмотки индуктора, содержащей три дополнительных катушки 3: А, В, С, а магнитное поле, бегущее справа налево /навстречу первому/ создается токами, протекающими по системе, включающей лишь две дополнительные катушки 3: В, С. Таким образом, магнитное поле, бегущее справа налево, является несимметричным и имеет "эллиптический" характер. Бегущие навстречу друг другу магнитные поля пересекают вторичный элемент 4 и наводят в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов во вторичном элементе 4. При взаимодействии бегущих магнитных полей с вихревыми токами создаются встречно направленные усилия F1 и F2. При этом усилие F1 будет больше F2 и вторичный элемент 4 под действием разности этих сил начнет двигаться слева направо. Это движение будет продолжаться до тех пор, пока встречно направленные усилия не станут равными по величине. Равновесие усилий F1 и F2 наступает по завершению первого шага, при этом поля, бегущие навстречу друг другу, будут иметь одинаковый "эллиптический характер", т.е. слева направо: В, С и справа влево: В, С. Для устойчивой электромагнитной фиксации вторичного элемента 4 в новом положении отключают от источника напряжения первую дополнительную катушку 3 обмотки индуктора из первоначального ряда дополнительных катушек 3 и подключают к источнику напряжения дополнительным коммутирующим устройством 8 дополнительную катушку 3, следующую за последней такой же из первоначального ряда /фиг. 8 и фиг. 9/. Размыкаются контакты 42, 44, 47, 49 и замыкаются контакты 43, 46, 50, 52, 54 дополнительного коммутирующего устройства 8. Остальные контакты разомкнуты /фиг. 9/. Картина подключения дополнительных катушек 3 будет соответствовать фиг. 8. При этом будем иметь симметричные бегущие навстречу друг другу магнитные поля, пересекающие вторичный элемент 4 и индуктирующие в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание вихревых токов во вторичном элементе 4. При взаимодействии этих вихревых токов с бегущими магнитными полями создаются механические усилия F1 и F2 /фиг. 8/, направленные встречно и уравновешивающие друг друга. Эти усилия фиксируют вторичный элемент 4 в новом положении. И так далее. To make the step of the secondary element 4 into two gear divisions, an additional switching device 8 disconnects from the voltage source the last additional coil 3 of the winding in the initial row of additional coils 3 / Fig. 7 and FIG. nine/. In this case, the contact 51 of the additional switching device 8 opens, the contacts 42, 44, 47, 49 remain closed, the remaining contacts are open. The symmetry of counter-running magnetic fields is broken, as from left to right / Fig. 7 / a traveling magnetic field is excited by currents flowing through a system of additional coils 3 of the inductor winding containing three additional coils 3: A, B, C, and a magnetic field running from right to left / towards the first / is created by currents flowing through a system including only two additional coils 3: B, C. Thus, the magnetic field running from right to left is asymmetric and has an "elliptical" character. Magnetic fields running towards each other intersect the secondary element 4 and induce electromotive forces in it, causing eddy currents to flow in the secondary element 4. When traveling magnetic fields interact with eddy currents, counter-directed forces F1 and F2 are created. In this case, the force F1 will be greater than F2 and the secondary element 4 under the influence of the difference of these forces will begin to move from left to right. This movement will continue until counter-directed efforts become equal in magnitude. The equilibrium of the efforts of F1 and F2 occurs at the completion of the first step, while the fields running towards each other will have the same “elliptical character”, i.e. from left to right: B, C and from right to left: B, C. For stable electromagnetic fixation of the secondary element 4 in a new position, disconnect the first additional coil 3 of the inductor windings from the initial row of additional coils 3 from the voltage source and connect an additional switching device 8 to the voltage source a coil 3 following the last of the same from the original row / FIG. 8 and FIG. nine/. The contacts 42, 44, 47, 49 are opened and the contacts 43, 46, 50, 52, 54 of the additional switching device 8 are closed. The remaining contacts are open / Fig. nine/. The picture of connecting additional coils 3 will correspond to FIG. 8. In this case, we will have symmetrical magnetic fields running towards each other, intersecting the secondary element 4 and inducing electromotive forces in it, causing eddy currents to flow in the secondary element 4. Mechanical forces F1 and F2 / are created when these eddy currents interact with traveling magnetic fields. FIG. 8 /, directed in the opposite direction and balancing each other. These efforts fix the secondary element 4 in a new position. Etc.

Управлять включением контактов коммутирующего устройства 6 и дополнительного коммутирующего устройства 8 можно и с помощью ЭВМ. You can control the inclusion of the contacts of the switching device 6 and the additional switching device 8 using a computer.

По сравнению с прототипом расширены функциональные возможности электропривода: получена возможность варьировать величину шага вторичного элемента на целое число зубцов делений. ЫЫЫ8 Compared to the prototype, the functionality of the electric drive has been expanded: it has been possible to vary the step size of the secondary element by an integer number of division teeth. YYY8

Claims

A linear asynchronous electric drive containing an inductor consisting of a core, including yoke and teeth, 3-phase winding coils are placed on the teeth, each of which includes one core tooth, an electrically conductive secondary element mounted on supports, a switching device configured to simultaneously connect to a voltage source for fixing the armature of at least five phase winding coils, forming along the longitudinal axis of the inductor an initial row in which, until its middle, is straight and after the opposite order of phase rotation is unified, moreover, to take the step of the secondary element with the ability to disconnect the last coil of the row, and for its electromagnetic fixation to disconnect the first coil of the row and connect the coil following the last coil of the initial row with the formation of a new row with the same phase sequence characterized in that it is equipped with an additional switching device and an additional 3-phase winding, each coil of which covers at least two prongs dechnika and connected to an additional switching device, configured the same as the main switching device, such as additional switching coils of 3-phase windings, which switching of the main coils of the main winding switching device.