RU2080733C1

RU2080733C1 - Secondary member of linear induction motor

Info

Publication number: RU2080733C1
Application number: RU94029200A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Дмитриев
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1994-08-04
Filing date: 1994-08-04
Publication date: 1997-05-27
Also published as: RU94029200A

Abstract

FIELD: linear reciprocating or vibrating electric drives. SUBSTANCE: motor short-circuited winding is made of corrugated sheet material with cross slits 2 about teeth 4 of magnetic core 1 alternately embracing them in upper and lower parts. Part of metal between slits 2 is bent out on one side relative to plane of slits 2 and bent portions are secured in slots of magnetic core 1. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкциям вторичных элементов линейных асинхронных двигателей с короткозамкнутой обмоткой, и может найти применение в электроприводах линейного и возвратно-поступательного движения. The invention relates to electrical engineering, and in particular to structures of secondary elements of linear asynchronous motors with a short-circuited winding, and can find application in electric drives of linear and reciprocating motion.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении энергетических показателей и упрощении устройства. The invention is aimed at solving the problem of improving energy performance and simplifying the device.

Известен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, короткозамкнутая обмотка которого выполнена обычным способом, т.е. из расплавленного алюминия /1/. A secondary element of a linear asynchronous motor is known, the short-circuited winding of which is made in the usual way, i.e. from molten aluminum / 1 /.

Недостатком этого аналога можно считать сложность технологического оборудования для изготовления такой обмотки. Учитывая, что линейные асинхронные двигатели выпускаются в небольших количествах, применение дорогостоящего оборудования для изготовления литых обмоток является нерентабельным. The disadvantage of this analogue can be considered the complexity of the technological equipment for the manufacture of such a winding. Given that linear induction motors are available in small quantities, the use of expensive equipment for the manufacture of cast windings is unprofitable.

Известен также вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, который содержит магнитопровод, в пазах которого установлена короткозамкнутая обмотка, сформированная из листового электропроводящего материала в виде сплошной полосы с поперечными просечками, причем части металла между просечками развернуты на угол ≅90^o и установлены в пазах магнитопровода /2/.A secondary element of a linear induction motor is also known, which contains a magnetic circuit, in the grooves of which a short-circuited winding is formed, formed from a sheet of electrically conductive material in the form of a continuous strip with transverse grooves, and the metal parts between the grooves are turned at an angle of o90 ^o and installed in the grooves of the magnetic circuit / 2 /.

Недостатками этого аналога являются малая надежность и большие габариты устройства. Указанные недостатки объясняются растяжением металла в местах его разворота, что вызывает перегрев обмотки, а также большой вылет боковых шин, что увеличивает габариты. The disadvantages of this analogue are low reliability and large dimensions of the device. These shortcomings are explained by the stretching of the metal in the places of its rotation, which causes the overheating of the winding, as well as a large overhang of the side tires, which increases the dimensions.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранный в качестве прототипа вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, содержащий магнитопровод и короткозамкнутую обмотку, сформованную из листового гофрированного электропроводящего материала и охватывающую зубцы магнитопровода, а части металла между прорезей отогнуты в одну сторону относительно плоскости прорезей и закреплены в пазах /3/. The closest in technical essence to the invention is the selected as a prototype secondary element of a linear induction motor, containing a magnetic circuit and a short-circuited winding, molded from sheet corrugated electrically conductive material and covering the teeth of the magnetic circuit, and the metal parts between the slots are bent to one side relative to the plane of the slots and fixed in grooves / 3 /.

У прототипа и изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: магнитопровод и короткозамкнутая обмотка из листового гофрированного электропроводящего материала, охватывающая зубцы магнитопровода, а ее части между зубцами отогнуты в одну сторону относительно плоскости зубцов и закреплены в пазах. The prototype and the invention have the following similar essential features: a magnetic circuit and a short-circuited winding of sheet corrugated electrically conductive material, covering the teeth of the magnetic circuit, and its parts between the teeth are bent to one side relative to the plane of the teeth and fixed in grooves.

Недостатками прототипа являются низкие энергетические показатели и сложность конструкции. The disadvantages of the prototype are low energy performance and design complexity.

Указанные недостатки объясняются тем, что гофрированная лента выполнена сплошной, т. е. без прорезей, что увеличивает немагнитный воздушный зазор двигателя на величину толщины ленты, соответственно, увеличивается намагничивающий ток, падают коэффициент мощности и КПД. Кроме того, наличие электропроводящих шин, ферромагнитных вкладышей усложняет конструкцию. These drawbacks are explained by the fact that the corrugated tape is made continuous, i.e., without slits, which increases the non-magnetic air gap of the engine by the value of the tape thickness, accordingly, the magnetizing current increases, the power factor and efficiency decrease. In addition, the presence of electrically conductive tires, ferromagnetic liners complicates the design.

Цель изобретения повышение энергетических показателей и упрощение устройства. The purpose of the invention is improving energy performance and simplifying the device.

Для достижения поставленной цели вторичный элемент линейного асинхронного двигателя содержит магнитопровод, короткозамкнутую обмотку из листового гофрированного электропроводящего материала, охватывающую зубцы магнитопровода, части между зубцами отогнуты в одну сторону относительно плоскости зубцов и закреплены в пазах, причем короткозамкнутая обмотка выполнена с поперечными прорезями в верхней и нижней гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода. To achieve this goal, the secondary element of the linear induction motor contains a magnetic circuit, a short-circuited winding of sheet corrugated electrically conductive material, covering the teeth of the magnetic circuit, the parts between the teeth are bent to one side relative to the plane of the teeth and fixed in grooves, and the short-circuited winding is made with transverse slots in the upper and lower corrugations in which the teeth of the magnetic circuit are placed.

По отношению к прототипу изобретения имеются следующие отличительные признаки: короткозамкнутая обмотка выполнена с поперечными прорезями в верхней и нижней гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода. In relation to the prototype of the invention, there are the following distinctive features: the short-circuited winding is made with transverse slots in the upper and lower corrugations in which the teeth of the magnetic circuit are placed.

Перечисленные выше отличительные признаки вместе со сходными признаками прототипа обеспечивают повышение энергетических: показателей и упрощение устройства. The above distinguishing features along with similar features of the prototype provide increased energy: performance and simplification of the device.

Выполнение короткозамкнутой обмотки с поперечными прорезями в верхней и нижней гофрах, в которых размещены зубцы магнитопровода позволяют уменьшить немагнитный зазор, повысить энергетические показатели и упростить устройство. Performing a short-circuited winding with transverse slots in the upper and lower corrugations, in which the teeth of the magnetic circuit are located, can reduce the non-magnetic gap, increase energy performance and simplify the device.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в линейных асинхронных двигателях, с получением технического результата, заключающегося в применении гофрированной обмотки с поперечными прорезями, установленной в зубцах магнитопровода, обуславливающего обеспечение достижения поставленной цели - повышение энергетических показателей и упрощение устройства. The set of essential features characterizing the essence of the invention can be repeatedly used in linear induction motors, with the technical result consisting in the use of a corrugated winding with transverse slots installed in the teeth of the magnetic circuit, which ensures the achievement of the goal - increasing energy performance and simplifying the device.

На фиг. 1 изображен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя в сборе; на фиг. 2 короткозамкнутая обмотка отдельно от магнитопровода. In FIG. 1 shows a secondary element of a linear induction motor assembly; in FIG. 2 short-circuited winding separately from the magnetic circuit.

Вторичный элемент линейного асинхронного двигателя содержит магнитопровод 1 с короткозамкнутой обмоткой из листового гофрированного электропроводящего материала, например, меди, с поперечными прорезями 2 в верхней части гофры и прорезями 3 в нижней части гофры. Прорези 2 и 3 охватывают зубцы магнитопровода 1 попеременно то в верхней части зубца 4, то в нижней части зубца 5. Части металла между прорезями 2 выполняют роль стержней 6, которые отогнуты в одну сторону относительно плоскостей прорезей 2 и 3 и закреплены в глубоких пазах магнитопровода 1. Короткозамыкающие шины 7 имеют также гофрированную форму и замыкают по торцам магнитопровода 1 стержни 6. Ширина прорезей 2 и 3 равна ширине зубцов 4 и 5, а длина прорезей 2 и 3 равна или несколько больше ширины магнитопровода 1. Толщина стержней 6, равная толщине исходной электропроводящей полосы, выбирается равной ширине пазов магнитопровода 1, что обеспечивает прочную установку с натягом обмотки в магнитопровод. Можно отметить также дополнительный положительный эффект устройства по сравнению с прототипом это увеличение поверхности охлаждения короткозамыкающих шин 7, что улучшает условия охлаждения двигателя. The secondary element of the linear induction motor contains a magnetic circuit 1 with a short-circuited winding of sheet corrugated electrically conductive material, for example, copper, with transverse slots 2 in the upper part of the corrugation and slots 3 in the lower part of the corrugation. Slots 2 and 3 cover the teeth of the magnetic circuit 1 alternately in the upper part of the tooth 4, then in the lower part of the tooth 5. The metal parts between the slots 2 act as rods 6, which are bent to one side relative to the planes of the slots 2 and 3 and fixed in the deep grooves of the magnetic circuit 1. Short-circuit tires 7 are also corrugated and close at the ends of the magnetic circuit 1 rods 6. The width of the slots 2 and 3 is equal to the width of the teeth 4 and 5, and the length of the slots 2 and 3 is equal to or slightly greater than the width of the magnetic circuit 1. The thickness of the rods 6 is equal to the thickness is one electrically conductive strip is selected equal to the width of slots of the magnetic circuit 1, which provides a solid unit with an interference fit in the magnetic circuit winding. It can also be noted an additional positive effect of the device compared to the prototype is an increase in the cooling surface of short-circuit tires 7, which improves the cooling conditions of the engine.

Технология изготовления вторичного элемента может быть следующей. В сплошной полосе электропроводящего материала, ширина которой равна длине стержня 6 и удвоенной ширине короткозамыкающей шины 7 делают поперечные прорези 2 и 3, затем части металла 6 между прорезей загибают в одну сторону относительно плоскости каждой прорези 2 и 3, образуя гофрированную обмотку. The manufacturing technology of the secondary element may be as follows. In a continuous strip of electrically conductive material, the width of which is equal to the length of the rod 6 and the doubled width of the short-circuit bus 7, make transverse slots 2 and 3, then the metal parts 6 between the slots are bent to one side relative to the plane of each slot 2 and 3, forming a corrugated winding.

Готовую короткозамкнутую обмотку устанавливают путем забивки на магнитопровод 1, надев прорези 2 и 3 на зубцы 4 и 5. The finished short-circuited winding is installed by driving on the magnetic circuit 1, putting slots 2 and 3 on the teeth 4 and 5.

В процессе работы индуктор линейного асинхронного двигателя (не показан) создает бегущее магнитное поле, которое наводит в стержнях вторичного элемента 6 ЭДС, так как стержни 6 с торцов замкнуты шинами 7, то в них протекают вихревые токи, которые взаимодействуя с бегущим магнитным полем, создают тяговую силу, действующую на вторичный элемент, вызывая его движение. In operation, the inductor of a linear induction motor (not shown) creates a traveling magnetic field that induces in the rods of the secondary element 6 EMF, since the rods 6 are closed from the ends by buses 7, eddy currents flow into them, which, interacting with the traveling magnetic field, create traction force acting on the secondary element, causing it to move.

Как показали результаты изготовления опытного образца линейного асинхронного двигателя с предложенным вторичным элементом, заявляемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обладает повышенными энергетическими показателями и простотой конструкции. As shown by the results of the manufacture of a prototype linear induction motor with the proposed secondary element, the claimed invention can be used in the national economy and, in comparison with the prototype, has improved energy performance and simplicity of design.

Изобретение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды. The invention does not adversely affect the environment.

Claims

A secondary element of a linear induction motor containing a magnetic circuit and a short-circuited winding of sheet corrugated electrically conductive material covering the teeth of the magnetic circuit, its parts between the teeth are bent to one side relative to the plane of the teeth and fixed in grooves, characterized in that the short-circuited winding is made with transverse slots in the upper and the lower corrugations in which the teeth of the magnetic circuit are located.