SU1660110A1 - Linear induction motor - Google Patents

Linear induction motor Download PDF

Info

Publication number
SU1660110A1
SU1660110A1 SU884442422A SU4442422A SU1660110A1 SU 1660110 A1 SU1660110 A1 SU 1660110A1 SU 884442422 A SU884442422 A SU 884442422A SU 4442422 A SU4442422 A SU 4442422A SU 1660110 A1 SU1660110 A1 SU 1660110A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
passive
pole
active
magnetic
width
Prior art date
Application number
SU884442422A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ivan L Slavinskij
Vasilij F Shinkarenko
Vladimir S Popkov
Original Assignee
Osoboe K B Linejnykh Elektrodv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osoboe K B Linejnykh Elektrodv filed Critical Osoboe K B Linejnykh Elektrodv
Priority to SU884442422A priority Critical patent/SU1660110A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1660110A1 publication Critical patent/SU1660110A1/en

Links

Description

Изобретение относится к электротехнике, к линейному индукторному электродвигателю, используемому для транспорта на магнитном подвесе. Целью является улучшение массогабиритных показателей иThe invention relates to electrical engineering, to a linear inductor motor used for transport on a magnetic suspension. The goal is to improve the mass-abilities and

уменьшение потребляемой мощности, Устройство состоит из первичной части в виде П-образного магнитопровода с активным полюсом 1 с обмоткой якоря 4 и пассивным полюсом 2, соединенных ярмом 3 с обмоткой 5 возбуждения. Ярмо и вторичная часть 6 выполнены в виде гребенки. Основание гребенки вторичной части размещено в зоне пассивного полюса, а основание гребенки ярма - в зоне активного полюса, при этом она состоит из трех зубцов, на каждом из которых размещены катушки обмотки возбуждения. Крайние катушки подключены к регуляторам магнитной подвески, а средняя к выключателю. Положительный эффект достигается улучшением распределения магнитного потока и уменьшение рассеяния. 2 ~reduction of power consumption. The device consists of a primary part in the form of a U-shaped magnetic circuit with an active pole 1 with an armature winding 4 and a passive pole 2 connected by a yoke 3 with an excitation winding 5. The yoke and the secondary part 6 are made in the form of a comb. The base of the comb of the secondary part is located in the zone of the passive pole, and the base of the yoke comb is located in the zone of the active pole, while it consists of three teeth, each of which has an excitation winding coil. Extreme coils are connected to the regulators of the magnetic suspension, and the middle to the switch. A positive effect is achieved by improving the distribution of the magnetic flux and reducing scattering. 2 ~

з.п. ф-лы, 5 ил. . ~zp f-ly, 5 ill. . ~

__ СЛ__ SL

с:with:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для тяги и подъема экипажа на электромагнитном подвесе.The invention relates to electrical engineering and can be used for thrust and lifting of the crew on an electromagnetic suspension.

Цель изобретения - расширение области применения путем применения двигателя для транспорта на магнитном подвесе, уменьшение массогабаритных показателей и потребляемой мощности, улучшение стабилизации по крену.The purpose of the invention is to expand the scope by applying the engine for transport on a magnetic suspension, reducing the weight and size parameters and power consumption, improving the roll stabilization.

На фиг.1 и 2 показан электродвигатель, поперечный и продольный разрезы; на фиг.З то же, общий вид; на фиг.4 - картина продольного магнитного поля электродвигателя; на фиг.5-схема подключения регуляторов подвески к катушкам обмотки возбуждения.Figure 1 and 2 shows the motor, transverse and longitudinal sections; fig.Z the same general view; figure 4 - picture of the longitudinal magnetic field of the electric motor; in Fig.5 is a diagram of the connection of the suspension regulators to the coils of the excitation winding.

Электродвигатель состоит из первичной части, которая выполнена в виде П-образного магнитопровода с активным шихтованным полюсом 1 и пассивным полюсом 2. ОбаThe electric motor consists of a primary part, which is made in the form of a U-shaped magnetic circuit with an active laminated pole 1 and a passive pole 2. Both

полюса крепятся к ярму 3. Нз активном полюсе размещена обмотка 4 якоря. На ярме уложена обмотка 5 возбуждения. Ярмо и вторичная часть 6 выполнены з виде гребенки (фиг.З), при этом основание гребенки вторичной части находится в зоне пассивного полюса, а основание гребенки ярма - в зоне активного полюса (фиг.2). Ярмо состоит из трех зубцов (фиг.2), на каждом иэ которых находятся катушки обмотки возбуждения .Две крайние катушки обмотки возбуждения 031 и 083 подключены к регуляторам магнитной подвески АРП1 и АРП2 (фиг.5), а средняя катушка ОВ2 подключена к выключателю В, который управляется регуляторами АРП 1 иАРП2. егуляторы подвески АРП1 и АРП2 и выключатель 3 подключены к бортовому источнику электропитания ИП. Наконечник пассивного полюса 2 имеет немагнитные вставки 7окоторыз рас-poles are attached to the yoke 3. Nz active pole is placed winding 4 anchors. On the yoke laid winding 5 excitation. The yoke and the secondary part 6 are made of a comb (fig. 3), with the base of the comb of the secondary part located in the zone of the passive pole, and the base of the comb of the yoke - in the zone of the active pole (figure 2). The yoke consists of three teeth (figure 2), on each of which are located the excitation winding coils. Two extreme coils of the excitation winding 031 and 083 are connected to the regulators of the magnetic suspension ARP1 and ARP2 (figure 5), and the middle coil ОВ2 is connected to the switch B which is controlled by regulators ARP 1 and ARP2. The suspension regulators ARP1 and ARP2 and switch 3 are connected to the onboard power supply source PI. The tip of the passive pole 2 has non-magnetic inserts 7 about which

веиа^ЗЬveya ^ zb

16601101660110

положены симметрично по отношению к катушкам 5 возбуждения (фиг.2).laid symmetrically with respect to the excitation coils 5 (figure 2).

Работу электродвигателя рассмотрим на примере картины продольного (фиг.4) и поперечного (фиг.1) магнитного поля. Как видно из фиг.1 магнитный поток Фв, создаваемый обмоткой 5 возбуждения, замыкается поперек электродвигателя, а магнитный поток Фя , создаваемый обмоткой 4 якоря, замыкается в продольном направлении. Поскольку вторичная часть 6 по длине состоит из дискретно установленных ферромагнитных элементов (зубцов гребенки), то магнитный поток возбуждения Фв модулируется (кривая распределения магнитного потока Фв на фиг.4). Модулированный магнитный поток возбуждения Фв можно представить в виде суммы постоянной и переменной его составляющих. В зависимости от того, каким током запитать обмотку якоря, электродвигатель может работать в режиме постоянного тока или в синхронном режиме. В первом случае усилие тяги возникает за счет взаимодействия тока якоря с модулированным по длине магнитным потоком возбуждения Фв (фиг.4). Коммутация 'тока в обмотке якоря осуществляется бесконтактным коммутатором (вентильный режим).The operation of the motor will consider the example of a longitudinal picture (figure 4) and a transverse (figure 1) magnetic field. As can be seen from figure 1, the magnetic flux F in , created by the winding 5 of excitation, closes across the electric motor, and the magnetic flux F i , created by the winding 4 of the armature, closes in the longitudinal direction. Since the secondary part 6 is lengthwise composed of discretely installed ferromagnetic elements (comb teeth), the excitation magnetic flux F in is modulated (distribution curve of the magnetic flux F in in figure 4). The modulated magnetic flux F in the excitation can be represented as a sum of a constant and a variable of its components. Depending on how much current to power the armature winding, the electric motor can operate in DC mode or in synchronous mode. In the first case, the thrust force arises due to the interaction of the armature current with the modulated excitation magnetic flux F in length (Fig. 4). Switching 'current in the armature winding is carried out by a contactless switch (valve mode).

Во втором случае усилие тяги создается за счет взаимодействия бегущего магнитного поля якоря Фв (на фиг.4 показана первая гармоническая составляющая этого поля) с модулированным в продольном направлении магнитным полем возбуждения Фв . В этом случае усилие тяги пропорционально значениям магнитного потока возбуждения Фв и якоря Фя . а также синусу угла нагрузки Θ. Подъемное усилие, согласно формуле Максвелла пропорционально квадрату магнитной индукции в воздушном зазоре и площади сечения полюсов в зоне воздушного зазора.In the second case the thrust force is generated by the interaction of the running magnetic field F to the armature (4 shows a first harmonic component of this field) with the modulated in the longitudinal direction of the magnetic excitation field F in. In this case, the thrust force is proportional to the values of the excitation magnetic flux of the PV and the anchor Φ i . as well as the sine of the load angle Θ. The lifting force, according to Maxwell's formula, is proportional to the square of the magnetic induction in the air gap and the cross-sectional area of the poles in the air gap zone.

Для улучшения стабилизации электродвигателя по крену необходимо, чтобы подъемные усилия, создаваемые пассивным и активным полюсами, были примерно равны. Поскольку маг нитный поток возбуждения в воздушном зазоре является общим для пассивного и активного полюсов, этого можно добиться выбором сечения (ширины) полюсов.To improve the stabilization of the motor roll, it is necessary that the lifting forces generated by the passive and active poles are approximately equal. Since the magnetic flux of excitation in the air gap is common for the passive and active poles, this can be achieved by choosing the cross section (width) of the poles.

В соответствии с уравнением Максвелла подъемное усилие равноIn accordance with Maxwell’s equation, the lifting force is

где Ф - магнитный поток;where f is the magnetic flux;

5 - сечение полюса;5 - pole section;

/*о - магнитная постоянная./ * o - magnetic constant.

Подъемные усилия, создаваемые отдельно активным (Епа) и пассивным (РПп) полюсами ЕПп = Епа.The lifting forces generated separately active (EPA) and passive (P P p) poles Е P P = EPA.

Для электродвигателя эти усилия определяются следующими выражениямиFor an electric motor, these efforts are defined by the following expressions

с _ Ф' Кьа па 2-За-До’ with _ F 'Kya na 2-Za-Do'

с _ ф ι4η from _ f ι4η

Ρηη 1Ρηη 1

где Квп и Ква - коэффициенты выпучивания магнитного поля, зависящие от геометрии полюсов и величины воздушного зазора.where K rp and K va are the coefficients of buckling of the magnetic field, depending on the geometry of the poles and the size of the air gap.

За — Ьа ‘ Ьг2 ’Р," Зп — 2Ьп ' Р'Т , где Ьп - ширина пассивного полюса:Za-la ‘Lg2’ P, “Zn-2bn 'R'T, where bn is the width of the passive pole:

Ьа - ширина активного полюса;B a is the width of the active pole;

Ьг2 - ширина зубца гребенки вторичной части;L2 is the width of the tooth of the comb of the secondary section;

р - число пар полюсов якоря; т - полюсное деление якоря (фиг.З). Подставив значения За и 5П в выражения для Епа и Епп и приравняв их, получают выражение, определяющее соотношения между шириной пассивного и активного полюсовp is the number of pairs of anchor poles; t - pole division of the armature (fig.Z). Substituting the values of Za and 5 P in the expressions for Epa and Epp and equating them, get an expression that defines the ratio between the width of the passive and active poles

Управление по тагнажу осуществляется регулированием тока в каждой катушке возбуждения (в крайних катушках ОВ1 и ОВЗ фиг.5),The control by tagnazh is carried out by regulating the current in each excitation coil (in the extreme coils OV1 and OVZ of FIG. 5),

Для исключения прохождения магнитного потока возбуждения, создаваемого одной из катушек возбуждения на соседний участок,наконечник пассивного полюса 2 имеет немагнитные вставки 7(фиг.2, 3). Когда к электродвигателю предъявляются повышенные требования к механической жесткости, эти вставки выполняются из титана или немагнитной стали и жестко соединяются с секциями пассивного полюса. Ширина немагнитных вставок равна величине воздушного зазора между первичной и вторичной частями электродвигателя. Уменьшение ширины снижает эффективность решения, а увеличение - ухудшает картину магнитного поля в зазоре под пассивным полюсом, уменьшает эффективное сечение полюса.To exclude the passage of the magnetic flux of the excitation created by one of the excitation coils to the neighboring section, the tip of the passive pole 2 has non-magnetic inserts 7 (Figures 2, 3). When increased requirements are imposed on the electric motor for mechanical rigidity, these inserts are made of titanium or non-magnetic steel and are rigidly connected to the sections of the passive pole. The width of the non-magnetic inserts is equal to the size of the air gap between the primary and secondary parts of the electric motor. Reducing the width reduces the effectiveness of the solution, and increasing it worsens the picture of the magnetic field in the gap under the passive pole, reduces the effective cross section of the pole.

Поскольку обмотка возбуждения электродвигателя разбита на три части, а к регуляторам магнитной подвески подключены лишь две катушки ОВ1 и ОВЗ, то общая мощность, а соответственно, и масса регуляторов подвески уменьшается на 1/3. При этом средняя катушка ОВ2 (фиг.5) создает постоянное подъемное усилие, равное примерно 1 /3 общего подъемного усилия, создаваемого электродвигателем. Для экстренного включения средней катушки (например, приSince the excitation winding of the electric motor is divided into three parts, and only two coils ОВ1 and ОВЗ are connected to the regulators of the magnetic suspension, the total power and, accordingly, the weight of the suspension regulators is reduced by 1/3. At the same time, the middle coil ОВ2 (figure 5) creates a constant lifting force equal to about 1/3 of the total lifting force generated by the electric motor. For emergency inclusion of the middle coil (for example, when

16601101660110

резком уменьшении воздушного зазораdrastically reducing the air gap

между первичной и вторичной частями) служит выключатель В (например, бесконтактный), управляемый одним или сразу двумяbetween the primary and secondary parts) is a switch B (for example, contactless), controlled by one or two

регуляторами подвески АРП 1, АРП2.regulators suspension ARP 1, ARP2.

Таким образом эффективность решения заключается в уменьшении ширины магнитопровода в зоне воздушного зазора, что способствует улучшению стабилизации по крену, уменьшению массы первичной части и регуляторов подвески примерно на 1520% (дополнительная масса включателя средней катушки намного меньше массы регулятора магнитной подвески), уменьшению мощности регуляторов магнитной под- 15 вески примерно на 1/3,Thus, the effectiveness of the solution is to reduce the width of the magnetic circuit in the air gap zone, which helps to improve the roll stabilization, reduce the mass of the primary part and the suspension controllers by about 1520% (the additional mass of the middle coil switch is much less than the mass of the magnetic suspension controller) under-15 weights about 1/3,

Claims (3)

Формула изобретения 1. Линейный индуктор ный электродвигатель, содержащий первичную часть в виде П-образного магнитопровода с активным 20 полюсом, на котором размещена обмотка якоря, пассивным полюсом и ярмом, на котором размещена обмотка возбуждения, и отделенную от нее воздушным зазором пассивную вторичную часть в виде дискретных 25 ферромагнитных элементов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем применения двигателя для транспорта на магнитном подвесе, уменьшения массогабаритных показателей 30 и потребляемой мощности, ярмо магнитопровода первичной части выполнено в видеClaim 1. A linear inductor motor containing a primary part in the form of a U-shaped magnetic circuit with an active 20 pole on which the armature winding is placed, a passive pole and a yoke on which the excitation winding is placed, and a passive secondary part separated from it by an air gap The form of discrete 25 ferromagnetic elements, characterized in that, with the aim of expanding the scope of application by applying the engine for transport on a magnetic suspension, reducing the weight and size indicators 30 and consumed power, the yoke of the primary magnetic core is made in the form гребенки с основанием, примыкающим к активному полюсу, и тремя зубцами, на каждом из которых размещены катушки обмотки возбуждения, а ферромагнитные элементы 5 вторичной части также выполнены в виде гребенки с основанием, соединяющим дискретные ферромагнитные элементы и расположенным в зоне пассивного полюса.comb with a base adjacent to the active pole, and three teeth, each of which contains an excitation winding coil, and ferromagnetic elements 5 of the secondary part are also made in the form of a comb with a base connecting discrete ferromagnetic elements and located in the zone of the passive pole. 2. Электродвигатель по п.1,отлича ю10 щийся тем, что он снабжен двумя немагнитными вставками, размещенными между пассивными полюсами магнитопровода первичной части в зоне, примыкающей к воздушному зазору, при этом ширина вставок равна величине воздушного зазора между первичной и вторичной частью.2. The motor according to claim 1, characterized in that it is equipped with two non-magnetic inserts placed between the passive poles of the primary magnetic core in the zone adjacent to the air gap, while the width of the inserts is equal to the size of the air gap between the primary and secondary parts. 3. Электродвигатель по пп.1 и 2, о т л ичающийся тем, что, с целью улучшения стабилизации по крену, ширина пассивного и активного полюсов определяется из соотношения3. The electric motor according to claims 1 and 2, which is based on the fact that, in order to improve roll stabilization, the width of the passive and active poles is determined from the ratio где Ьп, Ьа - ширина пассивного и активного полюсов;where L p , b a is the width of the passive and active poles; Ьг2 “ ширина зубца гребенки вторичной части;L2 is the width of the tooth of the comb of the secondary section; Кьп, Кьа ~ коэффициенты выпучивания магнитного поля в зазоре для пассивного и активного полюсов соответственно;Кпп, Кьа ~ the coefficients of buckling of the magnetic field in the gap for the passive and active poles, respectively; г- полюсное деление.g-pole division. 16601101660110 Фиг.55 16601101660110 Фиг.55
SU884442422A 1988-06-15 1988-06-15 Linear induction motor SU1660110A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884442422A SU1660110A1 (en) 1988-06-15 1988-06-15 Linear induction motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884442422A SU1660110A1 (en) 1988-06-15 1988-06-15 Linear induction motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1660110A1 true SU1660110A1 (en) 1991-06-30

Family

ID=21382122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884442422A SU1660110A1 (en) 1988-06-15 1988-06-15 Linear induction motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1660110A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2215291C (en) Arrangement for contactless inductive transmission of electrical power
US4793263A (en) Integrated linear synchronous unipolar motor with controlled permanent magnet bias
US5015902A (en) Multiphase synchronous permanent magnet electric machine
SU1660110A1 (en) Linear induction motor
US5140208A (en) Self-adjusting magnetic guidance system for levitated vehicle guideway
US4636666A (en) Heteropolar magnet
US6885272B1 (en) Permanent magnetic core device
ES2125946T3 (en) REGULATION CIRCUIT FOR A SHUNT OR SERIES MOTOR-GENERATOR OR COMPOUND WITH DYNAMIC CURRENT REACTION MAGNETIZATION.
US5099175A (en) Tunability enhanced electromagnetic wiggler
RU2159494C1 (en) Diode-inductor reluctance motor
JP2005261200A (en) Contactless power feeding apparatus
SU1169099A1 (en) Linear synchronous electric motor
SU1226578A1 (en) Linear induction motor
SU1257024A1 (en) Magnetofriction electric drive for belt conveyor
NO821547L (en) COMBINATION TRANSFORMER WITH COMMON CORE PARTIES
SU1325584A1 (en) Three-phase controllable reactor
RU92015109A (en) ELECTRIC REACTOR WITH SWITCHING
JPS5746698A (en) Controller for self-excited ac generator
DE3316833C2 (en) DC ring winding for an asynchronous generator
SU1582295A1 (en) Moving-coil linear motor
SU146852A1 (en) Not vopolyasna synchronous machine
SU1663632A1 (en) Electrical reactor with magnetic biasing
SU978279A1 (en) Induction motor with control device
SU892488A1 (en) Three-phase controllable saturation choke
SU1495949A1 (en) Linear dc motor