SU1713041A1 - Линейна электрическа машина - Google Patents
Линейна электрическа машина Download PDFInfo
- Publication number
- SU1713041A1 SU1713041A1 SU894668573A SU4668573A SU1713041A1 SU 1713041 A1 SU1713041 A1 SU 1713041A1 SU 894668573 A SU894668573 A SU 894668573A SU 4668573 A SU4668573 A SU 4668573A SU 1713041 A1 SU1713041 A1 SU 1713041A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- poles
- movable part
- order
- phase
- magnetic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в линейных машинах с раздельными магнитопроводами фаз. Целью вл етс снижение материалоемкости. Устройство содержит неподвижный статор с раздельными магнитопроводами фаз, каждый из которых снабжен двум вновыраженными полюсами, при этом указанные магнитопроводы выполнены со смешением относительно друг друга вдоль зазора, отдел ющего статор от ферромаг-^ нитной подвижной части, заключенной в корпусе. Положительный эффект достигаетс путем чередовани полюсов фаз в зазоре, выполнением всех обмоток сосредоточенными и размещенными в плоскост х, параллельных направлению движени . 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к линейным электрическим машинам с раздельными магнитопроводами фаз.
Целью вл етс снижение материалоемкости .
На фиг.1 прказанобщий вид машины, на фиг.2 - вид сбоку; на фиг.З - вид в аксонометрии; на фиг.4 - вариант выполнени в качестве синхронной машины.
Линейна электрическа машина состоит из неподвижного статора и подвижной ферромагнитной вторичной части.
Статор состоит из раздельных магнитопроводовфаз с сосредоточенными обмотками: магнитопровод фазы А 1, обмотка фазы 2, вновыраженные полюса магнитопровода - пр мой полюс 3 и обратный полюс 4, магнитопровод фазы 2 В 5, обмотка фазы
6, вновыраженные полюса магнитопровода- пр мой полюс 7 и обратный полюс 8, магнитопровод фазы С 9, обмотка фазы 10, вновыраженные полюса магнитопровода - пр мой и полюс 11 и обратный полюс 12.
При исполь зовании машины в режиме шагового или реактивного электропривода в конструкцию статора входит дополнительный магнитопровод 13, соедин ющий левь1е и правые полюса 14, неферромагнитный со .единительный элемент 15. В этом случае подвижна часть выполнена в виде короба 16 с ферромагнитными элементами 17, соединенными немагнитными элементами 18, который перемещаетс вдоль направл ющих 19 и соединен штоком 20 с рабочим механизмом. Дополнительный магнитопровод 13 неподвижной части размещен внутри короба 16 подвижной части.
При использовании линейной машины в качестве синхронной подвижна часть выполнена с системой возбуждени , имеющей магнитопровод 21, обмотку возбуждени 22 и вновыраженные полюса магнитопровода системы возбуждени - пр мой полюс 23 и обратный полюс 24,
Дл уменьшени массы подвижной части и повышени надежности всего устройства подвижными могут быть выполнены только вновыраженные полюса 23 и 24, а магнитопровод 21 закреплен неподвижно и отделен от подвижной части дополнительным воздушным зазором 25.
Машина работает следующим образом.
Вслед за однополупериодными импульсами тока, поступающими от выпр мителей, подключенных к трехфазной сети, соответственно , в обмотку 2 фазц А, затем - вобмотку 6 фазы В, затем в обмотку 10 фазы С, полюса подвижной части перемещаютс , занима последовательно положени наибольшей проводимости магнитного потока относительно полюсов 3 и 4 (и не расположенных против них выступов- полюсов 14) фазы А - затем то же относительно полюсов 7 фазы В, затем - полюсов 11 фазы С - и снова полюсов фазы А, и т.д., осуществл перемещение подвижной части в направлении , определенном последовательностыо подачи импульсов тока в фазы статора. Активные материалы машины при этом хорошо используютс - только короткие отрезки обмоток фаз, проход щие от одной стороны статора к другой,не охвачены магнитопроводами; с каждой стороны машины магнитный поток модулируетс в четырех .последовательных зазорах, в каждом кольцевом сечении пол юса фаз aKSHnoteHituanb ны, что резко снижает рассе ние магнитного потока. Конструкци машины позвол ет применить и многократную модул ц14Ю потока, даже дл значительных мощностей достаточно указанных четырех зазоров, где модулируетс магнитный поток по конструкции на фиг. 1-3. Машина по фиг.4 работает как синхронна линейна машина - обмотки фаз А, В, С - соответственно 2, 6 и 10 подключены к трехфазной сети и в рабочем зазоре с каждой стороны машины возникает, при наличии токов в обмотках 2, 6, 10, бегущее поле - как в любой синхронной внополюсной линейной машине - отстающее от оси потока полюсов 2324- подвижной части - при работе в режиме генератора - и опережающее эту ось - при работе в режиме двигател . Магнитный поток , создаваемый обмоткой возбуждени 22, проходит по цепи: неподвижный магнитопровод21 системы возбуждени , зазор25
(с каждой стороны машины, вдоль всех полюсов подвижной части): далее, например, в полюса 23, рабочий зазор, в полюса противолежащей фазы или фаз - например, полюс 12 фазы С магнитопровод 9 фазы С, полюс 11 фазы С, рабочий зазор, полюс 24, дополнительный зазор 25 и замыкаетс в магнитопроводе 21, обеспечива переменное , при перемещении подвижной части,
потокосцепление с обмотками фаз статора 2,6 и 10 - аналогично переменным потокосцеплени м у обычных синхронных машин. Следует указать на особые возможности , которые создает конструкци - применение сосредоточенных фазных обмоток, вместо распределительных в пазах, а такие обмотки, как известно, на пор док надежнее распределенных; возможно использование существенно более высоких
линейных нагрузок А/А/М/ - сечение фазных обмоток не зажато в пазах - и больших индукций Всртл - поток не зажат в узком сечении зубцов и обмотка возбуждени - одна на любое число полнрсов - сосредоточенна .
Основной параметр использовани машины .-удельное касательное усилие Вбсртл АА/М,
-резко возрастает. Лучше охлаждаютс обмотки . При работе в двигательнок режиме и
питании от сети 50 Гц возможно выполнение тихоходных линейных машин - при зазорах пор дка 0,5 мм вполне возможно выполнение полюсных рассто ний 2 г 10 мм и
тогда ,
V 2Tf 0,01м-50 0,5 м/с
-у машины традиционной конструкции это практически невыполнимо, а редуцирование скорости у линейных машин - трудна
задача.
Наконец, наличие единых обмоток при любом числе полюсов, незначительна относительна величина нерабочей части
обмоток фаз позвол ет резко снизить потери в меди обмоток - существенно подн ть КПД в сравнении, например, с традиционной конструкцией с пазами и зубцами,
Интересные проблемы возникают при
использовании этой машины (фиг.4) в качестве линейного дизель - генератора (кратко обознача , как генератор, преобразующий в электрическую энерги ю механическую энергию возвратно-поступательного движени - гидромеханическую энергию возвратного движени - гидромотора, поршней двигателей внутреннего сгорани , паровой машины и т.п.). Система шатунов, коленчатые валы и т.п. составл ют значительную
часть массы современных дизель-генераторных установок, но при обычной многоцилиндровой системе, именно рбщий коленчатый вал позвол ет поршн м цилиндровсовершать и движени , при которых поршень не отдает, а потребл ет энергию. Если у поршн движени как в одну, так и в другую сторону рабочие , к поршню может непосредственно присоедин тьс шток генератора, если обмотки фаз подключены , например, к выпр мительным мостикам , когда изменение фазности (и увеличены ЭДС..,) не имеет особого значени - несколько таких одноцилиндровых генераторов могут создать систему посто нного тока с маломен ющимс напр жением , а масса подвижной части генератора много меньше даже только массы обычного шатуна- выгода несомненна . Но дл более распределенных двух- и четырехтактных двигателей задача усложн етс - нужно либо св зывать шток с дополнительными коромыслом , к которому подсоедин ютс два (или четыре) поршн , обеспечива непрерывность рабочего возвратно-поступательного хода подвижной части и подачу энергии поршн ми в соответствующих част х (тактах) цикла, либо, сохран систему одноцилиндровых машин, концевыми программным переключателем в нужных тактах переключать машину из генераторного режима в двигательный. При всех решени х - высока многополюсность машины (при одной обмотке на все полюса) позвол ет в генераторном режиме получить повышенную частоту - более подход щую дл выпр млени . Наконец, как и в любой синхронной машине, возникает, в двигательном режиме, возможность известными методами -установкой Датчиков положени подвижной части, управл ющих усилител ми , подающие напр жени в обмотки фаз получить т.н. автосинхронную машину с характеристиками двигател посто нного тока .
Claims (6)
1.Линейна электрическа машина, содержаща неподвижный статор с сосредо точенными обмотками фаз, размещенными
на раздельных магнитопроводах, и отделенную от него зазором подвижную часть с ферромагнитными элементами, отличающа с тем, что, с целью снижени материалоемкости , раздельные магнитопроводы снабжены вновыраженными полюсами и выполнены со смещением вдоль зазора относительно друг друга.
2.Электрическа машина поп.1,отличающа с тем, что, с целью снижени
расхода проводниковых материалов, раздельные магнитопроводы каждой фазы выполнены с общей обмоткой.
3.Электрическа машина по пп.1 и 2, о тли чающа с тем, что, с целью улучшени
динамических характеристик, неподвижна часть снабжена дополнительным магнитопроводом с вновыраженными полюсами, подвижна часть выполнена в виде короба, внутри которого размещен-упом нутый дополнительный магнитопровод неподвижной части, при этом ферромагнитные элементы подвижной части размещены между полюсами раздельных магнитопроводов и полюсами дополнительного магнитопровода .
4.Электрическа машина по пп.1 и 2, о тличающа с тем, что, с целью расширени области применени , подвижна частьснабжена обмоткой возбуждени , размещенной на магнитопроводе, снабженной вновыраженными полюсами.
5.Электрическа машина по п.4, отличающа с тем, что вновыраженные полюсы выполнены заодно с магнитопроводом подвижной части.
6. Электрическа машина по п.4, о т л ичающа с тем, что, с целью повышени надежности, вновыраженные полюса выполнены отдельно от неподвижного магнитопровода с обмоткой возбуждени .
/7- 3
rl 2 Э 1 S 9 f5 .2 фиг S fr v 10 В 1 5 п., 16 5
If
в
A
12 23
-9 -10
11
22 21
2S 19
/Д 5
О
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894668573A SU1713041A1 (ru) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Линейна электрическа машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894668573A SU1713041A1 (ru) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Линейна электрическа машина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1713041A1 true SU1713041A1 (ru) | 1992-02-15 |
Family
ID=21437031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894668573A SU1713041A1 (ru) | 1989-03-28 | 1989-03-28 | Линейна электрическа машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1713041A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171599U1 (ru) * | 2016-12-28 | 2017-06-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Линейная электрическая машина |
-
1989
- 1989-03-28 SU SU894668573A patent/SU1713041A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР NJ 1647795. кл. Н 02 К 41 /035, 1988. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171599U1 (ru) * | 2016-12-28 | 2017-06-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Линейная электрическая машина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2273086C2 (ru) | Электрическая машина | |
US6049146A (en) | Electromagnetic piston engine | |
US3912958A (en) | Flux-switched inductor alternator | |
US3541362A (en) | Electromagnetic generators | |
US7859141B2 (en) | Electrical machine and use thereof | |
RU99112947A (ru) | Двухфазная, электронно коммутируемая реактивная машина | |
CA1108695A (en) | Pulsed excitation alternator | |
SU1713041A1 (ru) | Линейна электрическа машина | |
Zouaghi et al. | No-load features of T-LSMs with quasi-Halbach magnets: Application to free piston engines | |
Wang et al. | Comparison of flux switching and modulated pole linear machines for use with a free piston | |
Davis et al. | Experimental evaluation of mutual inductances in a switched reluctance motor | |
RU2249904C2 (ru) | Электрическая машина с постоянными магнитами и энергосберегающим управлением | |
Luo et al. | A synchronous/permanent magnet hybrid AC machine | |
US3588559A (en) | Inductor generator structure | |
SE7905864L (sv) | Vexelstromsgenerator, serskilt for en marinmotor | |
RU2124799C1 (ru) | Самовозбуждающийся бесколлекторный генератор постоянного тока | |
CN108512393B (zh) | 一种新型四边型直线电机 | |
RU2031518C1 (ru) | Линейный электродвигатель | |
SU1814748A3 (en) | Electromagnetic converter of reciprocating motion to rotary motion | |
JPS631021B2 (ru) | ||
RU2088027C1 (ru) | Трехфазный электродвигатель | |
JPS6248243A (ja) | 永久磁石式電動機 | |
RU2024164C1 (ru) | Двухфазный электродвигатель | |
RU2133545C1 (ru) | Генератор переменного тока | |
RU2185018C2 (ru) | Электрический двигатель постоянного тока |