RU2494522C1 - Linear asynchronous electric drive - Google Patents
Linear asynchronous electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494522C1 RU2494522C1 RU2012112510/07A RU2012112510A RU2494522C1 RU 2494522 C1 RU2494522 C1 RU 2494522C1 RU 2012112510/07 A RU2012112510/07 A RU 2012112510/07A RU 2012112510 A RU2012112510 A RU 2012112510A RU 2494522 C1 RU2494522 C1 RU 2494522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- turns
- switching device
- shielding
- coils
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для применения в дискретных электроприводах.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended for use in discrete electric drives.
Известен линейный асинхронный электропривод (ЛАЭП), содержащий индуктор, состоящий из сердечника на зубцах которого размещены катушки обмотки, электропроводящий якорь и коммутирующее устройство, на зубцах сердечника индуктора расположены экранирующие витки, выводы которых соединены, например, с герконовыми реле, катушки которых соединены с коммутирующим устройством (см. патент 2389125, РФ, МПК Н02К 41/025, Н02Р 8/42, 2010 г.).A linear asynchronous electric drive (LAEP) is known, comprising an inductor consisting of a core on the teeth of which winding coils are placed, an electrically conductive armature and a switching device, shielding coils are located on the teeth of the inductor core, the terminals of which are connected, for example, to reed relays, the coils of which are connected to the switching device (see patent 2389125, RF, IPC Н02К 41/025, НОР 8/42, 2010).
Данный ЛАЭП имеет низкий коэффициент полезного действия (КПД) в режиме фиксации электропроводящего якоря после совершения шага.This LAEP has a low coefficient of performance (COP) in the fixation mode of the conductive armature after completing the step.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является линейный асинхронный электропривод, содержащий индуктор, состоящий из сердечника, на зубцах которого размещены катушки, электропроводящий якорь и коммутирующее устройство, на зубцах сердечника индуктора в верхних их частях расположены по два экранирующих витка, выводы которых соединены, например, с контактами герконовых реле, катушки которых соединены с коммутирующим устройством, обеспечивающим возможность одновременного замыкания, по меньшей мере, четырех экранирующих витков, размещенных на четырех соседних зубцах индуктора и образующих первоначальный ряд, причем у первых двух зубцов замкнуты витки, экранирующие их правые части в направлении слева направо, а на третьем и четвертом зубцах замкнуты витки, экранирующие их левые части, причем для начала шага электропроводящего якоря коммутирующее устройство размыкает виток, экранирующий левую часть четвертого зубца первоначального ряда, а для завершения шага размыкает виток, экранирующий правую часть первого зубца первоначального ряда, и замыкает витки, экранирующие правые части второго и третьего зубцов, и витки, экранирующие левые части четвертого и пятого зубцов, при этом образуется ряд, аналогичный первоначальному (см. патент 2377707, РФ, МПК Н02К 41/025, Н02Р 8/42, 2009 г.). Этот ЛАЭП выбран нами в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed one is a linear asynchronous electric drive containing an inductor, consisting of a core, on the teeth of which are placed coils, an electrically conductive armature and a switching device, on the teeth of the core of the inductor in the upper parts there are two shielding turns, the terminals of which are connected, for example, with the contacts of the reed relays, the coils of which are connected to a switching device, which allows the simultaneous closure of at least four screens turning coils placed on four adjacent teeth of the inductor and forming the initial row, and the first two teeth have closed coils, screening their right parts in the direction from left to right, and on the third and fourth teeth are closed coils that shield their left parts, moreover, to start the step of conducting An anchor switching device opens the coil shielding the left side of the fourth tooth of the initial row, and to complete the step, opens the coil shielding the right side of the first tooth of the initial row, and closes t turns, shielding the right parts of the second and third teeth, and turns, shielding the left parts of the fourth and fifth teeth, a row similar to the original is formed (see patent 2377707, RF, IPC Н02К 41/025, НОР 8/42, 2009). We selected this LAEP as a prototype.
Низкий КПД в режиме фиксации электропроводящего якоря после совершения шага - недостаток прототипа.Low efficiency in the fixing mode of the conductive armature after completing the step is the disadvantage of the prototype.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции ЛАЭП.The technical task of the present invention is to eliminate the noted drawback in the developed design of LAEP.
Решение данной технической задачи достигается тем, что в линейном асинхронном электроприводе, содержащем индуктор, состоящий из сердечника, на зубцах которого размещены катушки обмотки, электропроводящий якорь и коммутирующее устройство, на зубцах сердечника индуктора в верхних их частях расположены по два экранирующих витка, выводы которых соединены, например, с контактами герконовых реле, катушки которых соединены с коммутирующим устройством, обеспечивающим возможность одновременного замыкания, по меньшей мере, четырех экранирующих витков, размещенных на четырех соседних зубцах индуктора и образующих первоначальный ряд, причем у первых двух зубцов замкнуты витки, экранирующие их правые части в направлении слева направо, а на третьем и четвертом зубцах замкнутые витки, экранирующие их левые части, причем для начала шага электропроводящего якоря коммутирующее устройство размыкает виток, экранирующий левую часть четвертого зубца первоначального ряда, а для завершения шага размыкает виток, экранирующий правую часть первого зубца первоначального ряда, и замыкает витки, экранирующие правые части второго и третьего зубцов, и витки, экранирующие левые части четвертого и пятого зубцов, при этом образуется ряд, аналогичный первоначальному, согласно изобретению, после завершения шага коммутирующее устройство размыкает витки, экранирующие правую часть третьего и левую часть четвертого зубцов и отключает от источника напряжения катушки обмотки, расположенные на третьем и четвертом зубцах.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in a linear asynchronous electric drive containing an inductor consisting of a core, on the teeth of which are placed winding coils, an electrically conductive armature and a switching device, two shielding turns are located on the teeth of the inductor core in their upper parts, the terminals of which are connected , for example, with the contacts of the reed relays, the coils of which are connected to a switching device, providing the possibility of simultaneously closing at least four shielding x turns, placed on four adjacent teeth of the inductor and forming the initial row, with the first two teeth having closed turns, shielding their right parts from left to right, and the third and fourth teeth having closed turns, shielding their left parts, moreover, to start the step of conducting An anchor switching device opens the coil shielding the left side of the fourth tooth of the initial row, and to complete the step, opens the coil shielding the right side of the first tooth of the initial row, and closes threads shielding the right parts of the second and third teeth, and turns shielding the left parts of the fourth and fifth teeth, this forms a row similar to the original, according to the invention, after completing the step, the switching device opens the turns shielding the right side of the third and left parts of the fourth teeth and disconnects the winding coils located on the third and fourth teeth from the voltage source.
Размыкание витков, экранирующих правую часть третьего и левую часть четвертого зубцов после завершения шага и отключение катушек обмотки на этих зубцах - эти признаки составляют новизну и определяют существенные отличия данного технического решения.The opening of the turns that shield the right-hand side of the third and left-hand parts of the fourth teeth after completing the step and turning off the winding coils on these teeth - these signs are new and determine the significant differences of this technical solution.
В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:The invention is further illustrated by an example of its specific implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 изображает общий вид линейного асинхронного электропривода (фрагмент поперечного сечения);figure 1 depicts a General view of a linear asynchronous electric drive (fragment of a cross section);
фиг.2 показывает вид сверху линейного асинхронного электропривода (фрагмент) с короткозамкнутыми экранирующими витками, выводы которых соединены с герконовыми реле;figure 2 shows a top view of a linear asynchronous electric drive (fragment) with squirrel cage shielding coils, the findings of which are connected to reed relays;
фиг.3 - поперечное сечение ЛАЭП, на котором показаны витки, экранирующие левые части первого и второго зубцов и витки, экранирующие правые части третьего и четвертого зубцов индуктора;figure 3 is a cross-section of the LAEP, which shows the turns that shield the left parts of the first and second teeth and the turns that shield the right parts of the third and fourth teeth of the inductor;
фиг.4 - тоже, что и на фиг.3, но при разомкнутом витке, экранирующем правую часть четвертого зубца;figure 4 is the same as in figure 3, but with the open coil shielding the right side of the fourth tooth;
фиг.5 - тоже, что и на фиг.4, но при разомкнутых витках, экранирующих правую часть первого зубца и экранирующих левую часть третьего зубца, и замкнутых витках, экранирующих правые части второго и третьего зубцов, и экранирующих левые части четвертого и пятого зубцов;5 is the same as in FIG. 4, but with open turns shielding the right side of the first tooth and shielding the left side of the third tooth, and closed turns shielding the right parts of the second and third teeth, and shielding the left parts of the fourth and fifth teeth ;
фиг.6. изображает ЛАЭП после завершения шага, все экранирующие витки разомкнуты кроме витков, экранирующих правую часть второго зубца и левую часть пятого зубца;Fig.6. depicts LAEP after the completion of the step, all shielding coils are open except for coils shielding the right side of the second tooth and the left side of the fifth tooth;
фиг.7 показывает упрощенную схему подключения катушек обмотки индуктора ЛАЭП и катушек герконовых реле к коммутирующему устройству (на фиг.7 изображены только контакты герконовых реле, а катушки этих реле на фиг.7 не показаны).Fig.7 shows a simplified connection diagram of the winding coils of the LAEP inductor and reed relay coils to the switching device (only the contacts of the reed relays are shown in Fig.7, and the coils of these relays are not shown in Fig.7).
Линейный асинхронный электропривод (фиг.1) содержит индуктор 1, состоящий из сердечника, на зубцах 2 которого размещены катушки 3 обмотки, электропроводящий якорь 4. На зубцах 2 сердечника индуктора в верхних их частях расположены по два экранирующих витка 5, выводы которых соединены с контактами герконовых реле 6 (фиг.2) катушки которых соединены с коммутирующим устройством (на фиг.2 не показано). На фиг.2 остальные обозначения те же, что и на фиг.1.The linear asynchronous electric drive (figure 1) contains an
На фиг.3 показан ЛАЭП (схематично), у которого витки 5 экранируют правые части 7 первого и второго зубцов 2 и левые части 8 третьего и четвертого зубцов. Стрелками F1 и F2 показаны направления сил, действующих на электропроводящий якорь 4 до совершения шага. F1 - усилие, действующее на якорь 4 слева направо, a F2 - усилие, действующее на якорь 4 справа налево. Сплошными линиями обозначены замкнутые герконами витки 5, а штриховыми линиями разомкнутые герконами витки. Первые четыре зубца образуют первоначальный ряд.Figure 3 shows the LAEP (schematically), in which the
На фиг.4 показано то же, что и на фиг.3, но при обоих разомкнутых экранирующих витках 5 четвертого зубца 2.Figure 4 shows the same as in figure 3, but with both
На фиг.5 изображено тоже, что и на фиг.4, но при разомкнутых витках 5, экранирующих правые части 7 и левые части 8 первого зубца 2, и замкнутых витках 5, экранирующих правые части 7 второго и третьего зубцов 2, и замкнутых витках 5, экранирующих левые части 8 четвертого и пятого зубцов. Второй, третий, четвертый и пятый зубцы индуктора образуют новый ряд, аналогичный первоначальному. Здесь показано перемещение электропроводящего якоря 4 на одно зубцовое деление.Fig. 5 shows the same as in Fig. 4, but with
На фиг.6 показана фиксация электропроводящего якоря 4 в новом положении после завершения первого шага ЛАЭП. Герконами замкнуты витки 5, экранирующие правую часть 7 второго зубца 2 и левую часть пятого зубца 2. Остальные обозначения те же, что и на фиг.1 - фиг.5.Figure 6 shows the fixation of the
Упрощенная схема подключения катушек 3 обмотки индуктора ЛАЭП к коммутирующему устройству 9 при помощи контактов 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 показана на фиг.7. Коммутирующее устройство 9 подключено к источнику однофазного напряжения 19.A simplified diagram of connecting the
Экранирующие витки 5, размещенные на зубцах индуктора ЛАЭП, соединены с герконовыми реле (на фиг.7 не показаны), выводы катушек которых соединены с коммутирующим устройством 9. На фиг.7 контакты герконовых реле показаны схематично и обозначены позициями 20-35.
Рассмотрим работу данного линейного асинхронного электропривода. При замыкании контактов 10, 11, 12, 13 и 14 коммутирующего устройства 9 подается напряжение на катушки 3 обмоток первого, второго, третьего и четвертого зубцов 2 индуктора ЛАЭП. По катушкам 3 первых четырех зубцов потечет ток, который создает пульсирующее магнитное поле (фиг.3 и фиг.7). Далее коммутирующее устройство 9 замыкает контакты герконов 21, 23, 24 и 26. Витки 5, экранирующие правые части 7 первого и второго зубцов 2, и витки 5, экранирующие левые части 8 третьего и четвертого зубцов 2, которые становятся короткозамкнутыми. В результате магнитные поля первых четырех зубцов становятся эллиптическими, которые пересекают электропроводящий якорь 4 и индуктируют в нем электродвижущие силы, под действием которых в электропроводящем якоре 4 потекут вихревые токи. В результате взаимодействия эллиптических магнитных полей с токами, или индуктированными, создаются механические усилия F1 или F2, действующие в направлении от неэкранированных частей зубцов 2 к экранированным. Усилия F1, созданные при взаимодействии эллиптических магнитных полей первых двух зубцов с токами в электропроводящем якоре 4 будут действовать слева направо и будут равны усилиям F2, созданным при взаимодействии эллиптических магнитных полей третьего и четвертого зубцов с токами в электропроводящем якоре 4, ими индуктированными, и будут действовать справа налево. Усилия F1 и F2 будут взаимно уравновешиваться и электропроводящий якорь 4 будет неподвижен (∑F1=∑F2).Consider the operation of this linear asynchronous electric drive. When the
Для начала первого шага электропроводящего якоря 4 (фиг.4 и фиг.7) коммутирующее устройство 9 размыкает контакт 26 герконового реле и оба витка 5, расположенные на четвертом зубце 2 индуктора оказываются разомкнутыми. Усилия F1 станут больше усилий F2 (2F1>F2), т.к. усилие F2 будет создаваться при взаимодействии эллиптического магнитного поля только одного третьего зубца с токами, им индуктированными. При этом усилия F2 будут иметь ту же самую величину, что и ранее. Под действием разности усилий (ΔF=2F1-F2) электропроводящий якорь 4 начнет перемещаться слева направо до тех пор пока усилия F1 и F2 вновь не станут равными.To start the first step of the conductive armature 4 (Fig. 4 and Fig. 7), the
Для завершения шага электропроводящего якоря 5 (фиг.5 и фиг.7) на одно зубцовое деление и фиксации его в новом положении коммутирующее устройство 9 размыкает контакт 20 и виток 5, экранирующий правую часть 7 первого зубца 2 и одновременного коммутирующее устройство размыкает контакт 24 и замыкает контакт 25. При этом виток 5, экранирующий правую часть третьего зубца становится короткозамкнутым, а виток, экранирующий левую часть третьего зубца размыкается. Одновременно коммутирующее устройство 9 размыкает контакт 11 и отключает катушку 2 обмотки первого зубца от источника напряжения 19. При этом замыкается контакт 15 и подается напряжение на катушку 2 обмотки пятого зубца 2 индуктора ЛАЭП. Коммутирующее устройство замыкает контакт 28 герконового реле и образует новый ряд из четырех зубцов (второй, третий, четвертый и пятый), аналогичный первоначальному (фиг.5 и фиг.7). Усилия F1 и F2 снова становятся равными (∑F1=∑F2). Электропроводящий якорь зафиксирован в новом положении. Ток течет по четырем катушкам индуктора, что приводит к созданию электрических потерь мощности в них. Токи в четырех короткозамкнутых витках также создают электрические потери мощности. Кроме того, электрические потери мощности будут в электропроводящем якоре 4. Это снижает КПД линейного асинхронного электропривода.To complete the step of the electrically conductive armature 5 (Fig. 5 and Fig. 7) by one tooth division and fixing it in a new position, the
После завершения шага электропроводящего якоря 4 с целью снижения потерь мощности коммутирующее устройство 9 (фиг.6 и фиг.7) размыкает контакты 13 и 14 и отключает от источника напряжения катушки 2 обмоток третьего и четвертого зубцов. Одновременно коммутирующее устройство 9 размыкает 25 и 26 контакты герконового реле. Под напряжением остаются катушки 2 обмоток второго и пятого зубцов индуктора ЛАЭП, у которых соответственно экранированы короткозамкнутыми витками правая и левая части. В этом случае для фиксации электропроводящего якоря 4 используются одинаковые по величине усилия F1 и F2. Каждое из этих усилий создается в результате взаимодействия эллиптических магнитных полей, бегущих навстречу друг другу, с токами, ими индуктированными в электропроводящем якоре 5. Теперь фиксация электропроводящего якоря 5 достигается за счет одного усилия F1 и одного усилия F2 При этом в ЛАЭП включены только две катушки 2 обмоток третьего и четвертого зубцов, короткозамкнутыми являются только два витка 5 и также в два раза уменьшена величина вихревых токов в электропроводящем якоре 4. Поэтому в режиме фиксации якоря электрические потери мощности в ЛАЭП будут в два раза меньше, что повысит коэффициент полезного действия линейного асинхронного электропривода.After completing the step of the electrically
По сравнению с прототипом снижены потери мощности в ЛАЭП и увеличен его коэффициент полезного действия.Compared with the prototype, power losses in LAEP are reduced and its efficiency is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012112510/07A RU2494522C1 (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Linear asynchronous electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012112510/07A RU2494522C1 (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Linear asynchronous electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2494522C1 true RU2494522C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012112510/07A RU2494522C1 (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Linear asynchronous electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494522C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622887C1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-06-21 | Ольга Вадимовна Непомнящая | Linear asynchronous electric drive |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2083152A5 (en) * | 1970-02-27 | 1971-12-10 | Tracked Hovercraft Ltd | |
US4216397A (en) * | 1978-03-20 | 1980-08-05 | Khantimirov Sergei S | Linear induction motor |
RU2067350C1 (en) * | 1993-07-23 | 1996-09-27 | Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта | Linear induction motor |
RU2068613C1 (en) * | 1993-07-23 | 1996-10-27 | Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта | Linear induction motor |
RU2259001C1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-08-20 | Соломин Владимир Александрович | Linear induction-motor drive |
RU2279752C1 (en) * | 2005-03-23 | 2006-07-10 | Владимир Александрович Соломин | Linear asynchronous electric drive |
RU2377707C1 (en) * | 2008-11-25 | 2009-12-27 | Владимир Александрович Соломин | Linear asynchronous electric drive |
RU2389125C1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-05-10 | Владимир Александрович Соломин | Linear asynchronous electric drive |
-
2012
- 2012-03-30 RU RU2012112510/07A patent/RU2494522C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2083152A5 (en) * | 1970-02-27 | 1971-12-10 | Tracked Hovercraft Ltd | |
US4216397A (en) * | 1978-03-20 | 1980-08-05 | Khantimirov Sergei S | Linear induction motor |
RU2067350C1 (en) * | 1993-07-23 | 1996-09-27 | Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта | Linear induction motor |
RU2068613C1 (en) * | 1993-07-23 | 1996-10-27 | Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта | Linear induction motor |
RU2259001C1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-08-20 | Соломин Владимир Александрович | Linear induction-motor drive |
RU2279752C1 (en) * | 2005-03-23 | 2006-07-10 | Владимир Александрович Соломин | Linear asynchronous electric drive |
RU2377707C1 (en) * | 2008-11-25 | 2009-12-27 | Владимир Александрович Соломин | Linear asynchronous electric drive |
RU2389125C1 (en) * | 2009-04-16 | 2010-05-10 | Владимир Александрович Соломин | Linear asynchronous electric drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622887C1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-06-21 | Ольга Вадимовна Непомнящая | Linear asynchronous electric drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ATE450076T1 (en) | ELECTRIC MACHINE | |
KR20130062332A (en) | Contact mechanism and electromagnetic contactor using same | |
RU2377707C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
RU2389125C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
RU2494522C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
RU2301488C1 (en) | Stepping motor | |
SE0202419D0 (en) | An electric machine and its use | |
RU2443047C1 (en) | Stepper motor | |
US2952801A (en) | Electromagnetic device and method of making | |
RU2622887C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
RU2357350C1 (en) | Step motor | |
RU2472275C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
EP2792055A1 (en) | Electric motor | |
RU2400909C1 (en) | Linear induction motor | |
US1827940A (en) | Magnetically engaged contact members for electric switches | |
RU2393617C1 (en) | Stepping motor | |
RU2461114C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
RU2510867C1 (en) | Linear asynchronous motor | |
US10629367B2 (en) | Permanent magnet induction generator (PMIG) | |
US3335300A (en) | Linear induction motor | |
RU2343621C1 (en) | Linear induction motor | |
JP5374630B2 (en) | Contact mechanism and electromagnetic contactor using the same | |
RU2259001C1 (en) | Linear induction-motor drive | |
RU2279752C1 (en) | Linear asynchronous electric drive | |
RU2067350C1 (en) | Linear induction motor |