RU2622887C1

RU2622887C1 - Linear asynchronous electric drive

Info

Publication number: RU2622887C1
Application number: RU2016101369A
Authority: RU
Inventors: Ольга Вадимовна Непомнящая
Original assignee: Ольга Вадимовна Непомнящая
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-06-21

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electric drive 1 contains an inductor 2 of two cores with a winding of separate coils 3 on the gears of the cores 4 and an electrically conductive anchor 5. On the gears of the inductor there are two shielding turns 6 with leads connected to reed switches 8, the coils of which are connected to the switching device 9, which provides simultaneous closure of at least eight screening turns located on four adjacent teeth of both cores and forming the initial row. The first two gears on each core are closed turns, shielding their right parts in the direction from left to right, and on the third and fourth gears - coils shielding their left parts. For the beginning of the armature step, the switching device opens two turns shielding the left parts of the fourth teeth of both cores, and to complete the step, the turns shielding the right parts of their first ones and closes the turns shielding the right parts of their second and third gears and the turns shielding the left parts of their fourth and fifth gears. After the step is taken, the switching device opens additional and shielding turns on the second and third gears of each newly formed series. On each gear there are short-circuit turns arranged at sides of conductor teeth adjacent to each other, which partially screen them and are perpendicular to turns screening right and left parts of each of their gear.

EFFECT: increasing the efficiency by reducing electrical losses.

7 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а точнее - к электроприводам, предназначенным для реализации дискретных линейных перемещений.The invention relates to the field of electrical engineering, and more specifically to electric drives designed to implement discrete linear displacements.

Известны линейные асинхронные электроприводы, содержащие индукторы, состоящие из сердечников с катушками многофазной обмотки, расположенными на его зубцах, выводы катушек соединены с коммутирующим устройством, и электропроводящие якори (см. например, пат. РФ №2068613, МПК H02K 4/02, Н02Р 7/62 1977 г.; пат. РФ №2279752, МПК H02K 41/025, Н02Р 25/06 2005 г.; пат. РФ №2472275, МПК H02K 41/025 2013 г.).Known linear asynchronous electric drives containing inductors consisting of cores with multiphase winding coils located on its teeth, the leads of the coils are connected to a switching device, and electrically conductive anchors (see, for example, US Pat. RF No. 2068613, IPC H02K 4/02, H02P 7 / 62 1977; Pat. RF No. 2279752, IPC H02K 41/025, НОР 25/06 2005; Pat. RF No. 2472275, IPC H02K 41/025 2013).

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является линейный асинхронный электропривод (см. патент РФ №2472275, МПК H02K 41/025 2013 г.), линейный асинхронный электропривод, содержащий индуктор, состоящий из двух сердечников, на зубцах которых размещены катушки обмотки, электропроводящий якорь и коммутирующее устройство, причем в верхних частях зубцов 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, восьми экранирующих витков, размещенных на первых четырех зубцах обоих сердечников индуктора и образующих первоначальный ряд, причем у первых двух зубцов на каждом сердечнике замкнуты витки, экранирующие их правые части в направлении слева направо, а на третьем и четвертом зубцах каждого сердечника замкнуты витки, экранирующие их левые части, причем для начала шага электропроводящего якоря коммутирующее устройство размыкает два витка, экранирующих левые части четвертых зубцов первоначального ряда, а для завершения шага размыкает витки, экранирующие правые части первых зубцов первоначального ряда, и замыкает витки, экранирующие правые части второго и третьего зубцов каждого из сердечников, и витки, экранирующие левые части четвертого и пятого зубцов обоих сердечников, при этом образуется новый ряд, аналогичный первоначальному, причем на каждом зубце обоих сердечников размещены дополнительные экранирующие витки, расположенные в направлении, перпендикулярном виткам, экранирующим правые и левые части каждого зубца, при этом дополнительные экранирующие витки установлены на сторонах зубцов сердечников, примыкающих друг к другу, выводы дополнительных экранирующих витков также соединены с герконовыми реле, катушки которых подключены к коммутирующему устройству.The closest in technical essence to the claimed one is a linear asynchronous electric drive (see RF patent No. 2472275, IPC H02K 41/025 2013), a linear asynchronous electric drive containing an inductor consisting of two cores, on the teeth of which winding coils are placed, electrically conductive an anchor and a switching device, and in the upper parts of the teeth there are two shielding turns, the terminals of which are connected, for example, to the contacts of the reed relays, the coils of which are connected to a switching device that provides the simultaneous closure of at least eight shielding coils located on the first four teeth of both inductor cores and forming the initial row, and the first two teeth on each core are closed coils, screening their right parts from left to right, and on the third and fourth the teeth of each core are closed coils, screening their left parts, and to start the step of the conductive armature, the switching device opens two coils, screening the left parts of the fourth teeth of the first of the initial row, and to complete the step, it opens the coils screening the right parts of the first teeth of the initial row and closes the coils screening the right parts of the second and third teeth of each core and the coils screening the left parts of the fourth and fifth teeth of both cores, a new a series similar to the initial one, with additional shielding coils located on each tooth of both cores located in a direction perpendicular to the coils shielding the right and left parts of each tooth, p and wherein additional shielding coils are mounted on the sides of the teeth cores adjacent to each other, additional conclusions shielding coils are also connected to reed relay coils are connected to the switching device.

Данный линейный асинхронный электропривод имеет пониженное значение коэффициента полезного действия (КПД) из-за электрических потерь мощности в дополнительных экранирующих витках, размещенных на вторых и третьих зубцах сердечников индуктора каждого нового ряда, над которыми расположен электропроводящий якорь после совершения шага. Это - недостаток прототипа.This linear asynchronous electric drive has a reduced efficiency (efficiency) due to electrical power losses in additional shielding coils located on the second and third teeth of the inductor cores of each new row, over which the electrically conductive armature is located after completing the step. This is a disadvantage of the prototype.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка и разработка конструкции линейного асинхронного электропривода с увеличенным КПД.An object of the present invention is to eliminate the noted drawback and to develop a design of a linear asynchronous electric drive with increased efficiency.

Решение технической задачи достигается тем, что в линейном асинхронном электроприводе, содержащем индуктор, состоящий из двух сердечников, на зубцах которых размещены катушки обмотки, электропроводящий якорь и коммутирующее устройство, причем в верхних частях зубцов 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, восьми экранирующих витков, размещенных на первых четырех зубцах обоих сердечников индуктора и образующих первоначальный ряд, причем у первых двух зубцов на каждом сердечнике замкнуты витки, экранирующие их правые части в направлении слева направо, а на третьем и четвертом зубцах каждого сердечника замкнуты витки, экранирующие их левые части, причем для начала шага электропроводящего якоря коммутирующее устройство размыкает два витка, экранирующих левые части четвертых зубцов первоначального ряда, а для завершения шага размыкает витки, экранирующие правые части первых зубцов первоначального ряда, и замыкает витки, экранирующие правые части второго и третьего зубцов каждого из сердечников, и витки, экранирующие левые части четвертого и пятого зубцов обоих сердечников, при этом образуется новый ряд, аналогичный первоначальному, причем на каждом зубце обоих сердечников размещены дополнительные экранирующие витки, расположенные в направлении, перпендикулярном виткам, экранирующим правые и левые части каждого зубца, при этом дополнительные экранирующие витки установлены на сторонах зубцов сердечников, примыкающих друг к другу, выводы дополнительных экранирующих витков также соединены с герконовыми реле, катушки которых подключены к коммутирующему устройству, согласно изобретению после завершения шага коммутирующее устройство размыкает дополнительные и экранирующие витки, расположенные на втором и третьем зубце каждого нового ряда.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in a linear asynchronous electric drive containing an inductor consisting of two cores, on the teeth of which are placed winding coils, an electrically conductive armature and a switching device, and in the upper parts of the teeth 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, providing the possibility of simultaneous closure of at least eight shielding coils located on and the first four teeth of both cores of the inductor and forming the initial row, and the first two teeth on each core are closed coils, screening their right parts in the direction from left to right, and on the third and fourth teeth of each core are closed coils, screening their left parts, and for at the beginning of the step of the electrically conductive armature, the switching device opens two turns that shield the left parts of the fourth teeth of the initial row, and to complete the step, opens the turns that shield the right parts of the first teeth of the initial row, and closes the turns shielding the right parts of the second and third teeth of each core, and the turns shielding the left parts of the fourth and fifth teeth of both cores, thus forming a new row similar to the initial one, with additional shielding turns placed on each tooth of both cores located in a direction perpendicular to the turns shielding the right and left parts of each tooth, with additional shielding turns installed on the sides of the teeth of the cores, prima lev els together, the findings additional shielding coils are also connected to reed relay coils are connected to a switching device according to the invention after completing step switching device opens and additional shielding coils disposed on the second and third tooth of each new row.

Возможность отключения дополнительных экранирующих витков, размещенных на втором и третьем зубцах каждого нового ряда, - этот признак определяет новизну и существенное отличие данного технического решения.The ability to disable additional shielding coils located on the second and third teeth of each new row, this feature determines the novelty and significant difference of this technical solution.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которыхThe 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);FIG. 1 depicts a general view of a linear asynchronous electric drive (fragment of a cross section);

фиг. 2 изображает вид сверху линейного асинхронного электропривода (фрагмент) с короткозамкнутыми экранирующими витками, выводы которых соединены с герконовыми реле, катушки которых подключены к коммутирующему устройству, и дополнительно размещенными экранирующими витками, катушки которых соединены с коммутирующим устройством;FIG. 2 shows a top view of a linear asynchronous electric drive (fragment) with short-circuited shielding coils, the terminals of which are connected to reed relays, the coils of which are connected to the switching device, and additionally placed shielding coils, the coils of which are connected to the switching device;

фиг. 3 изображает витки, экранирующие правые части на первых двух зубцах обоих сердечников, и витки, экранирующие левые части на третьем и четвертом зубцах обоих сердечников индуктора (замкнутые накоротко витки обозначены сплошными жирными линиями, разомкнутые витки показаны жирными штриховыми линиями);FIG. 3 shows coils shielding the right parts on the first two teeth of both cores and coils shielding the left parts on the third and fourth teeth of both inductor cores (short-circuited coils are indicated by solid bold lines, open coils are shown by bold dashed lines);

фиг. 4 - то же, что и на фиг. 3, но при разомкнутых экранирующих витках на четвертых зубцах обоих сердечников индуктора;FIG. 4 is the same as in FIG. 3, but with open shielding coils on the fourth teeth of both inductor cores;

фиг. 5 - то же, что и на фиг. 4, но при разомкнутых витках, экранирующих правые и левые части на первых зубцах обоих сердечников индуктора и замкнутых витках, экранирующих правые части второго и третьего зубцов обоих сердечников индуктора, и замкнутых витках, экранирующих левые части четвертого и пятого зубцов обоих сердечников индуктора, дополнительные витки, экранирующие первые зубцы сердечников, разомкнуты, при этом разомкнуты дополнительные витки, экранирующие вторые и третьи зубцы обоих сердечников;FIG. 5 is the same as in FIG. 4, but with open turns shielding the right and left parts on the first teeth of both inductor cores and closed turns shielding the right parts of the second and third teeth of both inductor cores, and closed turns shielding the left parts of the fourth and fifth teeth of both inductor cores, additional turns shielding the first teeth of the cores are open, while additional turns are opened, shielding the second and third teeth of both cores;

фиг. 6 изображает упрощенную схему подключения катушек герконовых реле к коммутирующему устройству (причем показаны только контакты герконовых реле, а катушки реле на фиг. 6 не изображены), показана упрощенно и схема подключения герконовых реле, соединенных с выводами дополнительных экранирующих витков;FIG. 6 shows a simplified diagram of connecting reed relay coils to a switching device (with only the contacts of reed relays being shown, and relay coils not shown in FIG. 6), a simplified diagram of connecting reed relays connected to the terminals of additional shielding coils is shown;

фиг. 7 изображает силы поперечной стабилизации, действующие на электропроводящий якорь.FIG. 7 depicts lateral stabilization forces acting on a conductive armature.

Линейный асинхронный электропривод 1 (фиг. 1) содержит индуктор, состоящий из двух сердечников 2 (на фиг. 1 второй сердечник не виден) с обмотками, состоящими из отдельных катушек 3, расположенных на их зубцах 4, и электропроводящий якорь 5. В верхних частях зубцов 4 обоих сердечников индуктора расположены по два экранирующих витка 6, выводы которых соединены, например, с герконовыми реле (на фиг. 1 не показано), катушки которых соединены с коммутирующим устройством (на фиг. 1 не показано), на зубцах обоих сердечников дополнительно размещены экранирующие витки 7.The linear asynchronous electric drive 1 (Fig. 1) contains an inductor consisting of two cores 2 (the second core is not visible in Fig. 1) with windings consisting of separate coils 3 located on their teeth 4, and an electrically conductive armature 5. In the upper parts teeth 4 of both inductor cores are arranged in two shielding turns 6, the terminals of which are connected, for example, with reed relays (not shown in Fig. 1), the coils of which are connected to a switching device (not shown in Fig. 1), additionally on the teeth of both cores placed on screen winding turns 7.

На фиг. 2 показан вид сверху линейного асинхронного электропривода 1, состоящего из двух сердечников 2 с размещенными на их зубцах 4 короткозамкнутыми экранирующими витками 6, выводы которых соединены с герконовыми реле 8 и коммутирующим устройством 9. На сторонах зубцов 4 обоих сердечников 2, примыкающих друг к другу, дополнительно размещены экранирующие витки 7, выводы которых подключены к герконовым реле 10. Стрелками F₁ и F₂ показаны направления сил поперечной стабилизации, действующих на электропроводящий якорь 5 до совершения шага.In FIG. 2 shows a top view of a linear asynchronous electric drive 1, consisting of two cores 2 with short-circuited shielding coils 6 located on their teeth 4, the terminals of which are connected to reed relays 8 and a switching device 9. On the sides of the teeth 4 of both cores 2, adjacent to each other, shielding coils 7 are additionally placed, the terminals of which are connected to the reed relay 10. Arrows F ₁ and F ₂ show the directions of the transverse stabilization forces acting on the electrically conductive armature 5 before making a step.

На фиг. 3 показан линейный асинхронный электропривод, что и на фиг. 1, но с витками 6, экранирующими правые части первых и вторых зубцов 4 обоих сердечников (на фиг. 3 второй сердечник не виден) и экранирующими левые части третьих и четвертых зубцов 4 обоих сердечников и дополнительно размещенными на зубцах экранирующими витками 7. Стрелками F₃ и F₄ показаны направления сил, действующих на электропроводящий якорь 5 до совершения шага, F₃ - усилия, действующие слева направо, F₄ - усилия, действующие справа налево. Здесь 2F₃=2F₄.In FIG. 3 shows a linear asynchronous electric drive, as in FIG. 1, but with turns 6, shielding the right parts of the first and second teeth 4 of both cores (the second core is not visible in FIG. 3) and shielding the left parts of the third and fourth teeth 4 of both cores and shielding turns 7 additionally placed on the teeth. Arrows F ₃ and F ₄ shows the directions of the forces acting on the electrically conductive armature 5 before making a step, F ₃ - forces acting from left to right, F ₄ - forces acting from right to left. Here 2F ₃ = 2F ₄ .

На фиг. 4 показано то же, что и на фиг. 3, но при обоих разомкнутых экранирующих витках 6 на четвертых зубцах 4 (сплошной линией обозначены замкнутые герконами витки, а штриховой линией обозначены разомкнутые герконами витки) обоих сердечников (на фиг. 4 второй сердечник не виден). Видно, что 2F₃>F₄.In FIG. 4 shows the same as in FIG. 3, but with both open shielding coils 6 on the fourth teeth 4 (the solid line indicates the coils closed by reed switches and the dashed line indicates the coils open by reed switches) of both cores (the second core is not visible in Fig. 4). It is seen that 2F ₃ > F ₄ .

На фиг. 5 показано то же, что и на фиг. 4, но при разомкнутых витках 6, экранирующих правые и левые части первых зубцов 4 обоих сердечников, и замкнутых витках, экранирующих правую часть вторых зубцов 4 обоих сердечников, и замкнутых витках, экранирующих левую часть пятых зубцов 4 обоих сердечников (на фиг. 5 второй сердечник не виден), и разомкнутых витках, экранирующих правые и левые части третьих и четвертых зубцов, и иллюстрирует завершенный шаг: перемещение электропроводящего якоря 5 на одно зубцовое деление. Дополнительные экранирующие витки 7 на первых зубцах сердечников разомкнуты (штриховая линия). Здесь F₃=F₄.In FIG. 5 shows the same as in FIG. 4, but with open turns 6 shielding the right and left parts of the first teeth 4 of both cores, and closed turns shielding the right side of the second teeth 4 of both cores, and closed turns shielding the left part of the fifth teeth 4 of both cores (in Fig. 5 the second the core is not visible), and open coils that shield the right and left parts of the third and fourth teeth, and illustrates the completed step: moving the electrically conductive armature 5 by one tooth division. Additional shielding turns 7 on the first teeth of the cores are open (dashed line). Here F ₃ = F ₄ .

На фиг. 6 показана упрощенная схема подключения катушек 3 обмоток обоих сердечников линейного асинхронного электропривода к коммутирующему устройству 9 при помощи контакта 11. Коммутирующее устройство подключено к источнику однофазного напряжения 12. Экранирующие витки 6, размещенные на зубцах обоих сердечников индуктора линейного асинхронного электропривода, соединены с герконовыми реле (на фиг. 6 не показаны), выводы катушек которых соединены с коммутирующим устройством 9. На фиг. 6 контакты этих герконовых реле показаны схематично и обозначены позициями 13-44. Контакты герконовых реле, соединенных с выводами дополнительных экранирующих витков, обозначены позициями 45-60.In FIG. 6 shows a simplified diagram of connecting the coils 3 of the windings of both cores of a linear asynchronous electric drive to the switching device 9 using pin 11. The switching device is connected to a single-phase voltage source 12. Shielding coils 6 located on the teeth of both cores of the inductor of the linear asynchronous electric drive are connected to reed relays ( Fig. 6 is not shown), the conclusions of the coils of which are connected to the switching device 9. In Fig. 6, the contacts of these reed relays are shown schematically and indicated by positions 13-44. The contacts of the reed relays connected to the terminals of the additional shielding turns are indicated by positions 45-60.

На фиг. 7 показан вид сверху линейного асинхронного электропривода 1, состоящего из двух сердечников 2 с размещенными на их зубцах короткозамкнутыми экранирующими витками 7. Стрелками F₁ и F₂ показаны направления сил поперечной стабилизации, действующих на электропроводящий якорь 5.In FIG. 7 shows a top view of a linear asynchronous electric drive 1, consisting of two cores 2 with short-circuited shielding coils placed on their teeth 7. Arrows F ₁ and F ₂ show the directions of lateral stabilization forces acting on the conductive armature 5.

Рассмотрим работу данного линейного асинхронного электропривода. При замыкании контакта 11 коммутирующего устройства 9 подается переменное напряжение на катушки 3 обмотки индуктора 1 (фиг. 1 - фиг. 6). По катушкам 3 потечет однофазный ток, который создает пульсирующее магнитное поле. Далее коммутирующее устройство 9 замыкает контакты герконов 15, 16, 19, 20, 21, 22, 25 и 26. Витки 6, экранирующие правые части первых и вторых зубцов 4 и экранирующие левые части третьих и четвертых зубцов 4 обоих сердечников, становятся короткозамкнутыми. В результате магнитные поля четырех зубцов, образующих первоначальный ряд, становятся эллиптическими и встречно-направленными. При пересечении эллиптическими магнитными полями электропроводящего якоря 5 в нем индуктируются электродвижущие силы (ЭДС), под действием которых в электропроводящем якоре потекут вихревые токи. В результате взаимодействия эллиптических магнитных полей с токами электропроводящего якоря, ими индуктированными, создаются механические усилия F₃ и F₄, направленные от неэкранированных частей зубцов обоих сердечников индуктора к экранированным. Усилия F₃, созданные при взаимодействии эллиптических магнитных полей первых двух зубцов с токами, ими индуктированными в электропроводящем якоре, будут действовать слева направо и будут равны усилиям F₄, созданным при взаимодействии эллиптических магнитных полей третьего и четвертого зубцов обоих сердечников статора с токами, ими индуктированными в электропроводящем якоре и направленным справа налево. Усилия F₃ и F₄ взаимно уравновешиваются, и электропроводящий якорь будет неподвижен (ΣF₃=ΣF₄). При взаимодействии эллиптических магнитных полей в поперечном направлении с вихревыми токами, ими индуктированными, создаются механические встречно-направленные поперечные усилия F₁ и F₂, действующие на электропроводящий якорь 5 (фиг. 2). Так как дополнительные короткозамкнутые витки 7 всегда замкнуты, то усилия F₁ и F₂ поперечной стабилизации уравновешивают друг друга и удерживают электропроводящий якорь 5 в первоначальном положении (ΣF₁=ΣF₂), симметричном относительно индуктора.Consider the operation of this linear asynchronous electric drive. When the contact 11 of the switching device 9 is closed, an alternating voltage is applied to the coils 3 of the winding of the inductor 1 (Fig. 1 - Fig. 6). A single-phase current flows through the coils 3, which creates a pulsating magnetic field. Further, the switching device 9 closes the contacts of the reed switches 15, 16, 19, 20, 21, 22, 25 and 26. The turns 6, shielding the right parts of the first and second teeth 4 and shielding the left parts of the third and fourth teeth 4 of both cores, become short-circuited. As a result, the magnetic fields of the four teeth forming the initial row become elliptical and opposed. When elliptical magnetic fields intersect the electrically conductive armature 5, electromotive forces (EMF) are induced in it, under the influence of which eddy currents flow in the electrically conductive anchor. As a result of the interaction of elliptic magnetic fields with the currents of the electrically conductive armature induced by them, mechanical forces F ₃ and F ₄ are generated, directed from the unshielded parts of the teeth of both inductor cores to the shielded ones. The forces F ₃ created by the interaction of elliptical magnetic fields of the first two teeth with the currents induced by them in the electrically conductive armature will act from left to right and will be equal to the forces F ₄ created by the interaction of elliptical magnetic fields of the third and fourth teeth of both stator cores with currents Induced in an electrically conductive anchor and directed from right to left. The forces F ₃ and F ₄ are mutually balanced, and the electrically conductive armature will be stationary (ΣF ₃ = ΣF ₄ ). When elliptic magnetic fields interact in the transverse direction with the eddy currents induced by them, mechanical counter-directed transverse forces F ₁ and F _{2 are created} , acting on the electrically conductive armature 5 (Fig. 2). Since the additional short-circuited turns 7 are always closed, the lateral stabilization forces F ₁ and F ₂ balance each other and hold the electrically conductive armature 5 in its initial position (ΣF ₁ = ΣF ₂ ), symmetrical with respect to the inductor.

Для начала шага электропроводящего якоря 5 коммутирующее устройство 9 размыкает контакты 25 и 26 герконового реле и витки 6, экранирующие обе части четвертых зубцов 4 обоих сердечников, будут разомкнутыми. Усилия F₃ будут больше усилий F₄ (2F₃>F₄), т.к. усилия F₄ будут создаваться при взаимодействии эллиптического магнитного поля только одних третьих зубцов 4 обоих сердечников с токами электропроводящего якоря, им индуктированными. Усилия F₁ будут иметь ту же самую величину, что и ранее. Под действием разности усилий (ΔF=2F₃-F₄) электропроводящий якорь 5 начнет перемещаться слева направо (фиг. 4). Усилия F₁ и F₂ будут осуществлять поперечную автоматическую стабилизацию электропроводящего якоря 5 относительно индуктора при его перемещении.To start the step of the conductive armature 5, the switching device 9 opens the contacts 25 and 26 of the reed relay and the turns 6, which shield both parts of the fourth teeth 4 of both cores, will be open. The forces F ₃ will be greater than the forces F ₄ (2F ₃ > F ₄ ), because efforts F ₄ will be created by the interaction of an elliptical magnetic field of only one third teeth 4 of both cores with currents of an electrically conductive armature induced by it. The forces F ₁ will have the same magnitude as before. Under the action of the difference in effort (ΔF = 2F ₃ -F ₄ ), the conductive armature 5 will begin to move from left to right (Fig. 4). The forces F ₁ and F ₂ will carry out transverse automatic stabilization of the electrically conductive armature 5 relative to the inductor when moving it.

Для завершения шага электропроводящего якоря на одно зубцовое деление и фиксации электропроводящего якоря в новом положении коммутирующее устройство 9 размыкает контакты 15 и 16, витки 6, экранирующие правые части первых зубцов 4 обоих сердечников, перестают быть короткозамкнутыми, одновременно коммутирующее устройство размыкает контакты 25 и 26 и замыкает контакты 23 и 24, при этом становятся разомкнутыми витки 6, экранирующие левые части третьих зубцов 4 обоих сердечников, и короткозамкнутые витки 6, экранирующие правые части третьих зубцов 4 обоих сердечников. Одновременно коммутирующее устройство замыкает контакты 27 и 28 пятых зубцов 4 обоих сердечников и образуется новый ряд из четырех зубцов на обоих сердечниках (фиг. 5 и фиг. 6). Электропроводящий якорь 5 перемещается на одно зубцовое деление и фиксируется в новом положении. Усилия F₃ и F₄ снова становятся равными. В случае поперечного смещения якоря 5 относительно индуктора линейного асинхронного электропривода (фиг. 7) нарушится равновесие усилий F₁ и F₂. В этом случае усилия F₁ станут меньше усилий F₂ за счет того, что усилия F₁, создаваемые при взаимодействии бегущего сверху вниз эллиптического поля с токами, протекающими в части электропроводящего якоря 5, расположенной над зубцами верхнего сердечника (фиг. 2), будут меньше усилий F₂, создаваемых при взаимодействии эллиптических полей (за счет короткозамкнутых витков 7), бегущих снизу вверх (фиг. 7) с полями, ими индуктированными в части электропроводящего якоря 5, расположенной над нижним сердечником 2. Так как в последнем случае усилия F₂>F₁ за счет того, что над неэкранированной частью зубцов 4 нижнего сердечника 2 (фиг. 7) будет располагаться большая часть поверхности (площади) электропроводящего якоря 5 и эти усилия F₂, действующие от неэкранированных частей зубцов 4 к их экранированным частям, будут больше, чем усилия F₁ (т.к. над зубцами верхнего сердечника 2 будет расположена меньшая площадь электропроводящего якоря 5), под действием разности этих усилий ΣF₂=ΣF₁ электропроводящий якорь 5 вернется в прежнее симметричное положение, как это показано на фиг. 2. После совершения шага электропроводящего якоря коммутирующее устройство размыкает контакты 45 и 46 герконовых реле, соединенных с выводами дополнительных экранирующих витков 7, размещенных на первых зубцах сердечников индуктора, поэтому в этих витках тока не будет. Кроме того, после совершения шага коммутирующее устройство замыкает контакты 47 и 48, замыкает дополнительные экранирующие витки на первом зубце нового ряда, размыкает контакты 49 и 50 на втором зубце и 51 и 52 на третьем зубце нового ряда, замыкает контакты 53 и 54 на четвертом зубце нового ряда.To complete the step of the conductive armature by one tooth division and fix the conductive armature in a new position, the switching device 9 opens the contacts 15 and 16, the turns 6, the shielding right parts of the first teeth 4 of both cores, cease to be short-circuited, while the switching device opens the contacts 25 and 26 and closes the contacts 23 and 24, while the turns 6 are open, shielding the left parts of the third teeth 4 of both cores, and the short-circuited turns 6, shielding the right parts of the third teeth 4 both cores. At the same time, the switching device closes the contacts 27 and 28 of the fifth teeth 4 of both cores and a new row of four teeth is formed on both cores (Fig. 5 and Fig. 6). The electrically conductive anchor 5 moves one tooth division and is fixed in a new position. The forces F ₃ and F ₄ become equal again. In the case of lateral displacement of the armature 5 relative to the inductor of the linear asynchronous electric drive (Fig. 7), the balance of forces F ₁ and F _{2 is} disturbed. In this case, the forces F ₁ will become less than the forces F ₂ due to the fact that the forces F ₁ created by the interaction of the elliptical field running from top to bottom with the currents flowing in the part of the electrically conductive armature 5 located above the teeth of the upper core (Fig. 2) will be less effort F ₂ created by the interaction of elliptic fields (due to short-circuited turns 7) running from the bottom up (Fig. 7) with the fields induced by them in the part of the electrically conductive armature 5 located above the lower core 2. Since in the latter case, the forces F ₂ > F ₁ s and due to the fact that over the unshielded part of the teeth 4 of the lower core 2 (Fig. 7), most of the surface (area) of the conductive armature 5 will be located and these forces F ₂ acting from the unshielded parts of the teeth 4 to their shielded parts will be greater than force F ₁ (since a smaller area of the conductive armature 5 will be located above the teeth of the upper core 2), under the influence of the difference of these forces ΣF ₂ = ΣF _{1, the} conductive armature 5 will return to its former symmetrical position, as shown in FIG. 2. After completing the step of the electrically conductive armature, the switching device opens the contacts 45 and 46 of the reed relays connected to the terminals of the additional shielding coils 7 located on the first teeth of the inductor cores, so there will be no current in these coils. In addition, after completing the step, the switching device closes contacts 47 and 48, closes additional shielding coils on the first tooth of the new row, opens contacts 49 and 50 on the second tooth and 51 and 52 on the third tooth of the new row, closes contacts 53 and 54 on the fourth tooth new row.

По сравнению с прототипом увеличен КПД линейного асинхронного электропривода. КПД заявляемого устройства будет выше вследствие отсутствия электрических потерь в отключенных дополнительных экранирующих витках на вторых и третьих зубцах каждого вновь образованного после совершения шага ряда.Compared with the prototype, the efficiency of a linear asynchronous electric drive is increased. The efficiency of the claimed device will be higher due to the absence of electrical losses in the disabled additional shielding coils on the second and third teeth of each newly formed row after completing the step.

Claims

Линейный асинхронный электропривод, содержащий индуктор, состоящий из двух сердечников, на зубцах которых размещены катушки обмотки, электропроводящий якорь и коммутирующее устройство, причем в верхних частях зубцов 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 восьми экранирующих витков, размещенных на первых четырех зубцах обоих сердечников индуктора и образующих первоначальный ряд, причем у первых двух зубцов на каждом сердечнике замкнуты витки, экранирующие их правые части в направлении слева направо, а на третьем и четвертом зубцах каждого сердечника замкнуты витки, экранирующие их левые части, причем для начала шага электропроводящего якоря коммутирующее устройство размыкает два витка, экранирующих левые части четвертых зубцов первоначального ряда, а для завершения шага размыкает витки, экранирующие правые части первых зубцов первоначального ряда, и замыкает витки, экранирующие правые части второго и третьего зубцов каждого из сердечников, и витки, экранирующие левые части четвертого и пятого зубцов обоих сердечников, при этом образуется новый ряд, аналогичный первоначальному, причем на каждом зубце обоих сердечников размещены дополнительные экранирующие витки, расположенные в направлении, перпендикулярном виткам, экранирующим правые и левые части каждого зубца, при этом дополнительные экранирующие витки установлены на сторонах зубцов сердечников, примыкающих друг к другу, при этом выводы дополнительных экранирующих витков также соединены с герконовыми реле, катушки которых подключены к коммутирующему устройству, отличающийся тем, что после завершения шага коммутирующее устройство размыкает дополнительные и экранирующие витки, расположенные на втором и третьем зубцах каждого нового ряда.A linear asynchronous electric drive containing an inductor consisting of two cores, on the teeth of which are placed winding coils, an electrically conductive armature and a switching device, and in the upper parts of the teeth are two shielding turns, the terminals of which are connected, for example, to the contacts of the reed relays, the coils of which are connected with a switching device that allows the simultaneous closure of at least eight shielding coils located on the first four teeth of both inductor cores and forming the initial row, with the first two teeth on each core closed loops shielding their right parts in the direction from left to right, and on the third and fourth teeth of each core closed loops shielding their left parts, and to start the step of the conductive armature, the switching device opens two turns, shielding the left parts of the fourth teeth of the initial row, and to complete the step, opens the turns shielding the right parts of the first teeth of the initial row, and closes the turns, shielding e the right parts of the second and third teeth of each core, and the turns shielding the left parts of the fourth and fifth teeth of both cores, a new row is formed, similar to the original, with additional screen turns located on each tooth of both cores located in the direction perpendicular to the turns shielding the right and left parts of each tooth, while additional shielding coils are installed on the sides of the teeth of the cores adjacent to each other, while the conclusions of the additional the cranking turns are also connected to the reed relays, the coils of which are connected to the switching device, characterized in that after completing the step, the switching device opens additional and shielding turns located on the second and third teeth of each new row.