ВТОРИЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
SECONDARY ELEMENT OF LINEAR ASYNCHRONOUS MOTOR

Изобретение относится к области электротехники, а более точно - к линейным асинхронным двигателям, предназначенным для высокоскоростного наземного транспорта.
Известны вторичные элементы (ВЭ) линейных асинхронных двигателей (ЛАД), содержащие электропроводящую и магнитопроводящие части (см. авт. св. СССР №1051663, 1983 г., МПК H0K 41/02, пат. РФ №2040102, МПК H0K 41/025, 1995 г.).
Данные вторичные элементы ЛАД не обеспечивают плавность вписывания высокоскоростного экипажа в криволинейный участок пути.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является ВЭ линейного асинхронного двигателя, содержащий электропроводящую и магнитопроводящую части, электропроводящая часть включает в себя стержни, замкнутые с обеих сторон шинами, при этом стержни перпендикулярны шинам, а в криволинейном участке стержни, перпендикулярные шинам, снабжены дополнительными стержнями, соединяющими их с участками шины, образующими внешнюю дугу в криволинейном участке, причем дополнительные стержни расположены по отношению к участкам шины под углом, отличным от прямого (см. патент РФ №2468498, МПК H02K 41/025, 2012 г.). Этот ВЭ ЛАД выбран в качестве прототипа.
Данный вторичный элемент ЛАД не обеспечивает плавного вписывания высокоскоростного экипажа в криволинейный участок пути. Это - недостаток прототипа.
Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции вторичного элемента линейного асинхронного двигателя.
Решение технической задачи достигается тем, что у вторичного элемента линейного асинхронного двигателя, содержащего электропроводящую и магнитопроводящую части, электропроводящая часть включает в себя стержни, замкнутые с обеих сторон шинами, стержни перпендикулярны шинам и в криволинейном участке снабжены дополнительными стержнями, соединяющими их электрически с участками шины, образующей внешнюю дугу в криволинейном участке, а дополнительные стержни расположены по отношению к участкам шины под углом, отличным от прямого, согласно изобретению дополнительные стержни имеют разную длину, причем самый длинный дополнительный стержень расположен в центре шины, образующей внешнюю дугу в криволинейном участке, а длины дополнительных стержней, расположенных слева и справа от него, равномерно уменьшаются и становятся равными нулю в прямолинейных участках.
Выполнение дополнительных стержней разной длины, причем самый длинный дополнительный стержень расположен в центре шины, образующей внешнюю дугу в криволинейном участке, а длины дополнительных стержней, расположенных слева и справа от него, равномерно уменьшаются и становятся равными нулю в прямолинейных участках - эти признаки определяют новизну и существенные отличия данного изобретения.
В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает общий вид (схематично) электропроводящей части ВЭ ЛАД в криволинейном участке;
фиг.2 - фрагмент электропроводящей части вторичного элемента ЛАД в криволинейном участке.
Вторичный элемент ЛАД содержит электропроводящую часть 1, включающую в себя стержни 2, замкнутые с обеих сторон шинами 3. Стержни 2 перпендикулярны шинам 3 (фиг.1). В криволинейном участке стержни 2 снабжены дополнительными стержням. Самый длинный дополнительный стержень 4 расположен в центре шины 3, образующей дугу в криволинейном участке, а длины дополнительных стержней 5 и 6, расположенных справа и слева от дополнительного стержня 4, равномерно уменьшаются по мере удаления от самого длинного дополнительного стержня 4 и становятся равными нулю в прямолинейных участках.
T
T1
T2
1
8
На фрагменте электропроводящей части вторичного элемента ЛАД (фиг.2) обозначения те же, что и на фиг.1. F - тяговое усилие, создаваемое при взаимодействии тока в стержне 2, соединенного с шиной 3 в центре внешней дуги криволинейного участка, с бегущим магнитным полем индуктора ЛАД, расположенного на высокоскоростном транспортном экипаже (на фиг.2 не показан). F, F - тяговые усилия, создаваемые при взаимодействии токов в стержнях 2, расположенных слева и справа от центрального стержня, размещенного в центре внешней дуги в криволинейном участке. F-F - механические усилия, создаваемые при взаимодействии тока в дополнительных стержнях 4 и 5 с бегущим магнитным полем ЛАД (на фиг.2 не показан).
Принцип действия данного вторичного элемента ЛАД заключается в следующем.
T
T1
T2
1
8
4
5
6
T1
1
2
3
T
При подключении обмотки индуктора ЛАД, расположенного на высокоскоростном транспортном экипаже, к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее магнитное поле, пересекающее стержни ВЭ и наводящее в них электродвижущие силы, вызывающие протекание токов в стержнях. Токи в основных стержнях 2 вторичного элемента, взаимодействуя с бегущим магнитным полем, создают тяговые усилия F, F и F, перемещающие высокоскоростной транспортный экипаж в криволинейном участке. Бегущее магнитное поле в криволинейном участке наводит электродвижущие силы и токи в дополнительных стержнях 4 и 5 (фиг.2), которые при взаимодействии с бегущим магнитным полем создают механические усилия F-F. При вхождении высокоскоростного транспортного экипажа в криволинейный участок при взаимодействии токов в дополнительном стержне 5 с бегущим магнитным полем создается механическое усилие F, которое разлагается на усилие F, помогающее высокоскоростному транспортному экипажу вписываться в криволинейный участок, и усилие F, которое добавляется к тяговому усилию F. При движении транспортного экипажа в криволинейном участке при взаимодействии тока в самом длинном дополнительном стержне 4 с бегущим магнитным полем создается механическое усилие F, которое разлагается на усилие F, помогающее высокоскоростному транспортному экипажу вписаться в криволинейный участок, и усилие F, которое суммируется с основным тяговым усилием F.
2
5
7
8
9
T2
8
2
Усилие F больше, чем усилие F. При выходе из криволинейного участка пути в результате взаимодействия тока в дополнительном стержне 5 с бегущим магнитным полем создается механическое усилие F, которое разлагается на усилие F, помогающее вписыванию высокоскоростного экипажа в криволинейный участок, и усилие F, которое суммируется с тяговым усилием F. Усилие F меньше усилия F. Таким образом высокоскоростной транспортный экипаж входит в криволинейный участок пути плавно, т.к. усилия, помогающие вписыванию его в криволинейный участок, возрастают и имеют максимальное значение в центре кривой, а затем усилия, вписывающие экипаж в криволинейный участок, плавно уменьшаются.
По сравнению с прототипом данный вторичный элемент ЛАД обеспечивает плавное вписывание высокоскоростного транспортного экипажа в криволинейный участок.