ИНДУКТОР ЛИНЕЙНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ МАШИНЫ

Устройство относится к индукционным машинам и может использоваться для перемещения твердых электропроводных материалов, перекачивания и перемешивания жидких металлов и сплавов в миксерах, печах, ковшах, слитках, заготовках.
Известна линейная индукционная машина, представленная в «Патенте РФ №2130359. Кл. B22D 1/00 Статор для электромагнитного перемешивания жидкого металла. Р.М.Христинич, В.Н.Тимофеев, Н.П.Маракушин. Заявка №98106021/02. Опубл. в БИ №14 от 20.05.1999 г.», содержащая шихтованный магнитопровод с многофазной обмоткой. Недостатками устройства являются большие габариты, большие потери мощности и ограничение применения из-за фиксированного расположения катушек на магнитопроводе.
Наиболее близким к заявленному устройству является линейная индукционная машина, представленная в «Патенте РФ №1809507. Кл. H02K 41/025. Индуктор линейной индукционной машины. В.Н.Тимофеев, Р.М.Христинич, С.А.Бояков, А.А.Темеров. Заявка №4765258/07. Опубл. в БИ №14 от 15.04.93 г.», содержащая разомкнутый магнитопровод с обмоткой с естественным охлаждением и создающая бегущее электромагнитное поле, приводящее жидкий металл в движение. Недостатками такого устройства являются: большие габариты из-за вылета лобовых частей, большие потери мощности в катушках и ограниченное использования из-за нарушение прочности печи, миксера, ковша при больших поперечных размерах катушек обмотки.
В основу полезной модели положена задача создания устройства бегущего электромагнитного поля с улучшенными массогабаритными и энергетическими параметрами для электромагнитного перемещения электропроводных материалов и перемешивания электропроводных расплавов.
cp
кр
cp
кр
Поставленная задача решается тем, что в индукторе линейной индукционной машины, содержащем разомкнутый магнитопровод состоящий из ярма и пяти стержней с обмоткой, фазы которой образованы одинаковыми катушками, размещенными в разных параллельных плоскостях, причем пазы в которых размещены проводники катушки одной фазы чередуются с пазами, в которых размещены проводники катушки другой фазы, каждая катушка подразделена по высоте на несколько секций и секции катушек разных фаз чередуются по высоте, при этом длина среднего стержня магнитопровода определяется соотношением 1,05L<L<1,75L, длина каждого из двух стержней магнитопровода соседствующих со средним стержнем равна L, а длина двух крайних стержней магнитопровода определяется соотношением 0,3L<L<0,75L, где L - длина каждого из стержней магнитопровода примыкающих к среднему стержню, L - длина среднего стержня, L - длина крайних стержней магнитопровода.
На фиг.1 изображен индуктор линейной индукционной машины, на фиг.2 - то же, вид сверху.
Индуктор линейной индукционной машины имеет разомкнутый магнитопровод, состоящий из среднего стержня 1, стержня 2 и стержня 3 примыкающих к среднему стержню 1, крайних стержней 4 и 5 и ярма 6. Между стержнями расположены пазы 7, 8, 9, 10. В пазах 7 и 8 расположена катушка 11 фазы А обмотки, а в пазах 9 и 10 расположена катушка 12 фазы В. Секции катушек 11 и 12 обмотки расклиниваются клиньями 13, между секциями одноименных катушек установлены вставки 14 с отверстиями, которые образуют воздушные каналы 15.
1
2
Индуктор линейной индукционной машины работает следующим образом. При подаче напряжения U на катушку 11 и U на катушку 12 в них появляются токи, которые создают магнитные потоки, сдвинутые в пространстве и во времени, а именно - бегущее магнитное поле. Однако, ввиду различного магнитного сопротивления в пазах магнитопровода для секций катушек 11 и 12 обмотки, расположенных на различной высоте от ярма 6, потокосцепление для них будет различным, что приводит к увеличению полного сопротивления для нижних секций катушек и снижению его для верхних. Это обуславливает различное потребление полной мощности для фаз А и В. Поэтому для выравнивания полного сопротивления фаз, катушки обмотки делятся на катушки обмотки делятся на n-е число секций. Одновременно секционная конструкция катушек обмотки способствует созданию продольных каналов для естественного воздушного охлаждения (или воздушного принудительного), что позволяет работать устройству при перекачиваниии или перемешивании высокотемпературных агрессивных сред, где применение водяного охлаждения затруднительно или недопустимо.
Наличие катушек обмотки, выполненных в виде секций позволяет также уменьшить расход обмоточного провода и материалов, так как лобовые части секций катушек не перекрещиваются и не располагаются через ярмо. Это позволяет снизить потери активной мощности в обмотке и повысить коэффициент полезного действия устройства.
Увеличенная длина среднего стержня 1 магнитопровода позволяет снизить величину магнитной индукции в нем до значений, соизмеримых с магнитной индукцией в стержнях 2 и 3, а уменьшенная длина стержней 4 и 5 позволяет увеличить магнитную индукцию в них также до значений, соизмеримых с магнитной индукцией ы стержнях 2 и 3. Таким образом, различная длина стержней магнитопровода позволяет выровнять магнитную индукцию в них и обеспечить работу различных частей магнитопровода линейной индукционной машины в равных условиях.