Результат интеллектуальной деятельности: ВТОРИЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электротехники, а более точно - к линейным асинхронным двигателям, предназначенным для высокоскоростного наземного транспорта и для привода конвейеров.

Известен вторичный элемент (ВЭ) линейного асинхронного двигателя (ЛАД), содержащий электропроводящую и магнитопроводящую части, электропроводящая часть включает в себя стержни, замкнутые с обеих сторон шинами, при этом стержни перпендикулярны шинам (см. пат. РФ №2040102, МПК H02K 41/025, 1995 г.).

Данный ВЭ не обеспечивает достаточных усилий для вписывания экипажа высокоскоростного транспорта в криволинейный участок пути.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является вторичный элемент ЛАД, содержащий электропроводящую часть, включающую в себя стержни, замкнутые с обеих сторон шинами, при этом стержни перпендикулярны шинам, в криволинейном участке ВЭ стержни, перпендикулярные шинам, снабжены комплектом дополнительных стержней, соединяющих их электрически с участками шин, образующими внешнюю дугу в криволинейном участке, причем стержни дополнительного комплекта расположены по отношению к участкам шин под углом, отличным от прямого (см. пат. РФ №2468492, МПК H02K 41/025, 2012 г.).

Данный ВЭ не обеспечивает достаточных усилий для вписывания экипажа высокоскоростного транспорта с ЛАД в криволинейный участок пути.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка и разработка ВЭ ЛАД, развивающего повышенные усилия при вписывании экипажа высокоскоростного транспорта в криволинейный участок пути.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что вторичный элемент ЛАД содержит электропроводящую и магнитопроводящую части, электропроводящая часть включает стержни, замкнутые с обеих сторон шинами, при этом стержни перпендикулярны шинам, в криволинейном участке вторичного элемента стержни, перпендикулярные шинам, снабжены комплектом дополнительных стержней, соединяющих их электрически с участками шин, образующими внешнюю дугу в криволинейном участке, причем стержни дополнительного комплекта расположены по отношению к участкам шин под углом, отличным от прямого, согласно изобретению в криволинейном участке стержни, перпендикулярные шинам, снабжены вторым комплектом дополнительных стержней, соединяющих их электрически с участками шин, образующими внутреннюю дугу в криволинейном участке, причем стержни второго дополнительного комплекта расположены под углом, отличающимся от прямого к участкам шин, образующим внутреннюю дугу в криволинейном участке, при этом стержни первого и второго дополнительных комплектов расположены по разные стороны от стержней, перпендикулярных к шинам.

Снабжение стержней, перпендикулярных шинам, в криволинейном участке вторым комплектом дополнительных стержней, соединяющих их электрически с участками шин, образующими внутреннюю дугу в криволинейном участке, причем стержни второго дополнительного комплекта расположены под углом, отличающимся от прямого, к участкам шин, образующим внутреннюю дугу в криволинейном участке, при этом стержни первого и второго дополнительного комплектов расположены по разные стороны от стержней, перпендикулярных к шинам - 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 вторичного элемента ЛАД в криволинейном участке пути;

- фиг.2 - фрагмент электропроводящей части ВЭ ЛАД в криволинейном участке пути с указанием механических усилий, действующих на экипаж высокоскоростного транспорта.

Вторичный элемент (фиг.1) содержит электропроводящую часть 1 и магнитопроводящую часть (на фиг.1 не показана). Электропроводящая часть 1 содержит стержни 2, перпендикулярные шинам 3, замыкающим стержни 2 с обеих сторон. В криволинейном участке вторичного элемента стержни 2, перпендикулярные шинам 3, снабжены комплектом дополнительных стержней 4, соединяющих стержни 2 электрически с участками шин 3, образующими внешнюю дугу в криволинейном участке. Стержни 4 расположены по отношению к участкам шин 3 под углом, отличным от прямого.

В криволинейном участке стержни 2, перпендикулярные шинам 3, снабжены вторым комплектом дополнительных стержней 5, соединяющих электрически стержни 2 с участками шин 3, образующими внутреннюю дугу в криволинейном участке. Стержни 5 по отношению к участкам шин 3 расположены под углом, отличным от прямого. Стержни 4 первого и стержни 5 второго дополнительных комплектов расположены по разные стороны от стержней 2, перпендикулярных шинам 3.

Фрагмент электропроводящей части 1 ВЭ в криволинейном участке представлен на фиг.2. Обозначения позиций на чертеже здесь те же, что и на фиг.1.

F_T, F₁, F₂, F_T1, F_T2, F_δ1 и F_δ2 - механические усилия, создаваемые в результате взаимодействия токов в стержнях 2, 4 и 5 с бегущим магнитным полем индуктора ЛАД (на фиг.2 не показан) и воздействующие на экипаж высокоскоростного транспорта (на фиг.2 не показан).

Заявляемый вторичный элемент линейного асинхронного двигателя работает следующим образом.

При подключении обмотки индуктора ЛАД к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее магнитное поле, пересекающее стержни ВЭ и наводящее в них электродвижущие силы (ЭДС). Под действием ЭДС в стержнях ВЭ потекут токи. В результате взаимодействия токов в стержнях ВЭ с бегущим магнитным полем возникнут механические усилия.

При движении экипажа высокоскоростного транспорта по прямому участку пути будет действовать только одно механическое усилие F_T (создается при взаимодействии токов в стержнях 2 с бегущим магнитным полем). При входе экипажа высокоскоростного транспорта в криволинейный участок (фиг.1 и фиг.2) бегущее магнитное поле будет пересекать стержни 2, 4 и 5 и наводить в них ЭДС. ЭДС вызовут протекание токов в стержнях 2, 4 и 5. При взаимодействии токов в стержнях 2, перпендикулярных шинам 3, с бегущим магнитным полем создается основное тяговое механическое усилие F_T . При взаимодействии токов в стержнях 4 с бегущим магнитным полем создается механическое усилие F₁, которое разлагается на дополнительное тяговое усилие F_T1, которое суммируется с основным тяговым усилием F_T, и боковое механическое усилие F_δ1, которое обеспечивает вписывание высокоскоростного экипажа (его поворот) в криволинейный участок пути. В результате взаимодействия токов в стержнях 5 с бегущим магнитным полем создается механическое усилие F₂, которое разлагается на еще одно дополнительное тяговое усилие F_T2, которое суммируется с основным тяговым усилием F_T, и боковое механическое усилие F_δ2, которое обеспечивает лучшее вписывание высокоскоростного экипажа в криволинейный участок пути. Механические усилия F_δ1 и F_δ2 суммируются и облегчают процесс прохождения криволинейного участка экипажем высокоскоростного транспорта.

По сравнению с прототипом увеличены усилия, обеспечивающие вписывание экипажа высокоскоростного транспорта с ЛАД в криволинейный участок пути.