Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЛИНЕЙНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ МАШИНА
ЛИНЕЙНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ МАШИНА

ЛИНЕЙНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ МАШИНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для перекачки и дозирования жидких металлов в транспортных средствах. Сущность изобретения: линейная индукционная машина состоит из линейных разомкнутых магнитопроводов 1 с катушками 2 и 3. Катушки 2 соединены последовательно с конденсаторами 4, образуя замкнутый резонансный контур, а катушки 3 последовательно с конденсаторами 5 подключены к источнику однофазного напряжения. Между магнитопроводами расположено электропроводное рабочее тело 6, отделенное от них воздушными зазорами 7. Катушки 2 и 3 включены на однофазное напряжение, образуя резонанс в индуктивно связанных контурах, что позволяет получить сдвиг фаз токов в разных катушках обмотки и создать бегущее магнитное поле. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069443
Класс(ы) патента: H02K41/025
Номер заявки: 5051042/07
Дата подачи заявки: 15.05.1992
Дата публикации: 20.11.1996
Заявитель(и): Тимофеев Виктор Николаевич; Христинич Роман Мирославович; Бояков Сергей Александрович; Темеров Александр Алексеевич
Автор(ы): Тимофеев Виктор Николаевич; Христинич Роман Мирославович; Бояков Сергей Александрович; Темеров Александр Алексеевич
Патентообладатель(и): Тимофеев Виктор Николаевич; Христинич Роман Мирославович; Бояков Сергей Александрович; Темеров Александр Алексеевич
Описание изобретения: Изобретение относится к линейным индукционным машинам с разомкнутым магнитопроводом, в частности к линейным индукционным электромагнитным насосам и линейным тяговым асинхронным двигателям.
Известен индуктор для двухфазных индукционных машин с разомкнутым магнитопроводом и обмоткой, фазы которой образованы одинаковыми катушками, размещенными в один или два слоя в зависимости от двухстороннего или одностороннего индуктора [1]
Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная тем, что:
a) питание обмоток осуществляется двухфазным напряжением, и при нарушении изоляции хотя бы одной из фаз возникает режим короткого замыкания;
б) при регулировании величины напряжения необходимо использовать регулятор двухфазного напряжения, что усложняет систему питания и снижает надежность в работе.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является линейная индукционная машина, состоящая из электропроводного рабочего тела и индуктора с многофазной обмоткой [2]
Рассматриваемая конструкция линейной индукционной машины имеет те же недостатки, кроме того, она имеет низкий коэффициент мощности и невысокий КПД.
При питании двухфазных линейных индукционных машин можно использовать трехфазную сеть с нулевым проводом: одну фазу подключить на фазное напряжение. При этом число витков в фазах должно различаться в 1,73 раза. Если обмотки выполнить с одинаковым числом витков, необходимо иметь независимые регуляторы напряжения в фазах, что усложняет систему питания индуктора и снижает ее надежность.
В основу изобретения положена задача включения катушек обмотки на однофазное напряжение и использование резонанса в индуктивно связанных контурах, что позволяет получить сдвиг фаз токов в разных катушках обмотки линейной индукционной машины и создать бегущее магнитное поле.
Поставленная задача решается тем, что в линейной индукционной машине, содержащей электропроводное тело и индуктор с двухфазной обмоткой, выполненной с взаимоиндуктивностью между фазами, катушки одной фазы включены последовательно с конденсаторами так, что образуют с ними замкнутый резонансный контур, а катушки второй фазы последовательно с конденсаторами подключены к источнику однофазного напряжения.
На фиг. 1 изображена линейная индукционная машина; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема включения катушек обмотки.
Линейная индукционная машина состоит из линейных разомкнутых магнитопроводов 1 с катушками 2 и 3 с взаимоиндуктивностью между ними, в частности, выполненных в виде плоских секций расположенных по высоте пазов в различных плоскостях. Катушки 2 соединены последовательно с конденсаторами 4, образуя резонансный контур, а катушки 3 последовательно с конденсаторами 5 подключены к источнику однофазного напряжения. Между магнитопроводами расположено электропроводное рабочее тело 6, отделенное от них воздушными зазорами 7. Настраивая каждый из резонансных контуров так, что их реактивные сопротивления равны нулю (x1=0; x2=0) или так, что они отличны от нуля (x1≠0; x2≠0), но входное сопротивление цепи равно нулю (xвх=0), получим в цепи полный (при x1= 0; x2= 0) или сложный (x1≠0; x2≠0) резонанс /3/, для которого величина взаимоиндуктивности определяется соответственно

где ω угловая частота питающего напряжения, с-1;
R1 и R2 активные сопротивления первого и второго контуров, Ом;
Z2 полное сопротивление контура: обмотки 2 конденсаторы 4, Ом.
Величины индуктивностей катушек 2 и 3 (L1 и L2), а также взаимоиндуктивность М зависят от физических свойств и параметров рабочего электропроводного тела (проводимости, скорости движения и др.). При условиях полного или сложного резонанса токи в средах будут равны по величине и сдвинуты по фазе при коэффициенте связи , который зависит от вышеперечисленных особенностей. В этом случае условия работы линейной индукционной машины будут оптимальными.
Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на резонансный контур (катушки 3 конденсаторы 5) в цепи появляется ток . Так как у этого контура, в частности, при полном резонансе x1=0, то комплексная величина тока определяется как /3/

и ток совпадает по фазе с напряжением .
Во втором резонансном контуре (катушки 2 конденсаторы 4) за счет индуктивной связи между катушками 3 и 2 в катушках 2 наводится ЭДС и по цепи протекает ток, в частности, при полном резонансе x2=0 его комплексная величина равна

где ,
который сдвинут по отношению к току на 90 электрических градусов во времени. Токи , протекающие по катушкам 2 и 3, соответственно создают магнитные потоки, сдвинутые в пространстве и во времени, которые образуют бегущее магнитное поле.
Использование двух резонансных контуров в линейной индукционной машине, развязанных электрически, позволяет использовать однофазное питание, значительно повышает ее надежность по сравнению с двухфазным питанием, поскольку пробой в одном резонансном контуре не приводит к междуфазному короткому замыканию; пробой на корпус в первом или во втором резонансном контуре исключает попадание под напряжение обслуживающего персонала. Этот фактор имеет особое значение при использовании машины в литейном производстве.
Так как входное реактивное сопротивление обмотки линейной индукционной машины при резонансах равно нулю, то коэффициент мощности равен единице (cosϕ=1), а полная потребляемая мощность равна активной.
Предлагаемое изобретение может найти применение в металлургии в качестве электромагнитного насоса и дозатора, а также в других отраслях промышленности в качестве асинхронного двигателя для электропривода разнообразных транспортных средств.
Формула изобретения: Линейная индукционная машина, содержащая электропроводное рабочее тело и индуктор с двухфазной обмоткой, выполненной с взаимоиндуктивностью между фазами, отличающаяся тем, что катушки одной фазы включены последовательно с конденсаторами так, что образуют с ними замкнутый резонансный контур, а катушки второй фазы последовательно с конденсаторами подключены к источнику однофазного напряжения.