Линейные двигатели. Области применения. Примеры двигателей, страница 10

Конструктивная схема ЛСДСПОВ поезда ML-500, обеспечивающего одновременно тягу и направление приведена на рисунке 17,а. Схема соединения якорной обмотки 1 и ее взаимодействие с контурами СЭМ 2 изображена на рисунке 17,б. При симметричном положении СЭМ относительно путевой структуры в катушках якорных обмоток наводятся одинаковые ЭДС е₁ и е_т и протекают равные токи i_s=i_r=i_p, взаимодействия которых с током i_f СЭМ создает тяговое усилие f_x. При смещении СЭМ е₁≠e_τ, что обеспечит появление тока «с, а его взаимодействие с током i_f - образование стабилизирующей силы.

Левитация поезда обеспечивается электродинамическим методом, путем взаимодействия магнитных полей СЭМ 3 с пассивными контурами 4 на эстакаде. При малой скорости левитационное усилие (кривая 1 на рисунке 9) недостаточно, а сила электродинамического торможения максимальна (кривая 2), поэтому возникает необходимость в установке колес, которые убираются при скорости порядка 100-120 км/ч. Применение СЭМ с индукцией в зазоре, равной 5-6 Тл, позволяет уменьшить якорные токи и тем самым обеспечить высокие значения КПД и cosφпри относительно небольших длинах питаемых участков якорной обмотки от статических преобразователей частоты и напряжения. Обычно КПД и cosφ таких двигателей лежат в пределах 0,9-0,97.

Коммерческий показатель в указанных проектах США находятся на уровне 25%. В японских поездах К_т достигает порядка 30%.

Так как в ЛСДСПОВ применяются большие значения индукции в рабочем зазоре   и   вокруг   СЭМ,   возникает   необходимость   в   магнитной   защите пассивного или активного типа, что существенно снижает показатель К_т. Вместе с тем величина показателя К_т в значительной мере зависит от веса рефрижераторных установок. Эти проблемные вопросы более удачно, как видно, решены в японских поездах. Два из них в конце 1995 года поставлены в городе Цуру для испытаний. Их длина 78 м, высота 3,3 м, ширина 2,9 м, расчетная скорость 550 км/ч.

а)  б)

Рисунок 18

Проекты высокоскоростных поездов с ЛСДФ индукторного типа, выполненные отечественными специалистами, охватывают диапазон мощностей от 500 до 2000 кВт в одностороннем и двухстороннем вариантах. Конструктивная схема ДЛИД приведена на рисунке 18.

Двигатели типа ОЛИД могут быть использованы в комбинированной системе электромагнитной подвески и тяги при относительно простой путевой структуре, состоящей из ферромагнитной вставок 1 на рисунке 2.6а, размещенных через двойное полюсное деление.

Поток возбуждения в ЛИД создается обмоткой возбуждения 2 на рисунке 2.66, размещенной на индукторе. В позах его 3 по краям размещена трехфазная обмотка, имеющая пару полюсов с каждой стороны.

Тяговое усилие в ЛИД создается за счет взаимодействия бегущей М.Д.С. обмотки трехфазного тока с переменной составляющей магнитного поля возбуждения в зазоре, обусловленной периодической магнитной неоднородностью вторичной части. Особенностью ЛИД по сравнению с обычными синхронными машинами является то, что индукция в зубцах с обмоткой переменного тока меняется не от В_мах до –В_MAХ, а от В_MAX до В_MIN.

КСУИ.214346.001

Лист

15

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата