Линейные двигатели. Области применения. Примеры двигателей, страница 12

Рисунок 21                                                Рисунок 22

Расчётная схема магнитной цепи ЛИД изображена на рис. 2,37. Для других значений q схема замещений строятся аналогично.

На рисунке 22 обозначено F_d-мдс возбуждения на четверти длинны магнитопровода ; F_ni -мде пазов в якоре; Ф_zi-магнитный поток i-ro зубца якоря; X_бв-проводимоеть потока рассеиния обмотки возбуждения; λ_n -проводимость потока пазового рассеивания; λ_δi-проводимость воздушного зазора i-го зубца.

Величина     Х_в -принимается обычно не зависящей от насыщения соседних зубцов и определяется по формуле:, где h_n, B_n - соответственно высота и ширина паза якоря. Магнитный поток i-ro зубца на единицу длины якоря I_δ: .

Значение магнитных напряжений F_zi и коронок зубцов F_δi определяется в результате расчета нелинейной магнитной цепи итерационным методом пока F_ni и F_Bне достигнут заданных значений Поскольку в якорной зоне помимо переменной составляющей индукции присутствует и средняя составляющая индукции, то при конструировании ЛИД приходится допускать повышенное насыщение зубцов якоря. С другой стороны, так как работа ЛИД зависит от эффектов переменного магнитного сопротивления, то нельзя допускать насыщения явнополюсной конструкции.

Зная картину токораспределения можно определить Э.Д.С., наводимую в катушках якорной обмотки по соотношению

, где w_t- число витков в пазу.

Расчет тягового усилия производится в соответствии с формулой Ампера

,

где В_δi- усредненное по зубцовому делению значение индукции в зазоре на участке I^гопаза.

Величина В_δi  вычисляется через потоки зубцов

, где t - зубцовое деление якоря.

Иначе тяговое усилие может быть определено по формуле

, где S - суммарная площадь активной поверхности индуктора. Удельное тяговое усилие

, где B_δi,  - амплитуда первой гармоники поля возбуждения в воздушном зазоре;

A_i - то же линейной нагрузки индуктора;

Ψ_i - фазовый угол между ними, равный углу между I_a и -E_δ на векторной диаграмме (рисунок 23).

КСУИ.214346.001

Лист

18

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рисунок 23

Для симметричной многофазной обмотки индуктора

, где w_a – число витков фазы;

k_0δ1 –  обмоточный коэффициент;

A – эффективная линейная нагрузка обмотки индуктора.

После подстановки A в исходное уравнение, получаем

,

Иногда B_δ1 выражают через коэффициент пульсации магнитной индукции , где .

ЛИД имеют достаточно высокие энергетические показатели.

Рисунок 24

На рисунке 24 в качестве примера приведены характеристики ДЛИД - 2000. По массогабаритным показателям, однако, они уступают не только ЛСД описанных выше конструкций, но и ЛАД из-за плохого использования магнитного потока и увеличенного сечения магнитопровода, вследствие наличия постоянной составляющей магнитного потока возбуждения.

По тем же причинам ЛИД имеют относительно худшими и пусковые характеристики из-за повышенных значений индуктивных сопротивлений якорных обмоток.

6 Линейные двигатели постоянного тока

Линейные двигатели постоянного тока {ЛДПТ) предназначаются для работы яри относительно низких скоростях движения. Принцип действия простейших ЛДПТ легко понять если представить себе машину постоянного тока развернутую в плоскость со щетками, перемешающимися непосредственно по проводникам якорной обмотки (рисунок 25). При этом рабочими являются лишь секции находящимися непосредственно под полюсами. Включение секций обмотки якоря осуществляется с помощью датчиков положения индуктора, которые могут быть контактного тина, либо бесконтактными (на герконах, фотоэлементах и пр.).

КСУИ.214346.001

Лист

19

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата