Синхронный линейный двигатель

Основной областью применения синхронных линейных двига-телей, где их преимущества проявляются особенно сильно, является высокоскоростной электрический транспорт, по условиям эксплуатации которого необходимо иметь большой воздушный зазор между подвижной частью и вторичным элементом. Синхронный ЛД допускает наличие относительно большого воздушного зазора между статором и вторичным элементом и работает при этом с коэффициентом мощности, близким к единице. Применение синхронных ЛД в высокоскоростном транспорте сочетается с так называемой магнитной подвеской вагонов и применением сверхпроводящих магнитов и обмоток возбуждения, что позволяет повысить комфортабельность движения и экономические показатели работы подвижного состава.

Рис. 15.12. Временные диаграммы взаимодействия сил отталкивания и притяжения при работе линейного двигателя.

Тяговый синхронный ЛД (рис.15.13,а) имеет электромагнитное возбуждение с использованием сверхпроводящих магнитов. Обмотка возбуждения 1 состоит из ряда катушек, равномерно укреплённых под днищем вагона 5. В криогенной системе охлаждения обмоток исполь-зуется жидкий гелий. Плоская трёхфазная обмотка переменного инвер-тора, преобразующего напряжения постоянного тока в трёхфазное нап-ряжение переменного тока. С помощью инвертора осуществляется пуск, изменение скорости движения и торможение поезда. Путепровод 6 представляет собой бетонное полотно, плоский характер поверхности которого выбран с целью снижения накопления льда и снега. Вагон под-вешивается над полотном дороги на высоте 15 см с помощью специаль-ной системы магнитной подвески. Эта система состоит из удлинённых сверхпроводящих электромагнитов 3, расположенных по краям днища вагона, из плоских алюминиевых полос 4, укреплённых в полотне дороги. Принцип работы системы магнитной подвески основывается на действии электродинамических сил, возникающих при взаимодействии потоков сверхпроводящих электромагнитов 3 на борту вагона и вихре-вых токов, наведённых в алюминиевых полосках 4.

Были разработаны конструкции линейных синхронных двигателей, которые не требуют укладки обмоток в железнодорожное полотно. К их числу относятся линейные синхронные двигатели с так называемым униполярным возбуждением и когтеобразными полюсами.Схема синх-ронного ЛД с униполярным возбуждением, рис.15.13,б имеет два ста-тора 1, установленных на подвижной части состава. Бегущее магнитное поле создаётся с помощью обмоток 2, подключаемых к сети перемен-ного тока. Статоры соединяются магнитопроводом 3, на котором расположена обмотка униполярного возбуждения 4. Обмотка создаёт постоянный по направлению магнитный поток пронизывающий фер-ромагнитный вторичный элемент 5, укладываемый в магнитопровод. Взаимодействие бегущего магнитного поля с намагниченным вторич-ным элементом создаёт силу тяги подвижного состава.

Рис. 15.13: а – линейный СД для подвижного состава, б – линейный СД с униполярным возбуждением

Сопоставление линейных СД с униполярным возбуждением и когтеобразными полюсами с асинхронным ЛД на то же тяговое усилие показало, что последний имеет худший коэффициент мощности (около 0,6), более низкий КПД (около 80%) и большую массу на единицу мощности двигателя.

Дата добавления: 2014-11-29