IT7354601A1 - Motore lineare ad induzione con avvolgimento anulare polifase. - Google Patents

Description

[0001] 100.0394 54601A/73 SIB 71073 Motore lineare ad induzione con avvolgimento anu- lare polifase" KRAUSS-MAFFEI AKTIENGESELLSCHAFT MUNCHEN (REP.FED.TED.) La presente invenzione riguarda un aotore linea re ad induzione con uno statore presentante un av- volgimento anulare polifase, inserito almeno su tre lati in cave, e con una parte di reazione avvol gente su trei lati lo statore e costituita da una rotaia di profilo sostanzialmente ad U, costituita da materiale ferromagnetico e le cui superfici interne sono rivestite cod uno strato elettricamen te conducente a guisa ai rotaia di reazione : Si fatti motori lineari ad induzione, agenti su tre lati, si distingucno per una struttura com- la superficie attiva dello statore e norevolmente aumentata per la produzicne del trascinamento in rapporto ar motori ad induzione attivi solo su due lati.

[0002] Lo statore di un noto motore lineare ad indu- zione di questo tipo, descritto nel brevetto U.s A 3.333 l24, gresenta una molteplicita di poli che stanno a distanza reciproca e tra i quali e ogni volta alloggiato un rocchetto in una cava.

[0003] I poli dello statore sono fissati su una piastra di montag.

[0004] gio in coaune.

[0005] E* chiaro che una si, fatta costru- zione di motore non e adatta per potenze di alcuni megawatt e per velocita di circa 50Q km/ora.

[0006] A base della presente invenzione sta il compito di fornire un motore lineare ad induzione del tipo citato all'inizio, che si distingua per un dispen dio costruttivo esiguo nonche per perdite esigue e sia all altezza di elevati requisiti meccanioi ed elettrici nell impiego per l azionamento di vei- coli ad elevata velocita Questo compito viene risolto, secondo la presente invenzione, in quanto lo statcre pcssiede un nucleo statorico rioartito Jongitudinalmente, con due pac- chi di lamierini di nucleo di differente direzione di stratificazione Il vantaggio cssenziale di una tale struttura consiste nel fatto che anche il lato frontale interno del motore pur venire stratificato a lamelle in manicra adattata all'uscita del flusso e che due separati pacchi di lamierini di aucleo di differente direzione di stratificazione forniscono al nucleo statorico un elevata rigidezza.

[0007] Vantaggiosamente i pacchi di lamierini di nucleo sono conformati senza cava e sono previsti pacchi di lamierini a dente, a forma di U, che poggiano a guisa di denti statorici su tre lati del nucleo statorico Con cio risulta superfluo l'esecuzione a stampo di complicati profili di cava,ed e possi bile una preventiva esecuzione di rocchetti comple ti, che prima del montaggio dei pacchi di lamierini a dente possono venire infilati sul nucleo statorico: Secondo un vantaggioso sviluppo della presente invenzione, la direzione di stratificazione dei due pacchi di lamierini di nucleo conccrda con l anda- mento deitratti condutt ri attivi, ogni volta associa ti! dell avvolgimento aaulare Accanto ad esigue perdite per cortenti parassite si nanno in questo modo corti bulloni di serraggio e tiranti per i pac- chi di lamierini di nucleo, poiche altezza e larghezza di un motore lineare ad induzione per grandi veloci ta sono molto piccole in rapporto alla sua lunghezza.

[0008] Un semolice fissaggio dei pacohi di lamierini a dente, a forma di U e garantito per il fatto che nelle tre superiici esterne attive del nucleo sta torico sono previsti preferibilmente incavi piani.

[0009] Per il fissaggio dei pacchi di lamierini adente su eleuenti di serraggio del nucleo statorico, le estremita libere delle ali laterali dei pacchi di lamierini a dente a forma di U sporgono vantaggiosa mente oltre il nucleo statorico Con cio viene nello stesso tempo ulteriormente ingrandita la sugerficie attiva di ferro del motore..

[0010] Uno sviluopo della presente invenzione consiste magnetico utile, che aunentanc le perdite, bordi delle superfici esterne attive dei pacchi di lamie rini a dente a forma di U sono eseguiti arrotondati Un sicuro fissaggio dei rocchetti di avvolgimentc infilati sul nucleo statorico viene conseguito preg feribilmente per s il fatto che i lamierini esterni di ciascun pacco di lamierini a dente in corrsponden- za della testa : del dente sono ripiegati verso la cava a guiaa di supporti per cunei di chiusura di cava Secondo una speciale forma di esecuzione della sono serrati tramite staffe di fissagsio aello sta- tore tra loro e ccn i pacchi di lamierini a denteh in nodo da formare un gruppo autoportante, cosi che risulta superflua, una speciale struttura di suopor- to del nucleo, aumentante il peso dello statore.

[0011] Un vantaggioso sviluppo della presente invenzig- ne consiste nell impiegG del motore ad induzione secondo l'invenzione stessa, come aziouamento ci un veicolo sospeso, eletcromagneticamente appeso e con dotto con utilizzazione della rotaia ferromagnetica della parte di reazione contemporaneamente come ro- taia a indotto, di supporto e di guida, del sistena di supporto e di guida del veicoloysospeso In tal modo una parte della sezione trasversale della ro- taia ferromagnetica viene utilizzata insieme tanto il sistema di supporto e di guida del veicolo sospeso: il che comporta risparmi d materiale e di costi per la pista del veicolo sospeso.

[0012] La rotaia ferro magnetica possiede, in seguito al suo profilo ad U.

[0013] Ied oueasmg Iputnb e ptztout tp oauatou epaexziun essa relativamente pochi punti di fissaggio Anche la probabilita di un suo danneggiamento meccanico e eceigua.

[0014] Infine un si Catto sistema combinato di supporto-guida e di acionamento, conpatto,le adatto particolarmente tenc alla costruzione di ramifica zioni della pista poiche aicomponenti del siatema montati sul veicolo, vale a dire lo atatore del motore lineare ad induzione nonche i magneti di sup- porto e di guida, risulta fornita una mobilita oriz- zantale illimitata su di un lato, nella direzione trasversale della pista.

[0015] Strette superfici polari della rotaia ferromagne- tica agente da rotaia ad indotto, corrispondenti alle superfici polari degli elettromagneti del sistema di supporto e di guida vengono vantaggio- samente conseguite per il fatto che l'ala laterale infericre della rotaia ferrouagnetica di profilo sostanzialmente ad U porta due costele lsporgenti verso il basso a distanza reciproca, sotto le qua li sono orevisti a distanza i magneti di supporto e di guida del sistema di supporto e di guida del veicolo sospeso: in apgresso in base ad esempi di esecuzione con riferimento ai disegni annessi, in cui: Ia figura l e una sezione trasversale di un la figura 2 e una sezione longitudinale del mg ty ettep Il ll roull ml osunl euotznput pe 0io4 gura l; la figura 3 e una sezione attraverso il nucleo sta torico secondo Ja linesIl-Ill della figura l e: la figura 4 mostra aotori ad induzione secondo la presente invenzione.per l'azionamento di un veicolo sospeso, elettromagneticamente appeso e condotto.

[0016] Il motore liaeare ad induzione, rappresentato dalla figura l, a costituito da uno statore l del auale un lato.

[0017] longitudinale stretto e confur- mato in maniera adatta al suo fissaggio su un vei- colo, mentre gli altri tre lati longitudinali sono avvolti dalla parte 2 di reazione del motore ad in duzione sotto forma di una rotaia: 3 di ferro di profilo ad U.lmontata in maniera fissa, e ai un rivestimento conducente della superficie interns della rotaia di ferro a guisa di rotaia 4 di rea zione con codservazione di un traferro 5.

[0018] Lo sta- tore l presenta un nucleo statorico 6 che e costi e da un pacco frontale 2 di lamierini di nucleo i Sulnucleo statorico 6 sta una pluralita di rocchet- ti rettangolari 9 di avvoigimento che sono collegati tra loro in modo da formare un avvolgimento anulare polifase Tra rocchetti attigui 9 di avvolgimento ogai volta preyisto un pacco lO di lamierini a dente, aforna di U il quale, come mostra la figura 2 Iep etotjrodns tltou ll tuetd aettt ut ottiestt e nucleo statorico.

[0019] Spesso si pud rinunciare aglilin cavilll Il pacco princioale 7 di lamierini di nucleo costituito da lamierini della lungbezza del- l'intera parte attivadello statorel,che sono dispo sti a stratificazione l'uno sull'altro in direzione dell andamento dei conduttori di rocchetti attigui In accordo con ci la direzione di stratificazione dei lamierini del pacco frontale 8 di lamierini di nucleo a andamento ad esso perpendicolare.

[0020] In tal modo praticamente per l'intero flusso del mo tore uscente dal nucleo statorico 6 ed entrante nella rotaia 3 di ferro servente da circuito magne tico di ritorno, in corrispondenza dell'uscita, come pure per il flusso entrante nel nucleo stato1 rico 6, in corrispondenza dell'entrata, sussiste una stratificazione a lamelle del nucleo, adatta per la riduzione delle correnti paraesite.

[0021] Il pacco frontale 8 di lamierini di nucleo pre senta piastre terminali l2, l3 , che con l ausilio di bulloni l4 di serraggio sono tra loro serrate e successivamente sono tra loro saldate su una oar te l5 di piede della piastra terminale l2.

[0022] La par: te l5 di piede possiede una molteplicita di aperture l6, rappresentate helle figure l e 3, nelle quali sono ancorati tiranti l7 per il pacco principale 7 di lanierini di nucleo.

[0023] Le aperture l6 sono sa gomate in modo che le teste l8 dei tiranti l7 pos- sano entrare in una determinata posizione angolare e successivanente possano venire ruotati di 90" e con ci fissati.

[0024] Due perni l9 o due risaltinelia parte l5 di piede assicurano il rispetto di una rotazione di 90-, La parte l5 di piede serve con le 7 di lamierini di aucleo: Sul lato contrapposto del pacco principale ? di lanierini di nucleo i -sexd fp 02 ai4sttd et4i8 un ns ouoostse 2l 14uei4 sione.

[0025] Dopo che il nucleo statorico 6 e stato sappronta to, vengono infiloti i rocchetti di avvolgimentol e tra di essi;viene ogai volta posto sul nucleo statori- co 6 un pacco lO di lanierini a dente a forma dii U.

[0026] I pacchi lO di lamierini a dente a forma di U yengo nosuccessivamente serrati sul- nucleo statorico 6.

[0027] A tale scopo le estremita libere delle ali ogni volta di due pacchi lo di lamierini a dente vengono connesse a vite con una staffa 2l di fissaggiol che possiede una vite centrale 22 di pressione, bloc- ftRIogB1 TtE Ino 0l n pe 0geIIJord an IP t 0seq rappresentanofile 23 di denti, i quali dentisi appog giano sull altra piastra 20 di pressione mentre at- 9 dell'avvolgimento anulare.

[0028] Con le staffe 2l ai fissaggio lo statore l viene montato su un veicolo (non rappresentato nella figura l) : 10 I lamierini esterni 26 di ciascun pacco l0 di la mierini a deate sono conformati con soesaore maggio- re rispato ai restanti lamierinie in corrispondenza della testa del dente sono piegati verso la cava attigua, in modo che cunei g? di chiusura delle cave, infilati nelle cave.

[0029] trovano un sostegio e impediscono sicuramente una piegatura alliinfuori dei lati dei rocchetti di avvolginento (figura 2): Coue mostra chiaramente la figura l, in corrispon.- denza dei raccordi tra l'ala di base di ciascun pac- co lO di lamierini a dente e le ali laterali sono evitati spigoli vivi in accordo con la conforuazione della parte 2 di reazione e sono eseguiti arrotonda- menti R, per ridurre l'inomogeneita del campo ma gnetico in queste zone d'angolo e per mantenere con cid esigue le perditel Il rivestimento della rotaia 3 di ferro ad U del- la parte 2 di reazione a guisa di rotaia 4 di rea zione si estende oltre le sue superfici interne, fi- no alle superfici frontali delle estremtta libere delle ali laterali della rotaia 3 di ferro.

[0030] Con ci addizionali forze dirette orizzontalnente secondo le figure l e 2, tra lo statore l e la parte 2 di rea zione, che possono avere la loro origine in effetti marginali e possono esplicarsi in maniera disturban- te, vengono eliminate, o alueno ridotte.

[0031] 11.

[0032] 0uoiznput g 82 Ifeeutl lio1ou Bh4son t BingTJ t1 secondo la presente invenzione,per l azionamento di -too e osadde s4uouest1atssm : 62 0sedsos otootea un dottol Su ciascuno dei due lati longitudinali del zou fed l esogeqs oun ogetuom e bt osedsos otobta4 zo delle staffe 2l di fissaggio, mentre le barti 2 di reazione sono fissate su elementi 30 della pista.

[0033] Le rotaie 3' di ferro ad U servono contemgoraneamente da rotaie a indotto, di supborto e di guida, per le file di magneti 3l di supporto e di guida, pari.

[0034] menti previste su entranbi i lati longitudinali del veicolo sospeso, al di sotto degli statori l.

[0035] A tal fine in corrispondenza dei bordi esterni deli'ala laterale inferiore t 32 di ciascuna rotaia 3' di ferro sono eseguite costole 33 sporgenti verso il basso, le Cui superfici frontali, rivolte verso il basso,a guisa di superfici polari sono contrapposte, a distan za, alle superfici polari dei magneti 3l di supporto e di guida.

[0036] Questa distanza viene rilevata da organi sensori (non rappresentati nella figura), e viene mantenuta costante nediante una regolazione dell ec citazione dei magnetii3l di supgorto e di guida, in Feens al stg (t einstj s tiejai4 teqoue oto opom fici esterne attive dellostatore e le relative rotaie 4 di reazione risultano sostanzialmente costanti.

[0037] Nella figura 4 indicato che i nagneti 3l di suppor to e guida di ciascuaa fila, disposti l'uno dietro 1'altro.sono disposti tra loro alternativamente sfalsati verso deatra e verso sinistral Mediante regolazione aeparata dell'eccitazione di tutti 1 magneti spostati rerso destrae di quelli soostati verso siniatra, posaono venire esercitate forze orizzontali sul veicolo sospeso 29, in modo che anche senza un distinto sistema di guida possauo ve nire impediti spostamenti laterali del veicolo.

[0038] In contrappocizione al campo migrante generato da ogni statore l che permea l'associata rotaia 3: di ferro nella dirazione longitudinale della rotais, il gamgo di supoorto e di guida del marneti 3l di supporto a di guida nell'ala laterele inferio.

[0039] re 32 della telativa rotaia 3' di fecro si svolge in direzione trasversale T alla rotaia.

[0040] D'altro canto le costole addizionali 33 della rotaia 3' di ferco aumentanc la sua rigidezza il che fa aumentare gacora le distanze del fissaggic della rotaia sugli elementi 30 dlla cista.

[0041] La Totaie 3' dilferro ad U e pertanto sfruttate in maniera ottimale ncn solo magneticanente ma anchs ueccanicamente: .

Claims (1)

1. RIYENDICAZIONI l Motore lineare ad induzione, con uno statore presentante un avvolgimento anulare oolifase, inse- rito almeno su tre lati in cave.

e con una parte di reazione avvolgente su tre lati lo statore, costituita da una rotaia di profilo sostanzialmente ad U, e il materiale ferromagnetico, le cui superfici intcrne sono rivestite con uno strato elettricanente conducente a guisa di rotaia di reazione, il quale motore e caratterizzato dal fatto che lo statore (l) possiede un nucleo statorico (6) rioartito lon- gitudinalmente, con due pacchi (7 8) di lamierini di nucleo di difrerente direzione di stratificazione 2.

Motore lineare ad induzione secondo la rivendi- cazione l, caratterizzato dal fatto che i pacchi (7,8) di lamierini di nucleo sono conformati senza cava e sono previsti pacchi (lO) di lauierini a dente, a forna di U che pogaiarm .

a guisa di denti statorici su tre lati sul nucleo statorico(6): 3.

Motore lineare ad induzione secondo la riven-- dicazione l o 2 caratterizzato dal fatto che la dire- zione di stratificazione dei due pacchi (7,8) di la- mierini di nucleo concorda ? con l'andamento dei tratti conduttori attivi ogni volta associati, del- l'avvolgimento anulare.

4.

Motore lineare ad induzione secondo qualeia si delle rivendicazioni precedenti, carattcrizzato dal fatto che nelle tre superfici esterne attive del nucleo statorico(6)sono previsti incavi piani(ll) per il fissaggio dei pacchi(l0)dilamierini a icnte a forma di u.

S.

Motore lineare ad induzione secondo qualsia- si delle.

rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzato ldal fatto che le estrenita libere delle ali laterali dei pacchi(lO)di lamierinf a dcnte a forma di I sporgono oltre il nucleo statorico(6) 6 Motore lineare ad induzione secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che bordi delle superfici csterne attive dei pacchi(lO) di lamierini a dente a forma di U sono eseguiti arrotondati.

7.

Motore lineare ad induzione secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 6 caratterizzato dal fatto che i lamierini csterni (26 di ciuscun pac: co(lO) di lamierini a dente in corrispondenza della testa dcl dente sono ripiegati vcrso la cava a guisa di supporto per cunei (27) di chiusura della cava 8 Motore lineare ad induzione secondo qualsia- si dclle rivendicazioni da 2 a 7 caratterizzato dal fatto che i pacchi (7,8) di lamierini di nucleo sono serrati tramite staffe (2l) di fissaggio dello statore, tra loro e con i pacchi(l0) di lamicrini l a dente, in modo da formare un gruppo autoportante.

9 Dispositivo di azionamcnto di un veicolo so- speso, elettromagneticamente appeso e condotto, il quale dispositivo e caratterizzato dal fatto che esso a costituito da un motore lineare ad induzione secondo qualsiasi delle rivendicazione precedenti, e il veicolo sospeso (29) viene azionato utilizzando la rotaia ferromagnetica (3:) della parte(a) di rea-) zione contemporaneamente quale rotaia di supporto e di guida del sistema di suoporto e di guida del veicolo sosoeso..

lO Dispositivo di azionamento secondo la rivendi cazione 9, caratterizzato dal fatto che nel motore della rotaia ferromagnetica (3') di profilo sostan- zialmente ad U porta a duc costole (33) sporgenti verso il basso,a distanza reciproca, sotto le qua li sono previsti, a distanza, magneti (3l) di supporto e di guida r del sistema di supporto e di guida del veicolo sospeso (29) : KRAUSS-MAFFEI AKTIENGESELLSCHAET A0OM 1.IND I'Ufficlale SOCIETA ITAJAANA BREVETTI Cavattoni, de d datti Omodeo-Sale .