Применение и производство лад

умышленное изготовление и различные практические :нения линейных двигателей начались в 60-х годах. Са- (фупные и дорогостоящие проекты, реализующиеся в раз- в промышленном отношении странах, в том числе и связаны с ВСНТ. 1963 г. в Киеве на заводе электротранспорта Э. Дзержинского начались работы по тяговым ЛАД, а г. были проведены первые ходовые испытания модели, работы, выполнявшиеся заводом совместно с Киевским по- адческим институтом, завершились созданием первого

в мире экспериментального образца пассажирского вагона с тяговыми ЛАД. Позднее на базе того же завода было обра­зовано ОКБ линейных двигателей в г. Киеве, которое выполня­ет заказы различных организаций по изготовлению линейных электродвигателей.

ОКБ линейных двигателей демонстрировало в действии мо­норельсовую дорогу на ВДНХ Украины и построило опытный полигон, на котором имеются рельсовый испытательный путь протяженностью 2 км, эстакадный путь длиной 0,67 км и уни­версальный испытательный путь длиной 1,6 км, а также уни­кальный кольцевой испытательный стенд с диаметром вращаю­щейся части 9,74 м. На опытном производстве ОКБ изготовле­ны образцы тяговых ЛАД мощностью 40, 120, 420, 600, 800 и 1200 кВт. Например, ЛАД-600 (рис. 1.13), рассчитанный на на­пряжение 1500 В, частоту 100 Гц, потребляет ток 513 А, разви­вает скорость движения 44 м/с (160 км/ч) при силе тяги 13 500 Н; его КПД составляет 79%, созф=0,57 при немагнит­ном зазоре 30 мм; двигатель двусторонний. Разработаны так­же двигатели на скорости движения до 111 м/с (400 км/ч).

Среди разработок ОКБ линейных двигателей — тяговые ЛАД для рельсового промышленного транспорта (скорости 4,9—9,6 м/с, частоты 50 и 25 Гц), ЛАД для привода контейне­ров различного назначения (скорости 0,6—5,0 м/с), слитково- зов, для разгонных устройств, цилиндрические ЛАД для ком­мутационной аппаратуры и раздвижных дверей, толкателей, стрелочных переводов и т. п., электромагнитные сепараторы для извлечения металлов из отходов и линейные индукционные вращатели, воздействующие на материалы в различных техно­логических процессах.

За рубежом наиболее активные работы в области ВСНТ с линейными двигателями ведутся в Японии, США, ФРГ, Ка­наде и Англии. По данным [1.12 и 1.13], в Канаде и США действуют небольшие участки железных дорог с приводом от ЛАД. Скорость движения 72 км/ч; во время испытаний ско­рость доводилась до 354 км/ч. Электроснабжение осуществля­ется постоянным током (напряжение 600 В) через два алюми­ниевых рельса; на экипаже постоянный ток преобразуется в трехфазный с регулируемыми напряжением и частотой. Макси­мальная тяговая сила составляет 16 кН, а максимальное про­изведение КПДХсозф достигает примерно 0,4. В Англии (аэро­порт Бирмингема) работает транспортная система с магнит­ным подвесом (скорость 54 км/ч, тяговая сила 4 кН, КПДХ Хсоз ф л? 0,22). Системы с магнитным подвесом изготовлены и в Японии (скорости 30, 100, 300 и 420 км/ч).

В нашей стране головной организацией по созданию систем ВСНТ в рамках общегосударственной программы «Экологиче­ски чистый транспорт» является ВНИИПИ Гидротрубопровод 2

2

|Г. Москва), который совместно с ВЭЛНИИ в Новочеркасске, $КБ АН Латвийской ССР в Риге, а также с научными кол­лективами некоторых вузов Москвы, Ленинграда, Киева, Ере- §§Ма, Новочеркасска, Свердловска и других городов проводит Шую работу по созданию, теоретическим исследованиям и овым испытаниям электроприводов и устройств магнит- подвешивания для разных транспортных систем, ^оловной организацией Минэлектротехпрома СССР по раз- гке и изотовлению комплектных линейных асинхронных гроприводов промышленного назначения является Донец- ',Научно-производственное объединение «Взрывозащищенное рооборудование» (г. Донецк). Совместно с научными Тективами Ленинградского, Уральского, Донецкого поли- " "ческих институтов и ряда других организаций оно созда- |етодическое и программное обеспечение проектирования ^ОЙств электропривода, а также головные образцы высоко- "мичных частотоуправляемых электроприводов для конвей- X поездов, для загрузочно-выгрузочных машин кольцевых евательных печей и некоторых других применений, ля многочисленных промышленных и приборных электро- одов узкого или уникального назначения различные орга-

Рис. 1.15. Цилиндрические ЛАД (Англия, Фран­ция)

низации проектируют и изготовляют единичные экземпляры и небольшие партии линейных электродвигателей.

О разнообразии практических применений и производства линейных двигателей за рубежом можно судить по проспек­там заводов и фирм.

Например, электромоторостроительный завод в Дрездене освоил производство трехфазных плоских ЛАД на син­хронные скорости 3,6 и 12 м/с в одностороннем и двустороннем исполнениях. Вторичный элемент — медная или алюминиевая шина толщиной 4 или 6 мм. Каждая серия имеет шесть-семь типоразмеров. Типичным для многих зарубежных заводов (Болгария, Польша, ФРГ и др.) является изготовление индукторных модулей (рис. 1.14).

В одном из болгарских проспектов содержатся характери­стики серийных двусторонних ЛАД двух типов: ЛИД-ММ 14/3,8 (пусковое усилие 140 Н, синхронная скорость 3,8 м/с) и ЛИД-ТС 150/8,4.

Англо-французская фирма 1лп1го1 освоила производство ЛАД нескольких типов двух вариантов: А — с алюминиевой шиной и 3 — со стальной. Для дискового привода разработан тип О. Цилиндрические двигатели имеют, в свою очередь, че­тыре типоразмера (рис. 1.15).

На рис. 1.16 показан механизм, в котором плоские модули ЛАД используются для получения вращательного движения.

В различных информационных материалах сообщалось об успешном применении ЛАД в приводах конвейеров, поворот­ных столов, раздвижных дверей, кабельных токопроводов (плавное растягивание петель кабеля движущегося крана), стрелочных переводов, портальных кранов, транспортных уст-

ррйств робототехнических комплексов, в цеховой установке транспортировки деталей с использованием воздушной подуш- КИ, в испытательных стендах для разрушающих испытаний ав- Цвмобилей, в приводах тележек испытательного бассейна (ис­следование моделей судов), в рудничном транспорте, в натяж- устройствах, в плунжерных насосах, в приводе ткацких )НКов, плосковязальных, металлоткацких машин, в транспор- _)Овке рельсов, труб, деталей конструкций и т. п. | Опыт производства и эксплуатации ЛАД показывает, что .ельная тяговая сила, т. е. механическая сила, приходящаяся '^единицу активной поверхности индуктора, составляет в нор- »ьных условиях эксплуатации от 0,3 (малые ЛАД) до ^ н/см² (средние и крупные ЛАД). Очевидно, что с умень­шаем продолжительности включения и при искусственном ■^ждении эти цифры могут быть в 1,5—2 раза выше.

р1 а в а вторая

;ектромагнитные поля и силы в лад

одномерная теория)

ОСНОВНЫЕ ДОПУЩЕНИЯ. РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ

чектромагнитное поле асинхронного двигателя нормаль- исполнения в симметричном установившемся режиме ра- ' характеризуется напряженностями магнитного и электри- рго полей, изменяющимися по синусоидальному закону во .Мени и пространстве.