МНОГОПОЛЮСНАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ПАР ПОЛЮСОВ

МНОГОПОЛЮСНАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ПАР ПОЛЮСОВ


RU (11) 2044388 (13) C1

(51) 6 H02K23/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5039991/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.27 
(45) Опубликовано: 1995.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Каталог Т12-1204 N 10, ДС Servo Motors, "Tamagawa", JP, 1984. 2. Авторское свидетельство СССР N 4447751, кл. H 02K 21/26, 1984. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "ЭЛИМ ЭНВО" 
(72) Автор(ы): Астахов Н.В.; Жданов А.И.; Кравцов О.А.; Малышев В.В.; Соловьев А.А.; Чумак В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное предприятие "ЭЛИМ ЭНВО" 

(54) МНОГОПОЛЮСНАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ПАР ПОЛЮСОВ 

Использование: электрические машины, преимущественно шестиполюсные и десятиполюсные малой мощности. Сущность:электрическая машина содержит индуктор с полюсами, щетки, размещенные на двух диаметрально противоположных щеточных болтах и перемыкающие не более двух коллекторных пластин, якорь с простой волновой обмоткой, имеющей равные между собой первые и вторые шаги и содержащей при пазовой конструкции якоря число секций, равное числу пазов, и коллектором с числом пластин К. Индуктор выполнен с полюсными делениями разной величины двумя делениями величиной соответственно для неперекрещивающейся и перекрещивающейся обмотки 180(K p 1)(pK)-1 геометрических градусов, размещенных на диаметрально противоположных сторонах, и 2p - 2 делениями величиной 180(K 1)(pK)-1 геометрических градусов, причем полюсные дуги в пределах приведенных первыми двух полюсных делений отличаются от остальных полюсных дуг на величину, в пределе равную разности полюсных делений и составляющую 1/2K-ю в часть окружности расточки индуктора. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрическим машинам, преимущественно шестиполюсным и десятиполюсынм машинам малой мощности.

Для улучшения коммутации и ресурсных показателей известно применение в малых многополюсных машинах с простой волновой обмоткой щеток малой ширины, перемыкающих не более двух коллекторных пластин, и выполнение обмотки с равными между собой первыми и вторыми шагами обмотки. Указанные размерные соотношения обеспечивают двойную смену циклов коммутации секций при повороте якоря на коллекторное деление и соседство сторон секций, следующих друг за другом в процессе коммутирования. Секции оказываются коммутационно несамостоятельными. Остаточная энергия в конце коммутирования уходит из них, не затрагивая щеток, по взаимоиндуктивным связям в секции, начинающим коммутацию.

Преимуществом многополюсных машин с нечетным числом пар полюсов и двумя щетками на диаметрально противоположных сторонах коллектора является равенство чисел секций в ветвях обмотки, благодаря чему отсутствуют циркуляционные токи, вызывающие добавочные потери и существенно ухудшающие условия коммутации. Как показывают результаты испытаний машин с узкими щетками и равенством первых и вторых шагов обмотки, шестиполюсные машины имеют в 3-4 раза меньший темп износа щеток по сравнению с четырехполюсными машинами. Необходимость в высоких ресурсных показателях вынуждает в ряде случаев применять шестиполюсное исполнение при очень малых габаритах и мощности машины. Таков аналог предлагаемого решения шестиполюсный двигатель с пазовым якорем [1]

В качестве прототипа принят электродвигатель постоянного тока [2]

Недостаток прототипа неравномерное распределение зон коммутации при равномерной расстановке полюсов и равенстве полюсных дуг. Он вызывает глубокое проникновение отдельных зон коммутации в зоны полей полюсов, поэтому получаемые коммутационные и ресурсные показатели не являются предельными и подлежат дальнейшему улучшению.

Реализация предлагаемого изобретения позволяет устранить указанный недостаток, повысить коммутационные и ресурсные показатели.

Предлагаемая многополюсная коллекторная электрическая машина с нечетным числом пар полюсов содержит индуктор с полюсами, щетки, размещенные на двух диаметрально противоположных щеточных болтах и перемыкающие не более двух коллекторных пластин, якорь с простой волновой обмоткой, имеющей равные между собой первые и вторые шаги и содержащей при пазовой конструкции якоря число секций, равное числу пазов, и коллектором с числом пластин К, и отличается от прототипа тем, что указанный индуктор выполнен с полюсными делениями разной величины двумя делениями величиной соответственно для неперекрещивающей и для перекрещивающейся обмотки, 180(Кp1)(рК)-1 геометрических градусов, размещенных на диаметрально противоположных сторонах, и 2р-2 делениями величиной 180 (К1)(рК)-1 геометрических градусов, причем полюсные дуги в пределах приведенных первыми двух полюсных делений отличаются от остальных полюсных дуг на величину, в пределе равную разности полюсных делений и составляющую 1/2К-ю часть окружности расточки индуктора.

На чертеже не показана схема обмотки машины с р=3, К=19.

Схема содержит щетки 1, изоляционные прокладки 2 коллектора, коллекторные пластины 3, зоны 4 коммутации секций, верхние и нижние стороны 5 секций, большие и малые полюса 6, 7, равномерно размещенные полюса 8 известной машины (прототипа).

Схема распространяется на все исполнения беспазовых якорей и пазовый якорь с числом секций обмотки, равным числу пазов.

Ширина щеток 1 принята минимальной, равной сумме половины коллекторного деления и изоляционной прокладки 2. Коллекторное деление охватывает коллекторную пластину 3 и прокладку 2. Каждая зона 4 коммутации секций со сторонами 5 охватывает 1/2 К-ю часть окружности якоря. Границы полюсных делений привязаны к серединам сдвоенных зон 4, при этом два полюсных деления имеют величину 180 (К+р-1)(рК)-1= 66,4 геометрических градусов, так как обмотка неперекрещивающаяся, остальные деления 180(К-1)(рК)-1=56,8 геометрических градусов. Большие полюса 6, размещенные в полюсных делениях 1, выполняются с большими, в пределе на 1/2К-ю часть расточки индуктора, полюсными дугами по сравнению с малыми полюсами 7 в полюсных делениях 2.

В известной конструкции прототипа с равными и равномерно размещенными полюсами 8 в сферу действия четырех полюсов 8 попадает по одной трети зон 4 коммутации. Реальные машины имеют два отступления от рассматриваемой здесь идеализированной схемы: междуполюсные промежутки сокращаются при пазовом якоре до 0,8 зубцового деления, ориентируясь только на размещение коронки зубца, и до 0,5 зубцового деления при беспазовом якоре, ширина щеток, напротив, увеличена на 0,04-0,05 диаметра коллектора для устранения нарушений коммутации из-за неточностей расстановки элементов щеточно-коллекторного узла и действия ряда других факторов. При отмеченных отступлениях части зон 4, оказывающиеся под полюсами 8, возрастают до 80 и более процентов, что отрицательно влияет на коммутацию.

Точность привязки зон коммутации к междуполюсным промежуткам и строгая повторяемость процессов передачи энергии в конце каждого цикла у предлагаемой машины такие же, как у известной двухполюсной машины, обладающей на настоящий момент времени наиболее высокими коммутационными и ресурсными показателями. Учитывая, что индуктивность якорной обмотки снижается пропорционально квадрату числа и пар полюсов, имеется возможность существенно превзойти достигнутые показатели двухполюсных машин. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



МНОГОПОЛЮСНАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ПАР ПОЛЮСОВ, содержащая индуктор с полюсами, щетки, размещенные на двух диаметрально противоположных щеточных болтах и перемыкающие не более двух коллекторных пластин, якорь с простой волновой обмоткой, имеющей равные между собой первые и вторые шаги и содержащей при пазовой конструкции якоря число секций, равное числу пазов, и коллектором с числом K пластин, отличающаяся тем, что индуктор выполнен с полюсными делениями разной величины двумя делениями величиной соответственно для неперекрещивающейся и для перекрещивающейся обмотки, 180 (K p 1) (pK)-1 геометрических градусов, размещенных на диаметрально противоположных сторонах, и 2p 2 делениями величиной 180 (K 1) (pK)-1 геометрических градусов, причем полюсные дуги в пределах приведенных первыми двух полюсных делений отличаются от остальных полюсных дуг на величину, в пределе равную разности полюсных делений и составляющую 1/2K-ю часть окружности расточки индуктора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru