ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА


RU (11) 2077106 (13) C1

(51) 6 H02K23/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

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

(21) Заявка: 93050891/07 
(22) Дата подачи заявки: 1993.11.10 
(45) Опубликовано: 1997.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 122199, кл. H 02 K 23/12, 1959. 
(71) Заявитель(и): Войсковая часть 63971 
(72) Автор(ы): Чернышов В.А. 
(73) Патентообладатель(и): Войсковая часть 63971 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА 

Область использования: электропривод и системы электропитания постоянного тока. Сущность изобретения: электрическая машина постоянного тока содержит станину статора, ротор с обмоткой и валом и коллектор, причем машина снабжена корпусом и сверхпроводящими магнитами, закрепленными между корпусом и станиной, обмотка крепится на валу при помощи стеклонитей и эпоксидной смолы, а станина и вал выполнены из немагнитной стали. Технический результат: улучшение эксплуатационных характеристик. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрическим машинам постоянного тока, предназначено для использования в самых разных областях техники, в механизмах и устройствах, где имеется источник постоянного тока.

Широко известна машина постоянного тока автомобильный генератор, который описан в учебниках водителя автомобиля. Он состоит из статора с обмоткой возбуждения на одной паре главных полюсов ротора, набранного из тонких листов электротехнической стали, суженной в пазах медной обмоткой, коллектора и щеток коллектора.

Данная машина постоянного тока обладает широким диапазоном изменения скорости вращения и нагрузки, проста в обслуживании. Однако автомобильный генератор как электрическая машина постоянного тока обладает и рядом недостатков: малый коэффициент полезного действия, большой потребляемый ток при работе в режиме электродвигателя, возможность работать только при малой и средней мощности.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является электрическая машина постоянного тока (А.С. 122199, опубликовано в "Бюллетене изобретений" N 17 за 1959 г.) с половинным числом дополнительных полюсов и с широким диапазоном изменения скорости вращения. Данная машина постоянного тока состоит из станины статора с одной парой главных полюсов и половинным числом дополнительных полюсов; ротора, набранного из тонких листов электротехнической стали с медной обмоткой, уложенной в пазах ротора, коллектора и щеток коллектора.

В описанной выше электрической машине постоянного тока применена несимметричная обмотка возбуждения для улучшения условий коммутации путем уменьшения влияния насыщения магнитной цепи на поток дополнительного полюса. При работе в режиме двигателя применена последовательная обмотка на главном полюсе, равноименном с дополнительным, для компенсации разности намагничивающих сил шунтовых катушек и увеличения намагничивающей силы дополнительного полюса по мере возрастания тока.

Однако и эта электрическая машина способна работать только в режимах малых и средних мощностей. Это можно объяснить тем, что под воздействием магнитного поля статора в железном сердечнике ротора возникает собственное магнитное поле.

Чтобы двигатель был работоспособен, необходимо создать в роторе магнитное поле несколько большее, чем возникшее под воздействием магнитного поля статора, и несколько смещенное от оси центра магнитных полюсов статора.

Чтобы увеличить мощность электромашины, необходимо увеличить магнитное поле и статора и ротора, но из-за явления магнитного насыщения стали рост потребляемой энергии для увеличения магнитного поля значительно опережает рост мощности самого магнитного поля. Это ведет к увеличению потерь электроэнергии на сопротивление в проводниках и перемагничивания железа, а следовательно, к падению КПД двигателя.

В режимах больших и сверхбольших мощностей эти потери настолько велики, что использовать электромашины постоянного тока в этих режимах крайне неэффективно.

Целью изобретения является увеличение мощности двигателя при неизменном и даже некотором повышении его КПД. Поставленная задача достигается тем, что на статоре электрической машины устанавливается пара сверхпроводящих магнитов большой мощности и разноименной полярности.

Ротор представляет собой вал из немагнитной стали с укрепленной на нем с помощью стеклонитей и эпоксидных смол медной обмоткой. Всякое применение в роторе железа или других магнитных материалов недопустимо. В роторе такой конструкции собственное магнитное поле под действием магнитного поля статора не возникает и достаточно даже небольшого тока в обмотках ротора, чтобы двигатель был работоспособен.

Предлагаемый двигатель строго подчиняется закону Ампера для проводника с током в магнитном поле, причем без ограничений характерных для электромашин с железосодержащим ротором.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Электрическая машина постоянного тока, работающая в режиме электродвигателя, состоит из стального корпуса 1, внутри которого находится станина статора 2 из немагнитной стали, сверхпроводящих магнитов 3, установленных между станиной статора и корпусом, ротора, вал которого 4 изготовлен из немагнитной стали, а медная обмотка 5 крепится к нему с помощью стеклонитей и эпоксидных смол, коллектора 6 и щеток коллектора.

Принцип работы предлагаемой электромашины постоянного тока аналогичен принципу работы известных электрических машин постоянного тока, работающих в режиме электродвигателя.

Учитывая то, что сверхпроводящие магниты практически не потребляют электроэнергии, а ток в обмотках ротора, при которой двигатель способен совершать работу, может быть даже небольших значений, можно предположить, что КПД предлагаемого электродвигателя будет превышать КПД всех ранее известных электромашин постоянного тока, работающих в режиме электродвигателя. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электрическая машина постоянного тока, содержащая станину статора, ротор с медной обмоткой и валом и коллектор, отличающаяся тем, что снабжена корпусом и сверхпроводящими магнитами, закрепленными между корпусом и станиной, обмотка крепится на валу при помощи стеклонитей и эпоксидной смолы, а станина и вал выполнены из немагнитной стали.




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