ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА


RU (11) 2016470 (13) C1

(51) 5 H02K23/00 

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

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

(21) Заявка: 4914262/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.02.25 
(45) Опубликовано: 1994.07.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 195542, кл. H 02K 23/00, 1967. 
(71) Заявитель(и): Катлабуга Евгений Павлович; Олексюк Анатолий Николаевич 
(72) Автор(ы): Катлабуга Евгений Павлович; Олексюк Анатолий Николаевич 
(73) Патентообладатель(и): Катлабуга Евгений Павлович; Олексюк Анатолий Николаевич 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА 

Использование: электрические машины постоянного тока. Сущность изобретения: машина содержит статор с полюсами 19 и 20 для создания магнитного потока, якорь с секциями обмотки, взаимодействующими с магнитным потоком, устройство для подключения секций обмотки, включающее набор первичных элементов коммутации, связанных с секциями обмотки якоря и выполненных в виде установленных со смещением один относительно другого в продольном направлении герконов 7 - 18, и вторичных элементов коммутации, выполненных в виде соединенных с выходами герконов контактных колец 23 и 24 и взаимодействующих с ними щеток 25 и 26. Для переключения герконов установлены также смещенные в продольном направлении магниты 21 и 22. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрическим машинам постоянного тока с герконовыми коммутаторами.

Известна электрическая машина постоянного тока, содержащая индуктор, якорь с обмоткой и устройство коммутации, состоящее из герконов, управляемых управляющими магнитами (авт.св. N 195.542, кл. Н 02 К 23/00, 1967).

Известная электрическая машина постоянного тока с герконовым коммутатором имеет следующие недостатки, вызываемые выполнением индуктора в виде постоянных магнитов:

снижение величины магнитного потока по сравнению с электромагнитным возбуждением, что приводит к уменьшению мощности машины (примерно в 50 раз по сравнению с электромагнитным возбуждением);

отсутствие возможности изменения величины магнитного потока, что не дает возможности осуществлять регулирование частоты вращения якоря за счет регулирования возбуждения. Это затрудняет процесс регулирования частоты вращения якоря, уменьшает диапазон регулировки и приводит к увеличению потерь мощности и к усложнению устройства.

Усложнение известной машины вызывается наличием в ней следующих дополнительных блоков: датчика положения ротора с обмоткой, вырабатывающей переменный ток; чувствительного элемента, подающего импульсы постоянного тока, полярность и величина которого зависит от частоты напряжения датчика; широтно-импульсного модулятора; геркона датчика; управляющих обмоток герконов подключения фаз; герконов фазных обмоток.

Кроме того, известная машина имеет ограничение области использования. Эта машина - электродвигатель постоянного тока.

Недостатки известной машины постоянного тока приводят к снижению ее технологических возможностей.

Целью настоящего изобретения является повышение технологических возможностей машины.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической машине постоянного тока, содержащей индуктор, якорь с обмоткой и устройство коммутации, состоящее из герконов, управляемых управляющими магнитами, якорная обмотка и коммутирующее устройство, снабженное соединенными с герконами контактными кольцами, размещены на валу машины, а щетки, взаимодействующие с контактными кольцами, и управляющие магниты размещены на неподвижной части машины. Герконы могут быть выполнены в виде двух смещенных друг относительно друга в продольном направлении групп.

Отличительные особенности изобретения обеспечивают упрощение машины, повышение ее мощности и возможность регулирования частоты вращения с использованием традиционных способов, применяемых в коллекторных машинах постоянного тока. Все это повышает технологические возможности машины.

На фиг. 1 приведена общая схема предлагаемой машины; на фиг.2 - схема соединений секций обмотки якоря.

На фиг. 1, 2 схематически изображено в качестве примера простейшее воплощение решения, при котором электрическая машина содержит уложенные на якоре секции 1-6 обмотки, концы которых присоединены к герконам 7-18, закрепленным на валу ротора и расположенным со смещением друг относительно друга в продольном направлении. Для создания постоянного магнитного потока машина содержит закрепленные на статоре полюса индуктора 19 и 20, а для переключения герконов установлены два неподвижных в пространстве управляющих магнита 21 и 22 (фиг.1 и 2). Выходы герконов присоединены к двум кольцам 23 и 24, жестко закрепленных на валу ротора, а на кольца наложены размещенные на неподвижной части машины щетки 25 и 26, к которым подключена внешняя цепь.

В изображенном устройстве электрической машины постоянного тока якорная обмотка, включающая секции 1-6, и коммутирующее устройство, включающее герконы 7-18 и соединенные с ними контактные кольца 23 и 24, размещены на валу машины, а индуктор, включающий полюса 19 и 20, щетки 25 и 26 и управляющие магниты 21 и 22, размещен на неподвижной части машины, что дает возможность выполнить индуктор электромагнитным и увеличить основной магнитный поток машины, и для регулирования частоты вращения использовать традиционные способы, применяемые в коллекторных машинах постоянного тока.

В предложенном техническом решении щетки при изменении нагрузки не поворачивают. Управляющие магниты установлены на поворотной траверсе (не показана) и при изменении нагрузки их можно поворотом траверсы расположить в зоне бестоковой коммутации (в зоне нейтрали).

Машина постоянного тока работает следующим образом.

При вращении якоря предложенной машины с постоянной скоростью в магнитном поле статора в секциях 1-6 (фиг.2) наводится постоянная по направлению ЭДС.

Подключение секций 1-6 к кольцам 23, 24 происходит в результате замыканий герконов 7-18 в те моменты, когда герконы находятся под магнитами 21 и 22, при этом стороны секций обмотки находятся под одним и тем же полюсом. Так, если сторона а-б секции 1 (фиг.1) находится под северным полюсом N, замыкается геркон 7, через который сторона а-б подключается к кольцу 23, а противоположная c-d, которая находится под южным полюсом S, через геркон 18 подключается к кольцу 24.

При повороте секции 1 на 180о, т.е. когда сторона а-б окажется под южным полюсом, а c-d под северным полюсом, подключение секции к кольцам не происходит, так как герконы останутся разомкнутыми, при этом значение ЭДС в секции равно нулю.

Таким образом, при вращении якоря в секциях протекает ток только в одном направлении, поэтому на одно кольцо собираются только положительные заряды, а на другое - только отрицательные заряды.

Для примера приведена одна из самых простых схем соединений секций обмотки якоря, однако, изменением расположения герконов и управляющих магнитов и подключения к ним секций обмотки можно получить различные другие схемы соединений секций обмотки якоря, в том числе, традиционных обмоток якоря и индуктора. Двухрядное расположение герконов является необязательным, так как возможны схемы соединений и с однорядным расположением герконов.

Использование изобретения позволяет повысить технологические возможности машины благодаря ее упрощению, большей мощности и регулированию частоты вращения за счет изменения величины магнитного потока индуктора. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащая индуктор, якорь с обмоткой и устройство коммутации, состоящее из герконов, управляемых управляющими магнитами, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологических возможностей машины, якорная обмотка и коммутирующее устройство, снабженное соединенными с герконами контактными кольцами, размещены на валу машины, а щетки взаимодействующие с контактными кольцами, и управляющие магниты размещены на неподвижной части машины.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что герконы выполнены в виде двух смещенных друг относительно друга в продольном направлении групп.




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
Электроника и электротехника




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: "+автомобильная -сигнализация".

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


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru