Якорь коллекторной униполярной машины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСУВУ Союз Соеетсиин Социалисткчесиих Респубпми(511 М. Кл, Н 02 К 31/О с присоединением за Государственный квинтет ссса вв делам нзобретеннй н открытвйБюллетень 29писания 05.08,79 2) Авт зобретеиия А. М, Октябрьски Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго Орджоникидзе) Заявител УНИПОЛЯРНОЙ МАШИНЫ ЯКОРЬ КОЛЛЕКТ секции, соединенные последовательно для увеличения напряжения машины, Это дает возможность игателей качестве элек пользования при питании от источников с обычнымнием. Данная конструкция является на близкой по технической сущности и до му эффекту к предлагаемому иэобретеВ известной конструкции к первому и послед нему стержням обмотки прикладывается напряжение, равное половине полного напряжения машины, и кроме того, стержни обмотки агаются на достаточно большом расстоян от друга.Известное рещение приводит к усложению ко струкции якоря. По направлению обмотка ока. зывается недоиспользованной. Поэтому область применения таких униполярньчивается использованием их в напряжеиболеестигаемонию 121. располии друг х машин ограни- качестве мощных тихоходных приводных двигателеи дляных станов и морских судов,Цель изобретения - увеличение напмашины вдвое и повышение надежнос ряженияти рабои потвн Изобретение относится к электрическим машинам, в особенности к уннполярным машинам постоянного тока. Предпочтительная область при. менения изобретения - электродвигатели и системы генератор. двигатель униполярного типа со сверхпроводниками индукторами.Известны конструкции якорей униполярных машин,позволяющие повысить напряжение машины посредством секционирования якоря и после. довательного соединения секций 1. Но в этой схеме между первым и последним стержнями обО мотки приложено полное напряжение машины, что может привести к возникновению дугового перекрытия, Обычно величина этого напряжения составляет 25+30 В. Такое ограничение сужает область применения конструкции.Известна также конструкция обмотки якоря униполярной машины, которая, например состоит из изолированных друг от друга стержней, расположенных по обеим сторонам несущего диска. Стержни своими концами выведены на два коллектора. С помопью щеток, установлен. ных через ламель, и неподвижных соединений формируются две последовательно-параллельные м снижения максимальнои разнос ов между двумя любыми соседними стерж.678604 нями до величины 2 е, где е . ЭДС одногостержня.Полезный эффект достигается путем соединения друг с другом стержней обмотки, расположенных слева и справа относительно стержня 1,выбранного за начальный, в последовательности1 сЗ,Зсп,пс 5,5 сп-З,п-Зс 7 итакдалее до точки соединения, их с неподвижнымИпроводниками,где и - количество стержней обмотки; е - ЭДС 1 о1 одного стержня.На фиг. 1 представлена схема соединения об.мотки якоря, состоящей, например из 12 стерж.ней; на фиг, 2 - продольное сечение якоря униполярной машины,15Машина содержит обмотку, состоящую иэстержней 1 - 12, которая размещается на несущемдиске 13 и выводится своими концами на коллекторы 14 и 15, Магнитное поле создается сверх.проводящей обмоткой 16.20Обмотка якоря (фиг. 2) организуется следую.щим образом. Один колец стержня 1, которыйусловно будет именоваться начальным, через щетку 17, присоединяется к нагрузочному сопротивлению Вн, второй конец стержня посредством ще.25ток 18, 19 и неподвижного проводника 20 последовательно включается со стержнем 3 обмотки,.лежащем слева от начального стержня. Конецстержня 3 и начало стержня 11, находящегосясправа от начального стержня, соединяются с помощью щеток 21 и 22 и проводника 23, Черезщетки 24, 25 и проводник 26 соединяются конецстержня 11 и начало стержня 5, располагающегося слева от начального. Аналогичным образомвключаются оставшиеся стержни 7 и 9 посредством щеток 27, 28, 29, 30 и проводников 31,32, Щетка 33 замыкает конец обмотки на сопро.тивление Рн.В стержнях 1 - 12 обмотки якоря, вращающихся в магнитном поле, созданном обмоткой воз Обуждения 16, наводятся ЭДС,ЭДС машины определяется по формуле Е == С Ф где Се - Число последовательно сое - е и,диненнйх стержней, 1 .- полезный магнитныйпоток, и - частота вращения. При этом разность 45потенциалов между щетками (17 - 12), (18 - 21),(29 - 33) и (28 - 30) составит О, = е, а между 4щетками (17.-22), (22-28), (25-30), (19- 24), (18-24), (24 - 22), (33-27)0 (21- 27) - 0 .= 2 е (е - ЭДС одного стержня), Поэтому при проектировании обмотки якоря последнее равенство является ограничением и практически предложенная схема соединения обмотка может быть реализована, если ЭДС одного стержня не превышает 12,5 - :15 В.Предложенная схема соединения якорной обмотки дисковой униполярной машины (ее так. же целесообразно использовать при проектировании цилиндрических машин, работающих в двигательном режиме или в системе генератор-двигатель) позволяет снизить максимальное значение разности потенциалов между соседними стержнями и создать условия для более надежной работыт токосъемного устройства и всей машины в целом. Улучшаются при этом энергетические показатели машины эа счет возможности увеличения ЭДС.Формула изобретенияЯкорь коллекторной униполярной машины состержневой обмоткой, соединенной с помощьющеток и неподвижных проводников в последовательную цепь, отличающийся тем, что, сцелью увеличения напряжения машины вдвое иповышения надежности работы путем снижениямаксимальной разности потенциалов между дву.мя любыми соседними стержнями до величины2 е, стержни обмотки, расположенные слева исправа относительно стержня, выбранного эа на.чальный, соединены друг с другом в последовательности 1 - 3, 3-(и - 1), (и) - 5,5 - (п - 3)и так далее до точки соединения их с неподвижными проводниками,где е - ЭДС одного стержня, и - количествостержней обмотки,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании Иф 1184965,кл, Н 2 А, 1970.2. Патент Швейцарии Р 470795,кл. Н 02 К 19/18, 1969,678604 Фиг. 245 Тираж 8 Подписное НИИшт Зак иал ППП "Патент", г, Узтород, ул, Проектная, 4