Коллекторный генератор постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 1111 11 4 Н 02 К 13/ О НИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТ ХОМУ одный,.В.Ежов СССР 980. руироваЭнергоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельствоУ 884043, кл. Н 02 К 13/14, 1Авторское свидетельство ССВ 519829, кл. Н 02 К 23/38, 1Кацман М.М. Расчет и констние электрических машин. М.:издат, 1984, с. 245, рис. О 1 54) КОЛЛЕКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯНОГО ТОКА57). Изобретение относится к электроашиностроению. Цель изобретенияовышение надежности и снижение масогабаритных показателей путем улучшеия электрических характеристик зачет облегчения коммутации. Генератородержит корпус 7, вал 1 с установлен-ыми на нем якорем 2 и коллектором 3,рикрепленный к корпусу 7 индуктор 6,траверсу 8 щеткодержателей 9 с плюсовыми и минусовыми щетками, плюсовой и минусовой выводы, установленные на внутренней поверхности траверсы магнитопроводящее кольцо 12 с полюсами 13 н размещенными на них электромагнитными катушками. На внешней поверхности траверсы размещена пружина, прикрепленная к корпусу для обеспечения поворота траверсы, На валу и внутри кольца установлен магнитопроводящий диск 16 с зазором относительно полюсов. Количество катушек кратно количеству щеткодержателей. Катушки установлены с чередованием полярности, причем начала катушек одной полярности а подключены к плюсовому выводу генеЮ ратора, другой полярности - к минусовому, а концы катушек - к ближайшим соответственно плюсовым и минусовым С щеткам. Автоматическая установка щеток относительно нейтрали в зависимос-= ти от частоты вращения и тока нагрузки позволяет повысять надежность и уменьшить массогабаритные показатели. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэлектрических машинах, в чдетности в коллекторных генераторах постоянного тока.Целг изобретения - повышение надежности и.сггижение мдссогабаритных показателей путем улучшения коммутации. 10На фиг, 1 представлен коллекторный генератор постоянного тока, общий вид; на фиг, 2 - вид Л-А нд фиг, 1.Генератор содержит вал 1 с установленными на нем якорем 2 и коллектором 3, плюсовой 4 и минусовой 5 выводы, индуктор 6, корпус 7 со свободно закрепленной на нем поворотной траверсогг 8 со щеткодерждтелями 9 н плюсовыми О и минусовыми 1 щетками,20 на поворотной траверсе 8 установлено магнитопроводящее кольцо 12 с закрепленными на нем полюсами 13 прямоугольного сечения, на которых установлены электромагнитные катушки северной 14 25 и южной 15 полярности, общее число которых равно числу щеткодержателей 9, причем начало каждой катушки северной полярности 14 соединено с плюсовым выводом 4 генератора, а конец . 30 с выводом близлежащей плюсовой щетки 10, начало каждой катушки южйой полярности 15 соединено с минусовым выводом 5 генератора, а конец - с выводом близлежащей минусовой щетки 1, на валу 1 установлен магнитопроводящий диск 16, длина которого равна длине полюсов 13, а зазор между диском 16 и полюсами 13 равен зазору между якорем 2 и индуктором 6, между 40 поворотной траверсой 8 и корпусом 7 установлены пружины 17, препятствующие свободному повороту траверсы 8 со щеткодержателями 9 в направлении вращения вала 1.45Коллекторный генератор постоянного тока работает следующим образом.При вращении генератора между полюсовыми 10 и минусовыми 11 щетками возникает напряжение и при подключе,50 нии нагрузки к плюсовому 4 и минусо-вому 5 выводам по электромагнитным катушкам северной 14 и южной 15 поляряостей протекает ток. При увеличении тока нагруэки пропорционально возрастает ток в электромагнитных катушках северной 14 и южной 15 поляр- .- ностей и соответственно магнитный поток в полюсах 13, магнитопроводящем кольце 12 и вращающемся вместе с ротором магнитопроводяшем диске 16. В последнем возникают вихревые токи, которые образуют собственное мдгнитное поле в магнитопроводящем диске 16, которое через воздушный эаэор замыкается по полюсам 13 и магнитопроводящему кольцу 2, взаимодействует с основным полем, создаваемым электромагнитными катушками 4 и 15. При этом на полюса 13, закрепленные на магнитопроводящем кольце 12 действует момент в направлении вращения вала 1 генератора, причем величина этого момента прямо пропорциональна частоте вращения вала 1 генератора и току, протекающему по катушкам 14 и 15, т.е, току нагрузки генератора.Таким образом, под воздействием этого момента щеткодержатели 9, установленные на поворотной траверсе 8 вместе с полюсами 13 и магнитопроводящим кольцом 12, перемещаются по направлению вращения вала 1, Для уранновешивания данного момента, а также момента, возникающего от трения щеток 10 и 11 о коллектор 3 между поворотной траверсой 8 и корпусом 7 установлены пружины 17, причем усилие пружины выбирается таким образом, чтобы при начальной частоте вращения и холостом ходе генератора щетки 10 и 1 находились на геометрической нейтрали, а при максимальной частоте вращения и номинальном токе нагрузки генератора угол отклонения щеток от геометрической нейтрали был таким, при которОм коммутация будет наилучшей, т,е. безискровой. Кроме того, обеспечить необходимый угол сдвига щеток относительно геометрической нейтрали на всем диапазоне изменения частоты вращения и тока нагрузки можно путем выбора соответственного числа витков электромагнитных катушек 4 и 5 и зазора между полюсами 13 и магнитопроводящим диском 16. Автоматическая установка щеток относительно геометрической нейтрали в зависимости от частоты вращения и тока нагрузки генератора позволяет повысить надежность и уменьшить массо- габаритные показатели эа счет исключения из конструкции генератора системы зубчатых передач, обладающей большими массой и габаритами и относительно невысокой надежностью, на10х 15 20 25 юююююю рог уююююю)в 11 ююя ююоююоюеююия пюе ток в ьюццююм етц т частоты вращения, цллцюс и изменения положения щеток злвцсимостею от тока нагрузки и часто ть вращения генератора.В предложенном генераторе на всем лцлпл юоце изменения частоты вращения и прц полном изменении тока нагрузки коммутация "темная , тогда как в базовом объекте при высоких значения члстотью вращения и тока нагрузки наблюдается искрение, приводящее к под глру коллектора и повьпдецному износу щеток. формула изобретения Коллекторный генератор постоянного тока, содержащий корпус, вал с установленными на нем якорем и коллектором, прикрепленный к корпусу индуктор, траверсу щеткодержателей с плюсовыми и минусовыми щетками, плюсовой и минусовой вылоды, о тю и ч л юдю ц й с я темчто, с ююелю.ю ююоююышецця цлдежцс тц иснижения млссоглблрцтююых пкл отел йпутем улччдюеююююя коммутации, генератордополнительно снабжен магццтор водящим кольцом, установленным цл внутренней поверхности трлверсы ц имедимполюса с электромагцитцымн катушкамина них, пружиной, размещенной на внешней поверхности трлверсы и прикрепленной к корпусу для обеспечения поворота трлверсы, млгнитопроводяшим диском, установленным на валу ц внутриупомянутого кольца с зазором относительно полюсов последнего, при . томколичество катуюдек кратно количествущеткодержлтелей, катушки установленыс чередованием полярности, причем начала катушек одной полярности подключены к плюсовому выводу генератора, другой полярности - к минуеовому,а концы катушек - к ближайшцюю,соответственно, плюсовым и минусовымщеткам1399854 Составитель С. Шутоактор Т. Лаэоренко Техред М,Ходанич Демчик екто акаэ 2614/5 ав 665 дписное роизводстненно-полиграфическое предприятие,ектная,огород, у ВНИИПИ Госуда по делам иэ113035, Москва,венного комитета СССРетений и открытий5, Раушская на 6., р. 4