Приспособление для улучшения коммутации в коллекторных электрических машинах

Номер патента: 47002

Автор: Шенфер

ZIP архив

Текст

сс 21 ср, 3 ИСАНИЕ способления для улучшения лекторных электрических ммутации в колашинах. О выдаче ав ого свидетельств К авторскому свидетельству К 12 марта 1935 года (сп Как известно, большие затруднения создаются в коллекторных двигателях так называемой трансформаторной э. д. с, Е которая вызывается в коротко- замкнутых щеткой секциях обмотки якоря колебаниями потока возбуждения Ф.Упомянутая э. д, с. Е, вызывает в короткозамкнутых секциях добавочный ток 1, замыкающийся поперек щетки и резко нарушающий равномерность распределения плотности тока под щеткой, отчего щетки накаляются и перегревают коллектор,Борьба с этим явлением до сих пор велась путем устройства дополнительных полюсов, путем ограничения величины потока Ф и числа периодов питающего тока, а также иногда путем включения в цепь петушков дополнительных сопротивлений. В последнее время был описан в журнале Е 1 еЫпзс 11 е Ва 11 пеп" в 1934 году метод, в основных чертах заключающийся в применении составных изолированных друг от друга щеток, между которыми включалось добавочное сопротивление г, служащее для ограничения тока 1,. Недостатком этого способа является связанное с этим методом появление добавочных потерь на Джоулево тепло в сопротивлении г и, следовательно, понижение коэфициента полезного действия двигателя.Предлагаемое в настоящем изобретении приспособление решает задачу И, Шенфера, заявленно о перв,165031).опуолпковацо 31 мая 1936 года. улучшения коммутации более совершенным образом в том смысле, что дополнительные сопротивления г, согласно новому предложению, обтекаются только коммутационными токами, вызванными трансформаторной э, д. с., и разгр;жены от рабочего тока двигателя.На чертеже фиг. 1, 2,3 и 4 изображают воз ожные схемы выполнения предлагаемого приспособления для улучшения коммутации в коллекторных электрических машинах; фиг. 5 - полную схему соединенных щеток на коллекторе машины, согласно предлагаемому изобретению.Как видно из фиг. 1, щетка двигателя разрезана посередине, в результате чего появляются две половины щетки а и О. Последние должны быть изолированы друг от друга. Можно, как известно, щетки а и о соединить друг с другом через посредство реактивного сопротивления Ь и ток из сети подвести к его средней точке. Рабочий ток, протекающий из сети к точке 1, будет при этом обтекать обе половины сопроти-ления Ь в обратных направлениях, вследствие чего ампервитки обеих половин указан ного сопротивления будут взаимно компенсированы, и реактивное сопротивление Е. не будет создавать никакого потока. Таким образом, рабочий ток двигателя, прптекая к точке 1 и направляясь дальше к щеткам а и д, будет встречать на своем пути лишь небольшое омическое сопротивление двух половин сопротивления Ь, соединяемыхдруг с другом бифилярно,Что касается тока У, создаваемоготрансформаторной э. д. с. (или трансформаторный ток, как его часто называют), то этот ток, обтекая все виткиреактивного сопротивления Ь в одноми том же направлении, встречает большое индуктивное сопротивление, чтовлечет уменьшение тока У .Из фиг. 1 видно, что при поворотеколлектора на половину коллекторного деления а и Ъ окажутся на однойи той же коллекторной пластине, в результате чего реактивное сопротивле.ние У, будет замкнуто на короткое,Таким образом, при вращении коллектора реактивное сопротивление У,переменно будет находиться то в состоянии короткого замыкания, то в состоянии разомкнутом. Такое резкое размыкание указанного реактивного сопротивления Ь при вращении якоря будетсопровождаться появлением дополни.тельных э, д.с. самоиндукции и экстратоков размыкания, что вызовет появление вольтовых дуг на коллекторе. Дляустранения этого недостатка можно концы сопротивления Е замкнуть на омическое сопротивление г, как показано нафиг. 2, В этом случае экстратоки замыкания найдут себе путь через сопротивление г, и искрение под щетками а ид прекратится,Таким образом, из фиг, 2 видно, чтосопротивление будет обтекаться, главным образом, коммутационными токами,вызванными э.д.с. короткозамкнутой секции якоря (трансформаторной э, д. с. Е,и реактивного напряжения Е,); обе жеполовины реактивного сопротивленияпри этом будут обтекаться, главнымобразом, рабочим током машины (в противоположных направлениях, как былосказано выше),Реактивное сопротивление Ь (фиг, 1)можно заменить вторичной обмоткойтрансформатора Т, как показано нафиг. 3.Включая первичную обмотку трансформатора Т в цепь главного тока У иприсоединяя вторичную обмотку трансформатора Тк щеткам а и о таким образом, чтобы индуктированная э. д, с, Е в этой обмотке была направлена противоположно трансформаторной э, д, с, Е можно полностью скомпенсировать э.д. с,Однако, такое благоприятное положение дела будет иметь место, когда щетки а и Ь расположены относительно коллекторных пластин согласно фиг, 4. При повороте коллектора на половину коллекторной пластины положение изменится к худшему, так как щетки а и Ь теперь окажутся перекрытыми коллекторной пластиной, вследствие чего появится э. д. с. Ь;, вызовет ток У, замыкающийся поперек коллекторной пластины, Для уменьшения этого тока У можно число витков вторичной обмотки трансформатора Т выбрать таким образом, чтобы Е=Ег В этом случае ток У уменьшится вдвое, однако, вместе с тем э, д. с, Е, будет скомпенсирована лишь наполовину при положении щеток а и Ь согласно фиг. 4.На фиг, 2 щетка была показана состоящей из двух частей а и О,Можно добиться дальнейшего улучшения коммутации путем разделения щетки на три части (фиг. 4) или даже на четыре части.На фиг. 5 дана полная схема соединения щеток на коллекторе машины, причем в качестве примера взят случай щеток с тремя разрезами для четырехполюсной машины. Как видно из фиг.5, нет надобности к каждой щетке непосредственно приключать реактивное сопротивление У., но можно вее щетки, находящиеся в параллельном соединении, считать объединенными в одну группу, присоединив ее к общему реактивному У, и омическому г сопротивлениям.Ясно, что описанные выше методы улучшения коммутации могут быть применены не только для однофазных коллекторных двигателей, но также и для многофазных, причем как те, так и другие машины могут иметь или не иметь дополнительных полюсов,Предмет изобретения.1. Приспособление для улучшениякоммутации в коллекторных электри ческих машинах с применением щеток, состоящих из нескольких частей, соединенных между собой через реактивное сопротивление, к средней точке которого приключен линейный проводник, отличающееся тем, что параллельно указанному реактивному сопротивлению приключено активное сопротивление, предназначенное пропускать экстратоки размыкания, т. е. коммутационные токи, в то время, как через реактивное сопротивление должен проходить рабочий ток.2, При приспособлении по п, 1 применение для всех одноименных щеток машины общего реактивного сопротивления с параллельно соединенным с ням актизным сопротивлением.

Смотреть

Заявка

165081, 12.03.1935

Шенфер К. И

МПК / Метки

МПК: H02K 13/10, H02K 27/22

Метки: коллекторных, коммутации, машинах, улучшения, электрических

Опубликовано: 31.05.1936

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-47002-prisposoblenie-dlya-uluchsheniya-kommutacii-v-kollektornykh-ehlektricheskikh-mashinakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Приспособление для улучшения коммутации в коллекторных электрических машинах</a>

Похожие патенты