НЕРЕВЕРСИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H02K23/02 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к двигателям постоянного тока, и может быть применено для нереверсивных двигателей, например для двигателей автотракторных стартеров.

Известны двигатели постоянного тока, содержащие якорь, коллектор, щетки, основные полюса с обмоткой последовательного, параллельного или смешанного возбуждения [1]
При нагружении двигателя вследствие поперечной реакции якоря магнитный поток под сбегающими краями полюсных наконечников уменьшается, под набегающими увеличивается, происходит насыщение магнитной цепи и увеличение ее магнитного сопротивления, результирующий магнитный поток уменьшается. Для уменьшения вредного влияния поперечной реакции якоря края полюсных наконечников выполняют с увеличенным в 2^oC3 раза воздушным зазором, который ослабляет и основной магнитный поток, требуя увеличения расхода медного провода обмотки возбуждения, или же в полюсных наконечниках выполняют компенсационную обмотку, которая сильно усложняет и удорожает двигатель.

Известны нереверсинвые двигатели постоянного тока, например, для автотракторных стартеров [2] у которых постоянно одни и те же полюсные наконечники являются сбегающими, а другие полюсные наконечники-набегающими.

В сильно насыщенных двигателях кратковременного действия, какими являются двигатели стартеров, размагничивающее действия, какими являются двигатели стартеров, размагничивающие действие поперечной реакции якоря уменьшает результирующий магнитный поток в режиме пуска и при номинальной нагрузке более чем на 20%
Задачей данного изобретения является создание такого нереверсивного двигателя постоянного тока, в котором благодаря несимметричному выполнению основных полюсов магнитный поток распределялся бы более равномерно при пуске и нагружении, сопротивление магнитной цепи уменьшалось и, следовательно, уменьшалась требуемая магнитодвижущая сила основных полюсов, что равнозначно уменьшению числа витков обмотки основных полюсов, т.е. экономии меди.

На чертеже изображен несимметричный полюс четырехполюсного нереверсивного двигателя. Стрелкой показано направление вращения якоря.

сбегающий край полюсного наконечника шириной b_сб выполняют на 50-75% длиннее набегающего края шириной b_наб. Толщина сбегающего края полюсного наконечника h_сб меньше на 10^oC20% толщины набегающего края полюсного наконечника h_наб.

Такое несимметричное выполнение основных полюсов позволяет магнитному потоку распределяться более равномерно по сечению полюса, так как при пуске и номинальной нагрузке у двигателей стартеров индукция под сбегающими краями в несколько раз меньше индукции под набегающими краями.

Несимметричные полюса позволяют выполнять полюсные наконечники шириной несколько большей, чем в серийных двигателях, B_пн= τ-1,1 t_za где τ полюсное деление, t_za зубцовое деление якоря. Благодаря этому увеличивается основной поток на 7^oC8%
Несимметричное выполнение полюсов резко уменьшает чрезмерно большое насыщение в набегающих краях наконечников, сопротивление магнитной цепи уменьшается и требуется меньшая магнитодвижущая сила обмотки основных полюсов, что позволяет уменьшить число витков обмотки возбуждения на 18^oC23% и, следовательно, столько же сэкономить меди в статоре. Это подтверждается испытаниями экспериментальных образцов двигателей стартеров автомобилей "Запорожец", "Москвич", "КАМАЗ".

Название: нереверсивный двигатель постоянного тока последовательного возбуждения. Область использования: регулируемый электропривод постоянного тока. Сущность изобретения: сбегающие края полюсных наконечников двигателя выполнены на 50-75% длиннее набегающих и на 10-20% тоньше, а ширина полюсных наконечников B_пн= τ-1,1 t_za , где τ - полюсное деление, а t_za - зубцовое деление якоря. Технический результат: упрощение конструкции и улучшение коммутации двигателя. 1 ил.

Нереверсивный двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, содержащий якорь, основные полюса с обмоткой возбуждения, отличающийся тем, что сбегающие края полюсных наконечников выполнены на 50 70 длиннее набегающих краев и на 10 20 тоньше набегающих краев, ширина полюсных наконечников
B_пн= τ - 1,1t_za,
где τ полюсное деление;
t_za зубцовое деление якоря.