Электрическая машина постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02K23/42 H02K13/14 

Изобретение относится к электрическим машинам ностоянного тока, в частности к электрическим машинам с разделенным питанием групп обмоток возбуждения рядом расположенных полюсов. Известны электрические машины постоянного тока, у которых питание групп обмоток возбуждения главных полюсов осуш,ествляется независимо 1. Раздельное питание обмоток применяется в тех случаях, когда необходимо реализовать широкое регулирование скорости двигателя или напряжения генератора. В известных электрических машинах питание групп обмоток возбуждения главных полюсов осушествляется независимо. Независимое возбуждение групп главных полюсов приводит к появлению магнитной несимметрии, что, в свою очередь, приводит к появлению дополнительных потоков рассеяния ухудшаюших коммутацию машины. Для улучшения коммутации в электрической машине между главными полюсами различных групп дополнительные полюса не ставятся. Электрическая машина содержит полный комплект полюсов, но под дополнительными полюсами, находяш,имися между группами главных полюсов, увеличен воздушныйзазор, а на главных полюсах выполнен продольный скос в сторону соседнего полюса. Известна электрическая машина, содержащая возбуждаемые независимо друг от друга группы рядом расположенных главных полюсов с обмотками возбуждения, дополнительные полюса с катушками обмотки возбуждения и дополнительными катушками. Такое расположение и включение компенсационной обмотки позволяет уменьшить потоки рассеяния дополнительного полюса, связанные с наличием рядом расположенного полюса противоположной полярности. Замыкаются эти потоки рассеяния через воздушный зазор между главным и дополнительным полюсами 2. Компенсационные обмотки известной машины не компенсируют потоки рассеяния, возникающие из-за магнитной несимметрии и проходящие через главный и дополнительный полюса и замыкающиеся через якорь. Эти потоки вызывают появление в коммутируемой секции дополнительной ЭДС и ухудшают коммутацию машины. Цель изобретения - улучшение коммутации и использования машины с раздельным питанием групп обмоток возбуждения главных полюсов. Указанная цель достигается тем, что в электрической машине постоянного тока, содержащей возбуждаемые независимо одна от другой группы рядом расположенных главных полюсов с обмотками возбуждения,, дополнительные полюса с катушками обмотки возбуждения и дополнительными компенсационными катушками, последние установлены на дополнительных полюсах, расположенных между главными полюсами различных групп, соосно с обмотками возбуждения дополнительных полюсов, причем одна дополнительная компенсационная катушка включена последовательно-встречно с катушкой обмотки возбуждения рядом расположенного главного полюса, а другая - последовательно и встречно - с катушкой обмотки возбуждения другого главного полюса. На чертеже изображена конструкция электрической машины. Электрическая машина содержит главные полюса 1 и 2 со своими катушками 3 и 4 обмотки возбуждения. Возбуждаются полюса 2 и 1 независимо друг от друга. Имеется дополнительный полюс 5, на котором соосно размещены: катушка 6 обмотки возбуждения и две дополнительные катушки 7 и 8 дополнительных обмоток. Катушка 7 включена последовательно и встречно с катушкой 3, а катушка 8 - с катушкой 4. Катушка 6 включается в цепь якоря 9. Для пояснения принципа действия машины показаны силовые линии магнитных потоков: магнитный поток 10, индуктированный катушкой 3 и проходящий через дополнительный .полюс 5; магнитный поток 11 катушки 4, проходящий через полюс 5; суммарный поток 12 катущек 7 и 8. Машина работает следующим образом. При симметричном возбуждении машины (намагничивающие силы катущек 3 и 4 возбуждения главных полюсов равны по величине и полюса имеют противоположную полярность) потоки 10 и 11 равны по величине, а в полюсе 5 они имеют противоположное направление. Поэтому поток главньтх полюсов на поток дополнительного полюса влияния не оказывает. Намагничивающие силы катущек 7 и 8 также равны по величине и противоположны по направлению. Следовательно, поток 12 равен нулю. В этом случае поток полюса 5 определяется током обмотки 6 и обеспечивает удовлетворительную коммутацию. При наличии магнитной несимметрии, например, уменьшении тока в катушке 3 поток 10 уменьшается и он не полностью компенсирует поток 11 в пределах дополнительного полюса. Нескомпенсированная часть магнитного потока 11 наведет в коммутируемой секции дополнительную ЭДС, которая должна ухудшить коммутацию машины. Однако одновременно с уменьшением тока в-катущке 3 уменьшается ток в катушке 7, поэтому появляется поток 12, направленный навстречу потоку 11, так как в этом случае поток 12 определяется намаг34

ничивающей силой катушки 8, включенной мотки возбуждения двух дополнительных встречно с катушкой 3.катушек позволяет компенсировать влияние

Таким образом, установка на дополни-тельного полюса, вызванное магнитной

тельном полюсе соосно с его катушкой об-несимметрией.

1083299

потока главных полюсов на поле дополни

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащая возбуждаемые независимо одна от другой группы рядом расположенных главных полюсов с обмотками возбуждения, дополнительные полюса с катушками обмотки возбуждения и дополнительными компенсационными катушками, отличающаяся тем, что, с целью улучшения коммутации и лучшего использования габарита машины, дополнительные компенсационные катушки размешены на дополнительных полюсах, расположенных между главными полюсами различных групп, соосно с обмотками возбуждения дополнительных полюсов, по две на каждом полюсе, причем одна дополнительная компенсационная катушка включена последовательновстречно с катушкой обмотки возбуждения рядом расположенного главного полюса, а другая - последовательно и встречно - с катушкой обмотки возбуждения другого главного полюса.