Полюс коллекторной электрической машины постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02K1/08 H02K23/22 

1 Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкци главного полюса коллекторных машин постоянного тока, предназначенных для работы в условиях неоднократно и часто повторяющихся переходных режимов, и может быть использовано, например, в машинах последовательного возбуждения с многовитковыми обмотками главных полюсов и многовитковыми секциями якоря, у которых трансформаторная ЭДС в коммутируемых секциях во время перехсдных режимов может достичь значений, по абсолютной величине превышающих реактивную ЭДС, например, в высоковольтных вспо могательных машинах магистральных электровозов постоянного тока с номинальным напряжением 3000 В.мощн стью более 20 кВт. Известен полюс электрической машины постоянного тока, содержащий фланец из тонколистовой пружинной стали, который охватывает полюсный сердечник и служит только для прижатия съемной катушки к остову lj . Недостаткс{м такой конструкции является слабое демпфирование основного магнитного потока к переходных режимах из-за малой величины вихревых токов во фланцах по причине боль шого электрического сопротивления ма териала фланцев. В связи с этим трансформаторная ЗДС коммутируемых секций в переходных режимах, уменьшается незначителы но, и коммутация машины остается напряженной. Известен также полюс коллекторной электрической машины постоянного тока, содержащий сердечник с наконечником, катушку охватываницую сердечник, и короткойамкнутый виток, выпол ненный из меди, расположенный между сердечником и катушкой по всей ее вы соте, назначение которого - уменьшить перенапряжения при рйзмьисаний многовитковых обмоток возбуждения 2}. Недостатком известной конструкции

является слабая электромагнитная связь короткозамкнутого витка с коммутируемыми секциями обмотки якоря из-за большой удаленности от коммутируемых секций. По указанной причине 55 магнитный поток рассеяния коммутируемых секций практически не пронизывает короткозамкнутый виток индуктивность

вает тело короткозамкнутого витка 4 и индуктирует в нем тоже вихревые токи. Благодаря демпфирующему деист-: ВИЮ этих токов эквивалентная индуктивность коммутируемых секций уменьшается, что также способствует улучшению коммутации машины. Причем отогнутые стороны 5 короткозамкнутого витка 3 коммутируемых секции не уменьшается, и Коммутация остается напряженной. Цель изобретения - улучшение комму тации и повышение надежности электрической машины при работе в переходных режимах. Поставленная цель достигается тем, что на полюсе электрической машины, содержащем сердечник с наконечником, катушку и короткозамкнутый виток из электропроводного материала, охватывающий сердечник., виток имеет форму рамки, расположенной .между катушкой и полюсным наконечником, причем две противоположные стороны рамки,, прилегающие к боковой поверхности сердечника, отогнуты на запл.ечики полюсных наконечников. На фиг. 1 показана электрическая машина, поперечньй разрез; на фиг.2контрукция короткозамкнутого витка. Полюс коллекторной электрической машины содержит сердечник 1 с наконечником 2, катушку 3 и короткоэамкнутьй виток 4, охватывающие сердечник 1. Короткозамкнутьй виток 4 имеет форму рамки и выполнен из электропроводного материала. Две противоположные стороны 5 витка.4 отогнуты на заплечики полюсного наконечника 2. На чертеже показана коммутируемая секция 6 обмотки якоря. Электрическая машина работает следующим образом. При переходных режимах, связанных с увеличением токов возбуждения и якоря, возрастает ток катушки 3 и соответственно возрастает магнитный поток главного полюса машины. Цри этом в короткозамкнутом витке 4 индуктируются вихревые токи, препятствуюпше возрастанию магнитного потока машины и, тем самым, уменьшающие в коммутируемых сек1Ц1ях 6 трансформа TopHjTo ЭДС,, пропорциональную скорости изменения магнитного потока. За счет уменьшения этой ЭДС коммутация машины улучается. Кроме того, часть силовых иний потока рассеяния активных сторон коммутируемых секций 6 пронизы4 усиливают эффект демпфирования пен токов рассеяния, так как расположены нормально к магнитным силовым линиям потоков рассеяния.

Преимущества предлагаемой машины, по сравнению с известной заключаются в том, что предлагаемая конструкция позволяет уменьшить износ коллектора и щеток, повысить надежность работы электрической машины. Это достигается тем, что, благодаря приближе,нию короткозамкнутого витка к коммутируемым секциям, размещений его 1 между катушкой и наконечником и отгибу двух сторон витка на заплечики полюсного наконечника, большая часть силовых линий поля рассеяния коммутируемых секций пронизывает тело витка и наводит в нем вихревые токи. Вследствие демпфирующего действия вих ревых токов эквивалентная индуктив , ность коммутируемых секций уменьшается и .искрение в переходных режимах снижается на 1 балл шкалы ГОСТ 183-74.

ПОЛЮС КОЛЛЕКТОРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий сердечник с наконечником, катушку и короткозамкнутый виток из электропроводного материала, охваты- вакиций сердечник, отличающ и и с я тем, что, с целью улучшения коммутации в переходных режимах, короткозамкнутьй виток имеет форму рамки, расположенной между катушкой и полюсным наконечником, причем две противоположные стороны,рамки, прилегающие к боковой поверхности сердечника, отогнуты на заплечики наконечников .

иг 2