Многополюсная электрическая машина постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H02K13/14 

Изобретение относится к электрона шиностроению h может быть использова но в моментных двигателях постоянног тока с повышенными требованиями по обеспечению постоянства частоты вра- щения в пределах одного оборота или его части, в тахогенераторах аналоги ной конструкции с повьшенными требованиями к уровню пульсаций выходного напряжения. Целью изобретения является упроще ние конструкции и снижение трудоемко ти изготовления. На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемой электрической ма шины для случая , ,, на фиг.2 - то же, в системе координат, выраженной в электричес ких градусах, Электрическая машина содержит индуктор с (2т+2п)10 полюсами 1 чередующейся полярности, якорь с неперекрывающейся обмоткой, состоя-

пщй из S 1(2п-1) 7 спирально навитых секций 2 (фиг.1 и 2 , 1с-7с),

Коллекторая пластина Начало секцийКонцы сек- 1Ц1Й При подаче напряжения на щетки 4-13 ток .протекает по следующей цепи: щетки 4 и 10, пластины 1л и 5л коллектора, две параллельные ветви обмотки, первая из которьк состоит из последовательно соединенных секций 1с,4с и 7с, а вторая - 5с,2с и 6с, пластины 3л коллектора, щетг ка 7 . В результате взаимодействия тока протекающего по секциям 1с-7с, с магнитным полем полюсов 1 индуктора возникает электромагнитный момент, под действием которого якорь вращается. В момент времени, соответствующий взаимному расположению щеток и коллектора, показанному на фиг.1 и 2. секция 5с закорочена щет ками 4 и 10, т.е. находится в режим коммутации.„ При повороте якоря на угол --- Р в направлении, показанном стрелкой, в режиме коммутации оказываются щетк 13, 6 и 10 и секция 2с, а момент

.подсоединен к пластине коллектора с номером - + у, номера пластин -5 и + у определяются по приведенному

уравнению. ,

Порядок подключения секций приведен в таблице.

2л 3л 4л 5л 6л 7л

4с 7с 3с 6с 2с 5с 7с 3с 6с 2с 5с 1с подсоединенных к равномерно распределенным по окружности с угловым сдвигом одна относительно другой на 2 с lOoc 51 25, коллекторным угол --пластинам 3, йьшолненным с угловой 2iri 2- шириной b д - .. рад, фиг.1 и2-1л 7л),и щеточный узел,содержащий 2р 10 щеток 4-13, выполненных с угловой шириной 2и 27 -pTs --35-Р Секции 1с-7с подключены к коллекторным пластинам 1л-7л, при этом подсоединение вьтолиено таким образом, что начало секции с номером i подсоединено к пластине коллектора с номером v , а конец этой секции создается секциями 1с,2с,4с, 5с, 6с и 7с, при этом в одной из параллельных ветвей находятся секции 6с, 3с и 7с, а вторая состоит из секций 5с, 1с и 4с. Предлагаемая машина рабо-тоспособна при наличии полного комплекта щеток, так как с помощью последних производится подключение секций в зависимости от их положения. При рассмотрении геометрической структуры щеточно-коллекторного устройства предлагаемой электрической машины в полярной системе координат, выраженной в электрических градусах, оси од нополярных щеток 4,6,8,10,12 и 5,7, 9,11,13 совпадают и сдвинуты одна относительно другой на угол и электрических градусов (фиг.2). 27 2ii j 0 (плюсовые PJ (минусовые щет. 27 j ки) где J - номера однополярных щеток в порядке возрастания. Оси соседних коллекторных пластин в этой системе координат сдвинуты одна относительно другой на угол /3 2 и расположены, как показано на фиг.2. Из фиг,2 следует, что предлагаемая электрическая машина , приведенная к полярной системе координат, выраженной в электрических градусах, аналогична электрической машине известной конструкции. Из фиг.2 следует, что при ширине 2 1Г 1 коллекторной пластины Ьц Р S - Р и ширине щетки b p.S исклю- закорачивание разнополярных групп щеток и обеспечивается переклю чение секции из одной параллельной ветви в другую при переходе через нейтральное положение. При определе-НИИ числа закороченных секций в обмотке необходимо учитывать геометрическое положение щеток и коллекто ных пластин в соответствии с фиг.1. Таким образом, предлагаемая конструкция существенно упрощена за счет уменьшения в несколько раз количества пластин коллектора и исключения токопроводящих перемычек, что позволяет снизить трудоемкость изготовления коллектора. Необходимость установки полного комплекта щеток не приводит к существенному усложнению технологии изготовления предлагаемой электрической машины. Расширение области техн1Гческой реализации при использовании машин предлагаемой конструкции достигает ся Ьа счет того, что уменьшение количества пластин коллектора обеспечивает возможность изготовления коллектора с требуемой равномерностью распределения пластин по окружности. Область технико-экономической цеесообразности реализации машин рассматриваемого начинается ри . Повьш1ение надежности машины до- стигается за счет сокращения количества паяньпс соединений, уменьшения оличества пластин коллектора и сключения токопроводящих перемычек.

МНОГОПОЛЮСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащая индуктор с

7с

13

10

/с, f«