Машина постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H02K23/22 

Изобретение относится к низковольтным нереверсивным электрическим машинам постоянного тока, работающим в широком диапазоне частот вращения при ослабленном поле возбуждения, в частности к генераторам летательны аппаратов. Цель изобретения - снижение веса габаритов и коммутационной напряжен ности машины. На фиг. 1 изображена схематически машина постоянного тока и направление тока в проводниках ее обмоток и полюсных наконечниках дополнительных полюсов, разрез; на фиг. 2 - на протяжении двойного полюсного деления в развернутом виде схема включения катушек обмотки дополнительных полюсов и полюсных наконечников дополнительных полюсов. Машина постоянного тока содержит станину 1, якорь 2, основные полюса с обмоткой А возбуждения и дополнительные полюса, содержащие сердечники 5 и полюсные наконечники 6, выпол н.енные из ферромагнитного электропроводного материала, катушки и. обмотки дополнительных полюсов, Начала катушек 7 находятся по один торец дополнительных полюсов, а концы - по другой, что приводит к появлению дополнительного полувит- ка 8. Полюсный наконечник 6 изолирован от сердечника 5 дополнительны полюсов диэлектрической прокладкой 9, Начало каждой катушки 7 прикреплено к близлежащему торцу 10 полюсного наконечника 6 дополнительных полюсов противоположные торцы 11 полюсного наконечника 6 на одном полюсном деле нии соединены медной перемычкой 12, а на другом полюсном делении замкнуты концы катушки 7. Работает машина постоянного тока следующим образом. Ток, протекающий по полюсным наконечникам 6, создает магнитный поток 0р , направленньй встречно боко вому потоку 00 основных полюсов 3 в зоне коммутации, что обеспечивается схемой включения катушек 7 обмотки дополнительных полюсов и полюсных наконечников 6 дополнительных полюсов. Благодаря этому ЭДС наводимые указанными магнитньми потоками в ком мутируемых секциях машины, будут взаимно компенсироваться. Так как 1 362 обмотка якоря 2 и катушки 7 обмотки дополнительных полюсов включены последовательно, величина тока, протекающего через полюсные наконечники 6-, будет изменяться пропорционально току нагрузки. Следовательно, наибольшая взаимная компенсация ЭДС наступает при работе машины в режимах, близких к номинальным, когда насыщения .зубцов машины и сильного искажающего действия реакции якоря 2 проникновение поля основных полюсов 3 в зону коммутации усиливается. Это позволяjeT в машинах постоянного тока с половинным числом дополнительных полюIcoB 5 увеличить расчетный полюсной (коэффициент путем сокращения расстояния между рогами полюсных наконечников основных полюсов 3 и зоной коммутации в междуполюсном пространстве, не имеющем дополнительных полюсов, В связи с тем, что зазор под основным полюсом 3 мал, величина потока рассеяния не изменяетйя.: Если оставить величину полезного магнитного потока машины неизменной, появится возможность уменьшить длину якоря 2 машины и величину реактивной ЭДС. В машинах с полным числом дополнительных полюсов 5 компенсация ЭДС наводимой в зоне коммутации боковьм потоком основных полюсов позволяет повысить коэффициент щеточного перекрытия увеличением ширины щетки, что, в свою очередь, приведет к уменьшению длины коллектора при неизменной плотности тока под щетками и снижению средней реактивной ЭДС вследствие уменьшения скорости изменения тока в коммутируемой секции якоря 2. Величина тока, протекающего через полюсные наконечники 6, а следовательно, и степень взаимной компенсации ЭДС наводимых потоками ф в коммутируемых секциях, может регулироваться с помощью дополнительного сопротивления, подключаемого к началам катушек 7 дополнительных полюсов 5 о Полувиток 8 катушки 7 расположен на стороне дополнительного полюса 5, обращенной к основному полюсу 3 противоположной полярности, что при-.

31

водит к равенству нулю суммарной . магнитодвижущей силы токов, протекакнцих по катушкам 7 дополнительных полюсов 5 и их полюсным наконечником 6 и охватываемых при обходе по контуру; основной полюс N - якорь 2, основной полюс 5 - станина 1.

Поэтому на характеристики машины величина тока, протекающего через наконечники 6 дополнительных полюсов 5 никакого влияния не оказьшает. ; Положительный эффект от изобретения состоит в снижении веса и габа872364

ритов машины за счет уменьшения длины коллектора и якоря, а также в снижении коммутационной напряжен ности машины вследствие уменьшени: 5 средней реактивной ЭДС. Кроме того высоких результатов следует ожида при использовании предлагаемой м. шины в генераторах постоянного тока летательных аппаратов, где требования снижения веса и габ; ритов, а также повьшен| я надежности работы машины являются в нейшими.

МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащая станину, якорь, основные полюса с обмоткой возбузвдения, дополнительные полюса с сердечниками и полюсными наконежиками, выполненными из ферромагнитного электропро-I водного материала, и катушками обмо ки дополнительных полюсов, начала которых расположены по один торец дополнительных полюсов, а концы по другой, отличающаяся тем, что, с целью снижения веса, габаритов и коммутационной напряженности, полюсные наконечники дополн тельных полюсов изолированы от сердечников, начало каждой катушки дополнительных полюсов соединены с близлежащим торцом полюсного наконечника, а противоположные торцы сл наконечников на одном полюсном делении замкнуты электропроводной перемычкой, а на другом полюсном делении замкнуты концы катушек дополнительных полюсов.