Электрическая машина постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК H02K13/14 

с другом с помощью токопроводящих перемычек 73 и 74, угол обхвата коллектора f каждой из коммутирующих щеток удовлетворяет условию f 7 d/2p.t. Часть щеток одной полярности смешена относительно нейтрали на угол по часовой стрелке, другая часть - против часовой стрелки. Угол удовлетворяет, условию -J дг/2 (p-d)

1

Изобретение относится к электромашиностроению .

Целью изобретения является улучшение коммутации.

На фиг.1 показана схема электри- ческой машины с р 4, размеры токо- подводящей и коммутирующих щеток и их расположение в машине; на фиг.2- схема замещения машины, расположение и размеры щеток и элементов коллек- тора; на фиг.З - расположение и размеры токоподводящих и коммутирующих щеток электрической машины со схемой обмотки.

Секции 1-27 обмотки подключены к пластинам 28-54 коллектора, образуют волновую обмотку электричес кой машины, В мащине с числом пар полюсов р 4 существует 2р 8 геометрически нейтралей 55-62, смещенных одна от-

носительно другой на угол t - . По

Р

геометрическим нейтралям 55-58 установлены токоподводящие щетки 63-66, число которых N 2{р-1). Величина выбирается произвольно, но не более р-2. В примере (фиг.З) число 1 принято равным 2, что обеспечивает вьшол- нение условия 1 . р-2 и для этого случая N 2(р-1) 4. Щетки 63-66 подсоединены к токосборным шинам 67- 68. Угол обхвата коллектора ei токо- подводящими щетками 63-66 выбирается исходя из известных условий обеспечения допустимой плотности тока в щетке и удовлетворительной коммутации машины. В машине установлено 2d 4 коммутирующих щеток 69-72, которые с помощью токопроводяпщх перемычек 73 и 74 попарно соединены друг с другом при этом перемычки 73 и 74 установлены между однополярными коммутирующи

/2p-t., где t|, - коллекторный шаг, р - число пар полюсов, 1 2,4, 6... (р-2), d 2, 4, 6, ... 1, 0 - угол обхвата коллектора токоподводящей щеткой. Коммутация обеспечивается за счет автоматического шунтирования коммутирующими щетками секций перед их вступлением в коммутацию и после выхода из коммутации. 3 ил.

5 о

5

ми щетками 69 и 72, так щетки 69 и 71 одной полярности соединены между собой перемычкой 73, а щетки 70 и 72 другой полярности - перемычкой 74. Между однополярными коммутирующими щетками могут быть включены сопротивления активного, индуктивного или емкостного типа в виде резисторов, катушек индуктивности (дросселей) или конденсаторов. Угол обхвата коллектора каждой из коммутирующих щеток 69-72 выбирается при k 27, tj 2 )r/k 2 /27, ot 0,75, t 3 /54 и его величина удовлетворяет условию 7 --т .

Коммутирующие щетки 69-72 установлены относительно геометрических нейтралей машины 59-62 таким образом, что d/2 I щеток одной полярности смещены на угол f по ходу часовой стрелки (щетка 71 одной полярности и щетка 72 другой полярности), а ос- тальные d/2 1 щеток той же полярности смещены на угол f в противоположную сторону (щетки 69 одной полярности и щетка 70 другой полярности). Величина угла смещения v щеток 69-72 удовлетворяет условию

П58

Предлагаемая электрическая машина работает следующим образом.

При вращении якоря с закрепленными на нем секциями 1-27 происходит переключение секций 1-27 из одной параллельной ветви обмотки в другую. Переключение секций 1-27 осуществляется токоподводящими щетками 63-66, замыкающими изоляционные промежутки между пластинами 28-54 коллектора, к

которым подключены секции 1-27 обмотки якоря. По контурам, образованным из переключаемых секций 1-27, пластин коллектора 28-54 и контактирующих с ними токоподводящих щеток 63-66, протекают коммутационные токи.

При вращении якоря по направлению, показанному стрелкой с индексом to, (фиг.З), набегающий край коммутирующей щетки 70 вступит в контакт с пластиной 44 и закоротит секции 19, 26 и 6 раньше, чем набегающий край токоподводящей щетки 64 подойдет к пластине 31 и закоротит секцию 6, т.е. процесс коммутации секции 6 произойдет так же, как и в другом варианте. В процессе дальнейщего вращения якоря сбегающий край токоподводящей щетки 65 покидает пластину 36, а секция

.4, которая закорочена токоподводящими 0 электрически соединены друг с другом щетками 63 и 65, соединенными с то- косборной шиной 67, оказывается включенной последовательно с секциями 11 и 18 и параллельно секциям 4, II и 18. Через коммутирующую щетку 7 вклю- чается секция 24, а переход секций 4, 11 и 18 в параллельную ветвь обмотки происходит после схода сбегающего края коммутирующей щетки 71 с пластис помощью токопроводящих перемычек, угол обхвата коллектора каждой из коммутирующих щеток удовлетворяет условию

-if

-k

при ЭТОМ коммутирукшие щетки установлены относительно геометрических нейтралей машины таким образом, что

ны 50. Таким образом, процесс комму- 30 d/2 щеток одной полярности смещены

тации секции 4 происходит так же, как и в другом вариа-нте. Токопроводящие перемычки 73 и 74, установленные между коммутирующими щетками 69-72, служат для выравнивания потенциалов под 35 хода часовой стрелки, а величина

однополярными коммутирующими щетками, а для формирования требуемых законов изменения величин токов в коммутируемых контурах между коммутирующими щетками 69-72 одинаковой полярности 40 могут быть установлены резисторы, катушки индуктивности или конденсаторы (не показаны), включенные в разрыв соединительных токопроводящих перемычек 73 и 74.45

В предлагаемой мащине улучшение коммутации обеспечивается за счет автоматического шунтирования коммутирующими щетками секций перед их вступлением в коммутацию и после выхода из-;, коммутации.

Формула изобретения

Электрическая машина постоянного тока, содержащая якорь с волновой обмоткой, подключенной к коллектору,

токоподводящие щетки, установленные на геометрических нейтралях и соединенные с токосборнымп шинами, отличающаяся тем, что, с целью улучшения коммутации, установлено

( пар разнополярных токоподводящих щеток и d пар разнополярных коммутирующих щеток, коммутирующие щетки изолированы от токосборных щин, однополярные коммутирующие щетки

электрически соединены друг с другом

с помощью токопроводящих перемычек, угол обхвата коллектора каждой из коммутирующих щеток удовлетворяет условию

оединены дру

-if

-k

электрически соединены друг с другом

при ЭТОМ коммутирукшие щетки установлены относительно геометрических нейтралей машины таким образом, что

относительно нейтрали нЬ угол -г по ходу часовой стрелки, остальные d/2 щеток той же полярности смещены относительно нейтрали на угол против

хода часовой стрелки, а величина

удовлетворяет условию

T f-V- 2 /k - коллекторный шаг; р - число пар полюсов

машины; 2, 4, 6(р-2);

0 - угол обхвата коллектора токоподводящей щеткой;

k - число пластин коллектора.

55,57.53.61

Редактор И.Шулла

Составитель С.Шутова

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 1977/53Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113ь35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

.....-- -- .i--- - - - - --- -.-- - - - - - - - - - -.-- -..

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Изобретеиие относится к электромашиностроению. Целью изобретения является улучшение коммутации. Машина содержит якорь с волновой обмоткой, подключенной к коллектору, и токопод- водящие щетки, установленные на геометрических нейтралях. Дополнительно установлено р-1 пар разнополярных то- коподводящих щеток 63-66 и d пар разнополярных коммутирующих щеток 69- 72. Однополярные коммутирующие щетки 69 и 72 электрически соединены друг (Л