При осуществлении коллекторных двигателей переменного тока имеет большое преимущество схема, при которой коллектор и регулирующая обмотка находятся на первичной стороне. В этом случае во вторичной цепи протекает ток с частотой скольжения, что благоприятно отзывается на рассеянии и Cos « В то же время существенным недостатком этой схемы является то обстоятельство, что для ее осуществления приходится размещать первичную и регулирующие обмотки на роторе, проводя ток к первичной обмотке через контактные кольца. Это обстоятельство затрудняет пользование высоким напряжением, почему в последнем случае приходится применять переходный трансформатор. Так как ротор имеет весьма ограниченное пространство в пазах для помещения обмоток, то двигатель при этой схеме имеет большие размеры, сравнительно с нормальным типом. Предлагаемое изобретение имеет целью создать такого типа двигатель, при котором первичная и регулирую щая обмотки и коллектор могут помещаться на статоре, что дает возможность более удобно расположить обмотки в пазах и пользоваться высоким напряжением, непосредственно подводимым к первичной обмотке, сохраняя при этом все преимущества системы с коллектором на первичной стороне. В обычной схеме имеется вращающийся коллектор, соединенный с замкнутой регулирующей обмоткой на роторе и неподвижные щетки соединенные с фазовой вторичной обмоткой на статоре, благодаря чему необходимо подводить первичное напряжение к ротору. Если же подводить первичное напряжение к статору, то тогда нужно иметь неподвижный коллектор и вращающиеся щетки, но последняя схема имеет весьма существенные конструктивные неудобства. Для избежания этих недостатков можно выполнить щетки конструктивно в виде коллектора,соединенного с фазовой вторичной обмоткой, а коллектор в виде щеток, соединенных с замкнутой регулирующей обмоткой. В этом случае несмотря
на то, что в электрическом отношении получатся вращающиеся щетки и неподвижный коллектор, в конструктивном выполнении получится вращающийся коллектор и неподвижные щетки. Подобная схема и предлагается согласно изобретению в применении к двигателям переменного тока. На фиг. 1-3 изображены соответствующие схемы. Соединяется замкнутая регулирующая обмотка 1, 2...12 с рядом щеток, 13, 14 расположенных на коллекторе по винтовой линии (фиг. 1). При вращении барабана 25 вокруг оси 26-27 помещенная на нем коллекторная пластина 28 будет поочередно касаться щеток 13, 14....24 и соединенных с ними элементов обмотки. Таким образом описанная конструкция будет совершенно идентична такой, при которой та же самая обмотка была бы соединена с неподвижным коллектором, 31, по которому вращалась бы щетка 32. Если на барабане поместить 3 коллекторные пластины, 28, 29, 30 сдвинутые на 120° друг от друга и соединить их с 3 фазовыми вторичными обмотками 33, 34, 35, то эта схема будет идентична описанной ранее, при которой регулирующая фазовая обмотка помещена на статоре и соединена с коллектором, по которому вращаются щетки, соединенные с фазовой вторичной обмоткой. Существенная разница в работе щеток на коллекторе будет состоять в том, что при схеме предлагаемого изобретения щетки будут находиться под током только в момент касания с коллекторными пластинами 28, 29, 30, имеющими соединения с фазовыми обмотками, в остальное же время щетки будут без тока. Так как в этом случае можно мгновенную плотность тока под щетками брать больше действующей, то в этом случае общая поверхность щеток будет немногим больше, чем в нормальной конструкции, когда щетка находится под током непрерывно.
Рекомендуется применять описанное устройство к многополюсным машинам, так как в этом случае можно не иметь на каждую пару полюсов
числа щеток, равного числу фаз, соединенной с ними обмоткой статора, выпуская часть щеток, находящихся под одинаковым потенциалом; благодаря этому число щеток может быть практически равно числу щеток при нормальной конструкции, как это изображено на схеме фиг. 2 для числа полюсов 2 р 8.
При схеме фиг. 2 можно иметь при 4-х парах полюсов всего 13 щеток при 13 фазах статора, или
13 только - щеток на полюс, в то
время как при 2 полюсной машине необходимо иметь 13 щеток на пару полюсов при 13 ,фазах статора. Указанное обстоятельство делает схему фиг. 2 конструктивной и практически выполненной, т. к. она допускает на коллекторе почти нормальное число щеток. Например, при схеме фиг. 2 при числе пар полюсов р 4 необходимо было бы при нормальной трехфазной конструкции иметь 4X3 12 щеток, при схеме же предлагаемого изобретения имеются 13 щеток, т.-е. только на одну щетку больше нормального их количества.
В этом случае замкнутая регулирующая обмотка 1, 213 имеет
13 фаз и присоединена к 13 щеткам 14, 15....26. Обмотка 1, 2....13 может быть выполнена, как последовательная обмотка расположенная под всеми полюсами. Рабочая вторичная трехфазная обмотка 27, 28, 29 расположена на роторе и каждая ее фаза соединена с 4 рабочими коллекторными пластинами, сдвинутыми друг относительно друга на 90°: Фаза 27 соединена с пластинами 30, 34, 37, 40, фаза 28 с пластинами 31, 35, 38, 41 и фаза 29 с пластинами 32, 36, 39 и 42. Между рабочими коллекторными пластинами размещены нерабочие пластины, не имеющие соединения с обмотками; поэтому при описанном устройстве коллектор выполняется конструктивно, как обыкновенный коллектор, но при этом часть его пластины соединяется с об моткой.
На фиг. 3 изображена схема применения предлагаемого изобретения к компенсированному асинхронному двигателю. В этом случае имеются: 1, 2, 3 первичная обмотка на статоре; 4, 5, 15 регулирующая (компенсирующая) обмотка на статоре, соединеная со столькими щетками на коллекторе, сколько фаз имеет обмотка; 16, 17, 18... рабочие пластины коллектора, соединенные с тремя фазами вторичной рабочей обмотки 19, 20, 21, другие концы которой присоединены к контактным кольцам 22, 23, 24, к которым присоединен пусковой реостат 25. Предлагаемое изобретение может быть применено также и к однофазным двигателям. Устройство коллектора и щеток для коллекторных машин переменного тока, характеризующееся тем, что а) вращающийся коллектор имеет равномерно распределенные по окружности рабочие пластины, соединенные с отдельными фазами многофазной обмотки ротора, и нерабочие пластины, вставленные в равном числе между рабочими пластинами и не соединенные с обмоткой, и б) неподвижные щетки, равномерно распределенные по окружности коллектора, соединены с отдельными секциями многофазной замкнутой обмотки статора. ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА. Кттенту М.ШКОСТЕНКО и Р.А ЛЮТЕРА. J
