Каскадная асинхронная муфта Советский патент 1931 года по МПК H02K49/02 

Недостаток существующих механических передач у тепловозов, автомобилей и т. п. заключается в необходимости применять коробку скоростей сограниченнымчислом ступеней скорости. В такой системе переход от одной скорости к другой, связанный с резким изменением числа оборотов, вызывает нежелательные толчки и падение вращающегося момента до нуля, не говоря уже о гремоздкости и надежности самого механизма. Устройство же электрической передачи связано с значительным увеличением потребного веса и места, дороговизной, а также необходимостью иметь как генератор, так и электродвигатели. Предлагаемая каскадная асинхронная муфта, изображенная на чертеже с частичным разрезом, имеет целью без наличия особого мощного генератора, получить на ведущих осях тепловоза и т. п. нужный вращающий момент и желаемую скорость, с плавным переходом от одного числа оборотов к другому, путем укрепления на валу двигателя внутреннего горения, установленного на тепловозе, индукторного колеса с электромагнитами, питаемыми постоянным током.

На чертеже фиг. 1 и 2 представляют предлагаемую асинхронную муфту в двух проекциях с частичным разрезом.

На валу А служащем продолжением вала первичного двигателя, заклинено индукторное колесо В с электромагнитами, питаемыми постоянным током от небольщого генератора. На этом же валу могут свободно вращаться боковые диски D, опирающиеся на шариковые подшипники Е и поддерживающие связанные кольцами Р, железные сердечники л и от, имеющие первый - на внутренней, а второй - на внещней своих поверхностях по одной трехфазной обмотке fug, которые электрически связаны между собой тремя фазными проводами, соединенными с тремя контактными кольцами L, укрепленными на ступице одного из дисков D. Снаружи расположен неподвижный железный сердечник //, несущий трехфазную обмотку , соответствующую наружной обмотке g сердечника т. Кольцам L, по мере надобности, может приключаться сопротивление для регулировки числа оборотов, а питание катушек электромагнитоа колеса В постоянным током производится, помощью колец М. Коническая зубчатка Л , связанная с дисками D, сцепляет последние помощью промежуточного вала; с ведомым валом.

Передача мощности от вала А к зубчатому колесу N происходит следующим путем. Пока через обмотку вращающее

гося вместе с валом А индукторного колеса В ток не проходит, зубчатка Л , будет неподвижна. При подводе же к электромагнитам, помощью колец М, постоянного тока, образуется магнитное поле, которое, пересекая обмотку F сердечника п, индиктирует в ней, а следовагельно и в соединенной с ней обмотке g, электрический ток. Взаимодействие между полем индукторов и током в обмотке / создаст вращающий момент, направленный в сторону вращения индукторного колеса, а обмотки f и § соединены таким образом, что созданное обмоткой g вращающееся поле будет направлено в противоположную сторону. Одновременно с включением тока в обмотки индукторов, обмотка К неподвижного сердечника -Н замыкается на пусковое сопротивление и появившийся, благодаря наличию вращающегося поля обмотки g. и индуктированного этим полем тока в обмотке k, второй вращающий момент будет иметь то ,же направление, что и момент, созданный полем индукторов и током в обмотке F; в результате получится суммарный вращающий момент, увлекающий сердечники п и m в сторону вращения индукторов, при чем максимальное число оборотов их не превзойдет половины нормального.

Сердечник т. с обмоткой g можно заменить сплошным металлическим кольцом, при чем концы обмотки F помощью колец L присоединяется в этом случае к замкнутой обмотке /f. При трогании с места индуктированный в обмотке F индукторным колесом В ток поступает через кольца L в обмотку К сердечника Н, создавая в нем вращающееся поле, направленное в ту же сторону, что и вращение колеса В, которое пересекая металлическое кольцо будет индуктировать в нем токи Фуко и создаст необходимый вращающий момент. Обмотку сердечника Н можно сделать с переключением для изменения числа полюсов. Таким образом и в этом случае получатся два вращающих момента, величину которых можно менять, регулируя поток индукторов. Повыщение оборотов достигается или выключением обмоток К сердечника Н и переключением обмотки F на кольца с соответственным повыП- Г.

шением тока возбуждения индуктора или же когда обмотка g с сердечником т заменена металлическим кольцом.-переключением обмотки /С на вдвое меньшее число полюсов. В этом последнем случае, от совместного действия поля индзшторов и поля обмотки , число оборотов поднимается почти до /3 нормального, при чем дальнейшее повышение может быть получено замыканием колец накоротко,, выключением обмотки К и увеличением тока возбуждения индукторов.

Таким образом, можно изменять скорость ведомого вала, прибегая для этого частью к каскадному соединению обмоток, частью же к использованию пуско-вого сопротивления и изменению тока возбуждения.

Предмет патента.

1.Каскадная асинхронная муфта характеризующаяся тем, что она состоит из следующих частей: а) укрепленного на ведущем валу А индукторного колеса В с электромагнитами, возбуждаемыми постоянным током; б) железных сердечников п и т, поддерживаемых боковыми дисками D, могущими вращаться на валу А и механически связанными с ведомым валом, каковые сердечники , имеют - первый на внутренней своей поверхности, а второй - на наружной своей поверхности - трехфазные обмотки F и соответственно g, электрически соединенные друг с другом так, что индуктируемый в обмотке F при вращении индукторного колеса В трехфазный ток создает в обмотке g магнитное поле, вращающееся в сторону, обратную вращению индукторного колеса, в) неподвижного железного сердечника // с трехфазною обмоткою К, замкнутою накоротко или на реостат с тою целью, чтобы индуктируемый в ней обмоткой трехфазный ток от взаимодействия с током обмотки g дал момент вращения, совпадающий по направлению с моментом вращения, создаваемым обмоткою F и индукторным колесом 5.

2.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 муфты, отличающееся тем, что сердечник т с обмоткою g заменен сплошным металлическим кольцом, а обмотка F электрически соединена с обмоткою Л неподвижного сердечника Н. к патенту Народного комиссариата Путей Сообщения (НЕПО) еООР № 19281