Электрический генератор Советский патент 1924 года по МПК H02K19/16 

Действие современного генератора тока основывается, как известно, на индуктировании электрического тока в системе замкнутых проводников, путем пересечения их магнитными потоками, создаваемыми электромагнитами или полюсами якоря, при чем пересечение это на практике достигается вращением или арматуры при неподвижном якоре, или наоборот.

Для создания магнитного потока необходим некоторый сердечник произвольной формы, с обмотанной вокруг него проволокой, по которой идет ток. Если сердечник представить в виде низкого, но сильно растянутого параллелопипеда и взять два таких сердечника, расположенных рядом друг с другом, и вместе с их обмотками навернутых своими нижними основаниями на железный (или стальной) цилиндр по винтовой линии в один оборот, то обмотка создаст магнитный поток, поле действия которого, соответствуя винтовой форме сердечников полюсов, будет также расположено по винтовой линии: поток будет исходить из одного гребня винтовой нарезки (полюс Л ) и входить в другой (полюс S).

Если, затем, расположить над каждым гребнем вышеупомянутой нарезки по одной ветви замкнутого проводника и, оставляя последний неподвижным, начать вращать винт, то налицо будут .находиться все данные для появления в этом проводнике индукционных токов.

Очевидно, что явления, происходящие в проводниках неподвижной арматуры за один оборот якоря, вполне тождественны с теми, какие получались бы в ней от перемещения невращающегося якоря вдоль его оси на длину одного шага нарезки. За один оборот якоря, когда он представляет собою двухходовой винт, Направление тока в каждом замкнутом проводнике арматуры меняется дважды; следовательно: двухходовой якорь соответствует якорю двухполюсной машины обычного типа; четырехходовой - соответствует якорю четырехполюсной машины и т. д.

На основании этих соображений, автор предлагает электрический генератор, изображенный на чертеже в продольном разрезе на фиг. 1 и в поперечном разрезе на фиг. 2. Вращающийся полый цилиндрический индуктор А генератора многофазного тока состоит из двух одинаковых, ввинченных друг в друга, винтовых стальных спиралей ББ корытного профиля, образующих на наружной поверхности винтовые выступы ВВ и канаВКИ Л1ежду ними. В образованные выступами BBj канавки обратного друг другу нанравления укладывается намагничивающаяся обмотка ГГ- так, что на винтовых выступах BB-i, при пропускании по обмотке постоянного тока, образуются полюса северной и южной полярности. Вентиляция индуктора достигается винтовыми вырезками, разделяющими выступы BB-i по всей длине их на две равные части, которые для жесткости системы, только & некоторых местах имеют между собою прочные связи. Неподвижный якорь генератора представляет полый цилиндр, состоящий, подобно тому, как это делается в генераторах обычного типа, в целях ослабления токов Фуко и достижения надлежащей вентиляции, - из железных листов Д, разделенных между собою вентиляционными прослойками и воздушными продухами и лежащих, - в отличие от общепринятого расположения их, но применительно к данному случаю направления движения лшгнитных потоков вдоль оси якоря, - в плоскостях, проходящих через ось последнего, а не перпендикулярно к ней.

На внутренней поверхности этого цилиндра имеются винтовые канавки БЕ, того же шага и направления, что и на вращающемся индукторе, в которых помещаются проводники, образующие обмотку генератора, нри чем число нитей нарезок зависит: 1) от рода, требующегося от альтернатора тока и 2) от числа нитей индуктора,- и для каждого отдельного случая определяется простыми соображениями.

Располагая винтовые полюса и соответствующий им якорь в порядке, обратном вышеизложенному, и снабм ая вращающийся при этом якорь обыкновенным коллектором, - получают винтовой генератор для постоянного тока.

Применением винтовых полюсов к генераторам тока, по мнению автора, достигается: а) лучшая утилизация меди обмоток, вследствие того, что почти вся длина проводников является действующей, б) большая равномерность в распределении магнитного поля, вследствие непрерывности линии действия полюсов, в) обратимость механизма, находящаяся в зависимости от величины угла подема винтовой нарезки, г) уменьшение общего числа проводников якоря, вследствие большей длины каждого из них и, как следствие отсюда - уменьшение реакции якоря и числа пластинок коллектора, а, следовательно, упрощение коллектора и возможность получения недоступных нынедля постоянного тока пределов напряжений, д) повышение коэффициента полезного действия, вследствие уменьшения магнитной утечки и самоиндукции и е) уменьшение веса, размеров, а следовательно, и стоимости генераторов, так как благодаря указанному устройству вращающихся частей, допускаемые ныне скорости вращения их могут быть значительно увеличены.

П Р Е д М Е т П л т Е Н т Л.

1. Электрический генератор многофазного тока, характеризующийся тем, что а) вращающийся полый индуктор А состоит из двух ввинченных друг в друга одинаковых винтовых стальных спиралей Б, Б корытного профиля, образующих на цилиндрической поверхности индуктора два винтовых выступа В, BI и две одинаковые винтовые обратного друг относительно друга направления канавки, в которые заложена намагничивающая обмотка Г, fj так, что при прохождении по ней постоянного тока - на выступах В, В индуктора образуются винтовые полюса северной и южной полярности и б) неподвижный якорь генератора выполнен из листового железа Д в виде полого цилиндра с устроенными на его внутренней поверхности в том или

ином числе, в зависимости от желаемого числа фаз тока, БИНТОВЫМИ канавками Е, EI того же шага и направления, как и на вращающемся индукторе, в которые заложены проводники, образующие обмотку генератора.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 генератора, отличающееся тем, что винтовые полюса устроены неподвижными, а соответствующий илг якорь устроен вращающимся и снабжен коллектором для получения постоянного тока.

Тидо-литография Красный Печатник, Яенцнград, Международной, 75.