Учебная модель для демонстрирования преобразования частоты электрических машин с вращающимся полем Советский патент 1934 года по МПК G09B23/18 

В предлагаемой учебной модели для дейонстрирования преобразования частоты в электрических машинах с вращающимся полем токи различных фаз изображены разноцветными подвижными нитями, расположенными на поверхности конического ротора и соединенными с эксцентриками, насаженными на ось, пропущенную через вал ротора, сдвинутыми друг относительно друга на 120°. В зависимости от различных относительных скоростей вращения, придаваемых ротору и магнитному полю, получается то или иное перемещение нитей по поверхности ротора, по которому можно судить о преобразовании частоты в машине с вращающимся полем.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез учебной модели; фиг. 2- вид спереди той же модели.

Предлагаемая модель состоит из станины 1, укрепленной на основании 11 и служащей Для помещения в ней обода 2, изображающего магнитное поле, представляющее собой полый цилиндр, вращающийся внутри станины на роликах 3; на внутренней поверхности вставлены проволоки, изображающие силовые линии. По бокам к ободу 2 прикреплены два кольца 10, охваченные

(504)

бесконечным ремнем для вращения обода 2 каким-либо двигателем. С одной стороны к кольцу 10 прикреплена коническая кольцевая шестерня 4. Внутри обода 2 помещен ротор 5, представляющий собой усеченный конус, сидящий на валу 6; через вал 6 пропущен второй вал 7, сидящий перпендикулярно к первому, причем этот второй вал может вращаться в первом валу, как в подшипнике около своей оси. На втором валу сидят шесть эксцентриков 8, разбитые попарно. Одна пара для красной нити а, вторая-для синей b и третья-для черной с. Каждая пара насажена так, что один эксцентрик какойлибо пары сдвинут относительно дlyгого эксцентрика той же пары на 180. Линии центров каладой пары эксцентриков сдвинуты одна относительно другой на угол 120°. На эксцентрики надеты хомутики, а к этим хомутикам прикреплена нить какого-либо цвета, соединяющая хомутики одной пары. Красная нить идет от одного эксцентрика через направляющие петельки по одной стороне ротора, по торцу переходит на вторую сторону и по этой стороне возвращается ко второму эксцентрику этой же пары, сдвинутому относительно первого на угол 180° (когда

при вращеяиии первый эксцентрик тянет к себе нить, второй ее отпускает).Вторая нить (синего цвета) присоединяется к эксцентрикам,сдвинутым относительно первой пары на 120°, и по ротору проходит сдвинутой на 120° по окружности (по вращению часовой стрелки). Третья фаза (черного цвета) присоединяется к эксцентрикам, сдвинутым относительно первой пары на 240°, и по ротору также сдвинута на 240°. На валу 7 сидят два конических колеса 9, одно из которых сидит свободно, а второе наглухо закреплено и вращается вместе с валом. Число зубьев конического колеса равно числу зубьев Щестерни 4, образующей с колесом 9 диференциальную зубчатую передачу 4-9-9-4.

ЕСЛИ начнем вращать магнитное поле, т. е. обод 2, то могут быть три случая: 1) если ротор при помощи одного двигателя, а обод 2 при помощи другого двигателя будут вращаться с одним и тем же числом оборотов, то коническое колесо 9 катится с шестерней 4, так что движения нитей по ротору не будет; это представляет собой тот случай, когда ротор и магнитное поле вращаются синхронно, т. е. нет пересечения силовыми линиями обмоток ротора и, значит, нет наведенной электродвижущей силы и циркулирующих в обмотке токов;

2) если ротор будет заторможен полностью, а магнитное поле будет вращаться, то коническое колесо 9 будет катиться по шестерне 4, делая столько оборотов вокруг своей оси, сколько оборотов делает магнитное поле. За каждый оборот нить каждого цвета будет передернута один раз в одну и другую сторону, изображая один период тока, причем это передергивание не во всех фазах будет в одно и то же время, а будет соответственно отставать на определенный угол, а именно: синяя отстает от красной на 120°, а черная от красной-на 240°. Полученная картина дает представление о величине и фазе токов в проводах ротора в момент пуска;

3) если ротор отпустить, но дать.ему вращаться с меньщим числом оборотов, чем магнитное поле, то коническое колесо 9 покатится но шестерне 4, причем сделает столько оборотов вокруг своей оси второго вала, насколько разнятся числа оборотов магнитного поля и ротора, т. е. на величину „скольжения. Соответственной частоты будет и передергивание нитей, т. е. они будут двигаться в обе стороны с частотой скольжения, причем очередность фаз все время соблюдается.

Предмет изобретения.

Учебная модель для демонстрирования преобразования частоты в электрических машинах с вращающимся полем, отличающихся применением вращаемого каким-либо двигателем обода 2, изображающего вращающееся магнитное поле и скрепленного с конической шестерней 4 диференциального зубчатого сцепления 4-9-9-4, ось которого скреплена с валом 6 ротора 5, вращаемого каким либо другим двигателем и снабженного разноцветными нитями, изображающими токи различных фаз и соединенными с эксцентриками 8, насаженными на ось 7 и сдвинутыми друг относительно друга на 120°.

к авторскому свидетельству А. С. Скуратова № 36708

ff Фиг1

Фигб