И-i,- •. УНИПОЛЯРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА \ ' :; Советский патент 1973 года по МПК H02K31/00 

1

Изобретение опносится к электромашиностроению.

Известны униполярные электрические машины, содержащие дисковый ротор, состоящий из двух изоли-рованных включенных последовательно дисков, и периферийные токоотводы.

Целью изобретения является более полная компенсацня реакции якоря дисков униполяриой мащины во всех режимах работы и уменьшение влияния уравнительных токов ротора, что улучшает энергетические и эксплуатационные показатели машины.

Для этого периферийные токоот воды одного диска сдвинуты относительно периферийных ТОКООТ1ВОДОБ другого диска на угол --,

где п - число периферийных токоотводов каждого диска.

При этом первая и все нечетные пространственные гермоники полей реакции якоря, создаваемых полуроторами, взаимно полностью компенсируются, а следовательно, уменьшается результирующее поле реакции якоря, а также влияние уравнительных токов ротора.

На фиг. 1 изображен схематически ротор описываемый униполяр-ной машины и раапоЛожение токоотводов; на фиг. 2 - кривые пространственного распределения гармоник индукции магнитного поля дисков Вд1 и (для первого и второго дисков соответственно), индукции результирующего поля реакции якоря В (лервая пространственная волна) для случая, когда угловые координаты токоотводов с периферии первого диска совпадают с угловыми координатами токоотводов с периферии второго диска; на фиг. 3 - аналогичные кривые для случая, когда угол сдвига между периферийными токоотводами с первого диска и токоотводами со вто360рого диска .составляет ---.

2п

Ротор выполнен из двух полуроторов 1 II 2, разделенных изоляционной прокладкой 3.

360° Число периферийных токоотводов каждого диска ранено п. Периферийные сосредоточенные токоотводы 4 С полуротора 2 смещены

относительно периферийных сосредоточенных

,-, 360

токоотводов 5 с полуротара 1 на угол .

2п

Для случая при угол сдвига 9 90°. Если угол в электрических градусах считать равным knQ, где k - порядковый номер пространственной гармоники, то для первой гармоники угол сдвига всегда будет составлять 180 электрических градусов.

Пространственная структура иоля реакции якоря каждого диска зависит от характера

токораспределения в роторе, которое определяется числом периферийным токоотводов п и их расположением. В роторе униполярной машины, работающей лод нагрузкой, образуются зоны подмагничивания и размагничивания поля -возбуждения полем реакции якоря (см. фиг. 2).

Если в униполярной машине имеется п периферийных токоотводов на каждом диске, то в роторе образуется 2« зон (п зон подмагничивания и п зон размагничивания по первой гармонике). Э. д. с., индуктированные в этих зонах при вращении ротора, оказываются различными по величине. Это приводит к возникновению в роторе уравнительных токов, а следовательно, к-дополнительным потерям, снижению к. п. д., ухудшению теплового режима.

В униполярных мащииах с магнитопроводом,-если-рабочая точка машины лежит на нелинейном уча1Стке кривой намагничивания, то поле реакции якоря вызывает дополнительное снижение результирующего магнитного потока, пройизывающего якорь, что ведет к уменьшению э. д. с. униполярного генератора или электромагнитного момента униполярного двигателя.

При сдвиге периферийных токоотводов одного диска относительно аналогичных токо360°

отводов с другого диска иа угол зоны

2л

подмагничивания и размагничивания полуроторов смещаются друг относительно друга таким образом, что поле реакции якбря одного диска Вд1 компенсируют поле реакции якоря другого диска Вд2 (см. фиг. 3). Все сказанное выше относится не только к униполярным машинам с зональным щеточным или жидкометаллическим токосъемом, но к униполярным машинам: со оплошным кольцевым жидкометаллическим и кольцевым щеточным токосъемом, так как и в этих машинах за сплошным кольцевым токосъемом следуют сосредоточенные токоотводы. Это и определяет характер токораспределения ъ роторе, а следовательно, и структуру поля реакции якоря.

Предмет изобретения

Униполярная электрическая машина, содержащая дисковый ротор, состоящий из двух изолированных друг от друга, включенных последовательно дисков, и периферийные токоот-, воды, отличающаяся тем, что, с целью компенсации реакции якоря и уменьшения влияния уравнительных токов в роторе, периферийные токоотводы одного диска сдвинуты относительно периферийных токоотводов другого

360°

диска на угол --- , где я - число периферии2я

ных токоотводов одного диска.

5 3

игЛ

6, Вд,, Вз2

В

Bfff.Bsi

. 2

Вв1, Вд2

фиг 3