Динамоэлектрическая машина с несколькими обмотками на якоре, допускающая независимое регулирование напряжения этих обмоток Советский патент 1924 года по МПК H02K23/36 H02K19/34 H02K47/08 

В различного рода специальных установках очень часто встречается необходимость преобразовывать постоянный ток одного напряжения в постоянный ток двух других напряжений. Такая потребность особенно часто стала ощущаться, напр., в области радио-телефонии, при применении передатчиков с ламповыми генераторами, благодаря тому, что напряжение накала и анодной цепи сильно отличаются от напряжения, принятого в практике городских сетей. В этих случаях обычно применяются мотор-генераторы, состоящие из электродвигателя, питаемого от напряжения сети, и двух динамо низкого и высокого напряжений-одйа для питания накала, другая-анодной цепи. В некоторых случаях применяется комбинация из одноякорной мащины и батареи аккумуляторов для питания нитей накала. Первый способ представляет то неудобство, что заставляет снабжать установку тремя машинами и тем увеличивает ее стоимость и размеры, второй же способ требует наличия аккумуляторов и приспособлений для их зарядки. Оба эти недостатка отсутствуют при оборудовании отправительных станций динамоэлектрической машиной с несколькими обмотками на якоре (трехколлекторной).

На фиг. 1 и 2 изображены продольный разрез и схема трехколлекторной динамоэлектрической машины и на фиг. 3-схема трехколлекторной динамоэлектрической машины, у которой двигатель представляет собой четырехПолюсную машину, генератор высокого напряжения- двухполюсную машину и генератор низкого напряжения - восьмиполюсную машину.

Предлагаемая динамоэлектрическая машина (фиг. 1 и 2) состоит из якоря А и корпуса F, снабженного полюсными сердечниками. Якорь, в отличие от обычных машин постоянного тока, имеет три

самостоятельных обмотки, концы которых присоединены каждая, соответственно, к своему коллектору ЛГь Кг, /сз;;{ дному из коллекторов подводтсяд ток от сети; таким образбм осуществляется работа машины в качестве двигателя; два других коллектора вместе с присоединенными к ним обмотками используются для получения постоянного тока двух заданных напряжений. Таким образом, динамоэлектрическая машина представляет собою одноякорную машину с тремя коллекторами и тремя самостоятельными якорными обмотками с обш,ей магнитной цепью.j

Что касается магнитной системы I машины, то здесь, в зависимости от поставленных требований, могут быть два варианта. В простейшем случае, когда не требуется регулирования напряжения у генераторных обмоток, все три якорные обмотки рассчитываются для одного и того же числа полюсов, и машина, в отношении магнитной си- i стемы, ничем не отличается от обычных машин постоянного тока.|

В случае необходимости регулирования напряжения у одной или обеих генераторных обмоток применяется комбинированная система возбуждения машины. В этом случае каждая якорная обмотка, для которой требуется регулировка напряжения, рассчитывается для числа полюсов, отличного от числа полюсов обмотки электродвигателя. Вме- j сте с этим на индукторе машины | помещается добавочная обмотка | возбуждения, создающая магнитный поток с числом, полюсов соответствующим числу полюсов, регулируемой якорной обмотки. Для обеспечения независимости регулировки необходимо, чтобы числа полюсов электр рдвигателя и генераторных обмоток, требующих регулировки, находились во взаимном отношении 20,i

--, где а-некоторое целое число, i

В качестве примера может служить | схема машины, согласно фиг. 3, у которой двигатель представляет

собой четырехполюсную машину с полюсами, обозначенными на чертеже через и 2, и обмоткой А-, присоединенной к коллектору Кч,, генератор высокого напряжения- двухполюсную мащину и 5) с обмоткой А и коллектором К., а генератор низкого напряжения- восьмиполюсную мащину с обмоткой Лд и коллектором ЛзВсе три машины имеют один о.бщий якорь и одно общее ярмо.

Для осуществления возможности создания при одном общем ярме системы с 2pi, 2р,, 2р полюсами удобнее всего применить индуктора с неясно выраженными полюсами, подобно статорам машин переменного тока. В этом случае индуктора машины выполняются в виде зубчатого статора с числом зубцов кратным числу полюсов каждой обмотки якоря, и в образовавшиеся впадины статора вкладываются три независимых обмотки возбуждения на требуемое число полюсов.

Все, что сказано относительно трехколлекторной машины,. может быть распространено и на случай четырехколлекторных, цятиколлекторных и вообще многоколлекторных машин, т.-е. одноякорных машин с несколькими самостоятельными якорными обмотками и коллекторами. В тех случаях, когда вместо постоянного требуется переменный ток, коллекторы могут быть заменены контактными кольцами.

Предмет патента.

1. Динамоэлектрическая машина с несколькими обмотками на якоре, допускающая независимое регулирование напряжения этих обмоток, характеризующаяся - тем, что ее якорь имеет несколько отдельных коллекторных обмоток, выполненных на разные числа полюсов, а общая магнитная цепь снабжена несколькими обмотками возбужде-. ния постоянного тока, устроенными таким образом, что каждой якорной обмотке отвечает соответствующее ей число полюсов (фиг. 3).

2.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 машины, отличающееся тем, что, с целью получения от нее переменного тока, якорные обмотки ее снабжены вместо коллекторов кольцами.

3.Применение охарактеризованной в п. п. 1 и 2 машины в качестве мотор-генератора, состоящее в том, что одну из якорных обмоток включением в цепь источника тока используют для вращения машины в качестве двигателя, а все остальные для генерирования тока при разных напряжениях.

фиг1

N,

фиг 2.

к,

-N.