Машина постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК H02K23/24 H02K3/28 

Изобретение относится к области машин строения, касается машин постоянного тока с добавочными полюсами и можот найти широкое применение на электромашиностро тельных заводах для улучшения коммутаци выпускаемых и проектируемых машин постоянного т.сжа. Известны машины постоянного тока ct даржашие до авочвые полюсы с обмоткой и форсирЬвочиую обмотку, охватываюшую сердечник добавочного полюса и подключен ную параллельно обмотке дополнительного полюса. Однако такая машина не может обеспечить эффективного улучшения коммутации однсжременно в режимах толчкообразных нагрузок и при питании пульсируюшим током, с целью устранения указанного недоста Б предлагаемой машине постоянного тока форсировочная обмотка соединена согласно с обмоткой добавочного полюса, а числа витков форсировочной обмотки и обмотки добавочного полюса находятся в соотношении: , W6 где Шф - число витков форсировочной обм отки Wg - число витков обмотки добавочного полюса. На чертеже изображена схема соединения обмоток предлагаемой машины постоянного тока. Машина постоянного тока содержит якорь 1 с обмоткой. На каждом добавочном полюсе размещена основная обмотка возбуждения добавочного полюса 2 и форсировочная обмотка 3, которая может быть .шбо закреп-, лена непосредственно на сердечнике добавочного полюса, либо охватывать сердечник / при этом закрепление может быть осуществлено и главным полюсом/. По схеме форсировочная об,мотка 3 подключена параллельно обмотке 2 добавочного полюса. Обе обмотки включены согласно, т. е. их магнитные потоки складываются. Последоватольно с обмоткой якоря 1 перед вк;сюче| иыми параллельно обмоткоми 2 и 3 вк;почена размещенная на главном полюсе компенсационная обмотка 4. Для увеличение 34x{K3KTa форсирования обмотка 2 добавочного полюса можег быть охйа- чена ферромагнитным шунтом. Предложенная машина постоянного тока работает следующим образом. При режиме работы мащины, когда в якорной цепи 1-4-2i протекает не изменяющийся по величине ток, она работает как обычная мащина постоянного тока. Если бы на практике такой режим сущесг вовал постоянно, то не было бы необходимос внСюить в устройство электрической машины какие-либо технические решения, способствую щие повышению ее коммутационной надежнос ти. При работе реальной электрической маши практически всегда существует в большей ил меньщей степени изменение нагрузки, а при определенных режимах работы эти изменения достигают значительных вепичин /толчкообразная натрузка/, что оказывает существенное влияние на прсяшсс коммутации в машин То же самое происходит при питании элекрической мащины от выпрямительного устройства пульсирующим током. При толчкообразном режиме нагрузки или при питании пульсирующим током машина работает в крайне тяжелом режиме, при котором эначительно ухудшается коммутация, что, в свою очередь, для повышения надежности работы I машины, вызывает необходимость в улучшеНИИ коммутации. При повышении нагрузочного момента на валу якоря 1 резко возрастает ток в якорной цепи, состоящей из обмотки якоря, компенсационной обмотки 4, обмотки добавочно го полюса 2. Также возрастает т еж в форса ров очной обмотке 3. В этот момент в магн тэпроводе цепи добавочных полюсов 4 воз|Н икааот еихревые токи, которые образуют«Ойе, «аиравленное ио закону Ленца проти яотока, обусловившего его появления, т,е. ;сясаэыйак)ш.ее демпфирующее действие на поток добавочных полюсов. В этом случае нарушается соотношение э,д.с. в коммугарующих витках обмотки шсоря, что и привоавт к ухудшению комму- тшшв. Однако благодаря тому, что в прецпожен ной машвне постоянного тока встроена фор- Сйровочная обмотка 3, подключенная парал- лельно и с:огласно с обмоткой 2 добавочног полюса описываемый процесс происходит иначе. При эбр&зованкк толчка нагрузки, а следовательно, и образовании пика тока в якор ной цепи, по обмотке 3, расположенной непосредственно вблизи якоря и обладающей значительна меньшим, чем обмотка 2, индуктивным сопротивлением, потечет пиковый ток, обусловленный индуктивным падением напряжения на обмотке 3, что вызовет резкое возрастание магнитного потока добавочного полюса, воздёйс-теующего на реактивную а.д.с., обусловленную магнитным потоком коммутирующей секции. В результате повышается коммутационная надежность машины, что, в свою очередь, позволяет поддерживать оптимальные параметры машины: скорость вра1Г1ения, момент на валу, и как следствие - производительность механизма, приводимого этой машиной и т.д. Как только толчок нагрузки прекращается, снижается величина тока в якоре 1 и во всей якорной цепи /обмотка возбуждения 2, компенсационной обмотки 4/. В это время снижается демгг)ирующее действие вихревых тсжов, уменьшается воздействие форсировочной обмотки 3. Распределение тсжа якорной цепи по обмоткам добавочного полюса 2 и форсиров очной 3 в станционарных режимах определяется соотношением их активных сспрогявлений, В перех.одных процессах или при пульса-/ ции цепи распределение тсжа по обмоткам 2 и 3 определяется разностыо э.д.с. , индуктируемых в цепях этих обмоток, что и обеспечивает при определенней соотнмаении витков обмоток 2 и 3 необходимое фс сирование возбуждения добавочных полюсов. При соответствующем выборе соотношения чисел витков обмоток 2 и 3 и их активных сопротивлений можно полностью скомпенсировать вредные коммутационные последствия демгв})ирующего действия вихревых тсжов в магнитопроводе дополнительных ni люсов во всех режимах работы машины поотоянного тока, связанных с резким изменением в.о времени или пульсацией тока якоря. Формула изобретения Машина постоянного тсжа, содержащая добавочный полюс с обмоткой и форсировочную обмотку, размещенную на сердечнике добавочного полюса и подключенную параллельно обмотке доб.шочного полюса, о тличающаяся тем, что, с целью повышения коммутационной надежности в режимах толчкообразных нагрузок и при питании пульсирующим током, форсировочн«я обмотка включена согласно обмотке добавочного полюса, а числа витков форсировочной обмотки и добавочного полюсе находятся в соотношении:wcp

,

Wg

6

-число витков .C«1ti.)

где Wcp

обмотки;

-число витков обмотки

щ бавочного nOJijo :«.

0.

/