УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА Советский патент 1945 года по МПК H02K31/02 

Неравномерное распределение магнитного потока в воздушных зазорах униполярных машин с кольцевыми полюсами и цилиндрическим ротором вызывает уравнительные токи в роторе, что ухудшает к.п.д. машины. Борьба с этим явлением до последнего времени велась при помощи увеличения числа аксиальных магнитопроводов между отдельными кольцевыми полюсами. В некоторых конструкциях число магнитопроводов доходит до десяти. Однако, эта мера сильно затрудняет доступ к щеткам, в особенности в нижней части машины.

Настоящее изобретение позволяет в таких машинах свести число аксиальных магнитопроводов до двух (на пару полюсов), при условии обеспечения одинаковой магнитной индукции во всем междужелезном пространстве, причем доступ к щеткам совершенно свободен и, кроме того, улучшаются условия охлаждения машины.

Сущность изобретения заключается в том, что полюсы машины снабжаются аксиальными отверстиями, или соединяются с магнитопроводами в нескольких точках при помощи ответвлений от магнитопроводов, или же величина междужелезного пространства выполняется неодинаковой по окружности полюса.

Такие приемы изменения распределения магнитной индукции в междужелезном пространстве вообще известны в применении к электрическим машинам, но не применялись в униполярных машинах со специальной целью обеспечения одинаковой индукции по всему междужелезному пространству кольцевого полюса.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом, на котором фиг. 1 и 2 изображают в двух проекциях (с разрезом) два варианта одной из возможных конструкций предлагаемой машины, а фиг. 3 и 4 - два других варианта.

На фиг. 1 и 2 чертежа показана двухполюсная машина, однако изобретение может быть применено и для машин с любым числом полюсов. Здесь обозначено: 1 - кольцевые полюса, 2 - продольные (аксиальные) магнитопроводы, 3 - ротор, 4 - воздушные зазоры, 5 - магнитные перешейки, 6 - распределительные магнитопроводы, 7 - воздушные зазоры между распределительными магнитопроводами и кольцевыми полюсами. Распределительные магнитопроводы могут быть как замкнутыми, как показано с левой стороны фиг. 1, так и разомкнутыми, как показано справа. В описанной конструкции магнитные перешейки 5 образуют с помощью магнитопроводов 6 ряд ответвлений от магнитопроводов 2; эти ответвления соединяют полюсы 1 с магнитопроводами в нескольких точках.

На чертеже показано питание кольцевых полюсов в шести точках, но может быть и другое число этих точек. Магнитное сопротивление рассчитывается таким образом, чтобы через все точки питания проходил одинаковый по величине магнитный поток.

Для этой же цели может быть использован также прием, показанный на фиг. 3; в машине по фиг. 3 равномерное распределение магнитного потока достигается особой формой кольцевого полюса 1, имеющего наибольшую толщину посредине, отчего внешнее очертание его напоминает эллипс, а также высверливанием в нем ряда отверстий 8 в тех местах, где требуется увеличить магнитное сопротивление.

При кольцевых полюсах 1 почти одинаковой толщины тот же эффект достигается применением воздушного зазора неодинаковой величины (фиг. 4); под продольными магнитопроводами он делается несколько большим, чем в перпендикулярном направлении, т.е. расточка кольцевых полюсов делается примерно эллиптической или из двух центров.

Униполярная машина с цилиндрическим ротором и кольцевыми полюсами, соединенными магнитопроводами, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения одинаковой магнитной индукции во всем междужелезном пространстве при минимальном количестве магнитопроводов (для обеспечения легкого доступа к токоснимающему приспособлению), полюсы снабжены аксиальными отверстиями, или соединены с магнитопроводами в нескольких точках при помощи ответвлений от магнитопроводов, или же величина междужелезного пространства выполнена не одинаковой по окружности полюса.