Коллекторная электрическая машина с последовательным включением катушек обмотки возбуждения Советский патент 1979 года по МПК H02K23/02 

люсом расчетного магнитного поля для удовлетворительной коммутации машины FJ - НС добавочного полюса при двух катушках возбуждения на пару ос новных полюсов, имеющих одинаковое количество витков; РМ.- НС реакции якоря, приходящая :ся на один добавочный полюс. Как видно из выражения (а) НС, F| должна компенсировать под добавочным полюсом НС реакции якоря Гда. и создавать расчетную величину НС F , что требует на добавочном полюсе катушки со значительным количеством витков. При этом увеличивается расход меди на катушку добавочного полю са, уменьшается сечение межкатушечного пространства. Все эти недостатки ограничивгиот область применения половинчатого числа добавочных полюсов на машины малой мощности. Целью изобретения яйляется сокращение расхода меди на катушках добавочных полюсов путем применения одной катушки возбуждения на пару основных полюсов, содержащей количество витков, равное суммарному KV, личеству витков одной пары катушек основных полюсов машины обычного ис полнения . ,При описываемом конструктивном исполнении машины под добавочным полюсом имеет место следующее соотношение -для; . Р -J Г„ + FJ - Р||Ц. , где F, - НС катушки основного полюса R - НС катушки добавочного полю са при одной катушке возбуждения на паруосновных полюсов. У двух сравниваемых (общеизвестного и предпагаекюго) конструктивны вариантов при условии сохранения оди накового класса коммутацииНС F и FfUL должны быть равны; на основании этого после совместного решения (а) и (б) получим: F. FJ- i:F . (в) Из выражения (в) видно, что НС добавочного полюса F при описываемом конструктивн 1 исполнении намно го меньще НС добавочного полюса Fo машин обычного исполнения. 3 1меняя в (в,) НС их ампервитками, имеет при последовательном возбуждении; 63j (jJ--2- e (г) где - количество витков в катуш ке добавочного полюса предлагаемой кс с грукции; Wo - количество витков в катуш ке добгшочного полюса известной кон струкции; С - койичёстгвЬ витков в катуш ке основного полюса предлагаемой ко струкции. В зависимости от расположения до бавОчного полюса по отн«эивШ1вЬ к Ъсновному активксму полюсу величина H направлена либо встречно, либо сог ласно с НС Ffwv , поэтому место расп ложения добавочного полюса согласовывается с режимом работы (генераторный (г) или двигательный (Д) и направлением вращения машины. Это свойство позволяет предлагаемое изобретение применять для нереверсивных машин . При таком конструктивном исполнении машины под добавочными полюсами создается дополнительное коммутирующее поле от активных основных полюсов, направленное согласно с полем катушки добавочного полюса, что приводит к уменьшению количества витков в катушке добавочного полюса. Конструкция коллекторной электрической машины с последовательным включением обмотки возбуждения по сравнению с существующими требует меньшую величину НС добавочного полюса и, следовательно, меньший расход цветных металлов для получения аналогичного коммутирующего поля. Величина же среднего рабочего потока основных полюсов при предлагаемой конструкции и ненасыщенной магнитной системе остается, как показывают расчеты и испытания, такой же, как и при существующей конструкции. На фиг. 1 представлена двухполюсная коллекторная электрическая машина последовательного возбуждения с половинным числом добавочных подюсов и одной катушкой возбуждения на пару основных полюсов, работающая в режимах двигателя для левостороннего и генератора для правостороннего вращения; на фиг, 2 - для двигателя с правосторонним и генератора с левосторонним направлениями вращения. Машинасодержит якорь 1, статор 2, полюс 3 основной с обмоткой возбуждения, полюс 4 основной без обмотки возбуждения, добавочный полюс 5, катушку 6 основного полюса, катушку 7 добавочного полюса,проводники 8 якоря с указанием направления тока; щетки 9, путь 10 магнитных силовых линий основных полюсов, путь 11 магнитных силовых линий основного активного и добавочного полюсов, путь 12 магнитных силовых линий добавочного и основного пассивного полюсов, соединительные провода 13 обмоток. Принцип работы описываемой конструкции не отличается от ранее известПрименение на практике данного изобретения позволит уменьшить по сравнению с существующими конструкциями расход меди на катушку добавочного полюса в среднем более чем на 50%. Уменьшение меди на катушку добавочного полиса приводит к увеличению сечения йё Катушечного пространства и расширению области применения половинного числа добавочных полюсов на машины малой мощности.