Двигатель постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H02K23/02 H02K1/16 

Изобретение относится к двигателя постоянного тока и может быть применено для привода компрессоров, строгальных станков, печатных машин,прокатных станов, подъемников, для элек трической тяги. Известен двигатель постоянного то ка, который имеет равномерный воздуш ный зазор, т.е. выполнен с неявновырс1женными полюсами. В пазах статора уложены в два слоя проводники обмотки возбуждения и компенсационной обмотки, которые отделены друг от друга по высоте паза воздушными проме- жутками. Двигатель прост в изготовле НИИ, что обуславливается возможность использования и применения стальных статорных пластин серийных асинхронных машин Недостатком данного двигателя является необходимость укладывания в пазах статора двух обмоток: компенса ционной и обмотки возбуждения. Наиболее близким к предлагаемому является двигатель, в котором также осуществлена полная компенсация реак ции якоря, но компенсационная обмотка К занимает треть пазов камадого полюсного деления. Обмотка возбуждения Н, которая может быть как незави симого, так и смешанного возбуждения,занимает две трети пазов каждого полюсного деления. Ось намагничивающей силы (н.с.) f, компенсационной обмотки совпадает с осью н.с. якорной обмотки Гд и направлена встречно Г2. Недостатком известных машин постоянного тока с равномерным воздушным зазором является то, что компенсационная обмотка служит только для компенсации реакции якоря и не используется для создания полезного магнитного потока, направляемого по продольной оси машины и индуктирующего в якорной обмотке ЭДС, что ухудшает используемость активных материалов, увеличивает вес двигателя и удорожает его. Цель изобретения - улучшение использования активных материалов и увеличение КПД. Указанная цель достигается тем, что в двигателе постоянного тока обмотка возбуждения размещена симметрично относительно поперечной оси на дуге вн (-|1-), а кбмпе-нсационная обмотка размещена между продольной осью машины и пазами е обмоткой возбуждения и занимает дугу 1 3 ) , где ц - полюсное 4 8 деление. На фиг. 1 изображен двигатель; на фиг. 2 - распределение по окружности якоря н.с. всех обмоток предлагаемого двигателя. Двигатель постоянного тока имеет сердечник якоря с обмоткой 1, коллек тор 2, щетки 3, расположенные по про дольной оси.. Статор 4 представляет собой сердечник полой цилиндрической формы, .подоблый статору мгиаины: переменного тока, набираемый.из листовой стали и запрессованный в корпусе Статор, следовательно, не имеет явно выраженных полюсов. Воздушный зазор между внутренней поверхностью статора и сердечником якоря одинаковый и сйерется минимально допустимым по механическим условиями Пазы могут быть равномерно распределены по окружности, как в статорных пластинах машин переменного тока, тогда некоторая .часть пазов будет пустовать, или могут быть выштампованы только на той части, в которой будут помещены обкютки. Обмотка 5 возбуждения укладывается в пазах, на каждом полюсном делении Г на дуге в„ {- - 1){;.ось обмотки совпадает с продольной осью d. Относительно поперечной оси с об мотка расположена симметрично. Компенсационная обмотка б размещена в .пазах между продольной осью d и пазами с обмоткой независимого воз буждения и занимает на каждом полюсном делении дугу в Следо вательно, в зависимости от величины до -З Вц дуга в составляет от -j Компенсационная обмотка числом активных проводников включается последовательно в цепь якоря таким обра зом, чтобы направления токов в компенсационной обмотке и в обмотке яко ря в пределах расположения компенсационной обмотки были противоположны По компенсационной обмотке протекает ток якоря С/о, . Намагничивающая сила компенсационной обмотки F N,, « lot должна быть равна намагничивающей силе обмотки якоря Рц N i, где Na - число активных проводников обмотки якоря; а - ток одной параллельной ветви обмотки якоря. Линейная на,грузка обмотки якоря . N а. 1я 2рГ Линейная нагрузка компенсационно обмотки AV. Так как о loi А.2рь, то соотношение между линейными нагрузка и компенсационной обмотки и обмоти якоря выразится зависимостью ,3с| А.7рТ Г ар к , На фиг. 2 а показано распределеие н.с. компенсационной обмотки F доль расточки статора для указанных а графике направлений тока в компенационной обмотке на фиг. 25 - расределение н.с. обмотки якоря Fq, а фиг.. 28 - распределение результиующей н.с. от компенсационной обмоти и обмотки якоря. Отсюда следует, что поперечная рекция якоря полностью скомпенсироваа, намагничивающая сила и, следоваельно, магнитный поток по поперечной си равен нулю, в то же время существует значительная н.с. по продольной си, изменяющаяся прямо пропорционально нагрузке. На фиг. 2г показано распределение н.с. обмотки независимого возбуждения Fg; на фиг. 2 а- распределение результирукйцей н.с. от всех обмоток F A-Fa + F«S. Отсюда видно, что результирующая н.с. и магнитная индукция в воздушном зазоре распределены равномерно, что исключает возможность появления кругового огня по коллект(у. Провалы в кривой индукции в межполюсном пространстве отсутствуют, что улучшает используемость активных материгшов. Следовательно, предлагаемая компенсационная обмотка выполняет одновременно роль обмотки последовательно- , го возбуждения и позволяет в двигателе смешанного возбуждения уменьшить, расход медного провода за счет обмотки последовательного возбуждения и потери в меди, а также увеличить КПД Формула изобретения Двигатель постоянного тока, содержащий неявног олюсный статор, в пазах которого размещена обмотка возбуждения и компенсационная обмотка, включенная последовательно с обмоткой якоря, отличающийся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов и повышения КПД, обмотка возбуждения размещена симметрично относительно поперечной оси на Дуге ( а компенса-тционная обмотка размещена между продольной осью машины и пазами с обмоткой возбуждения и занимает дугу 1 3 B,t (-4 8) .Я® полюс-, ное деление. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ 2628334, кл. И 02 К 1/16,. 1978. 2.Патент Японии № 51-5161, кл. Н 02 К 23/22, 55А23, 1976 (прототип) .