Многополюсная электрическая машина постоянного тока

Многополюсная электрическая машина постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МНОГОПОЛЮСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащая индуктор с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 02 К 13/14

Ч,, ъ ." Я)) Я

I (13 - ".,В, Я1 Л с .. г) Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3640955/24-07 (22) )4.09.83. (46) 23.08.85. Бюл. № 31 (72) В.Д.Завгородний, М.В.Черепаняк и Ю.И.Чучман (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (53) 621.313.2(088.8) (56) Патент США ¹ 4188556, кл. 310-268, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹- 77!809,,кл. Н 02. К 13/14, 1980.

Патент США ¹ 4315178, кл. 310-154, 1982. (54)(57) МНОГОПОЛЮСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащая индуктор с 2p=l(2m+2n) полюсами чередующейся полярности, якорь с неперекрывающейся обмоткой, состоящий из S-=1(2n-1) секций, подсоединенных к равномерно расположенным по окружности коллекторным пластинам, и щеточный узел с 2р щетками, о т л и„„Я0„„1175004 А ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения трудоемкости изготовления, коллектор содержит S коллекторных пластин угловой шириной, удовлетворяющей условию

2Г

Ъ > -- — ° 1 + Ъ, начало секций с

4 р Я Ц номером i подсоединено к коллекторной пластине с номером, i = (2n-1) Т t .

1 — ) г 4 — 1

-- — + (2n-1) ) Р (yF — — -- 1) + 1, 2п-1 2 z 2n — I J а конец секции с номером i подсоединен к коллекторной пластине с номером +у

rpe b ы, — угловая ширина щетки;

Sx+ 1 у = — — = . — шаг обмотки К вЂ” наиP

Ф меньшее число, обеспечивающее выпол5к+0 нение условия — — — равно целому

Р t положительному числу; 1 и ш рав- ны ),2,3...; n = 2,3,4., Р— оператор выделения дробной частй смешанной дроби; F t — оператор выделения целой части смешанной дроби.

004

1л 2л Зл

Коллекторая пластина

Начало секций

Концы секций

4л 5л бл 7л

1с 4с 7с Зс бс 2с 5с

4с 7с Зс бс 2с 5с 1с (минусовые щетки) 1 1175

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в моментных двигателях постоянного тока с повышенными требованиями по обеспечению постоянства частоты вращения в пределах одного оборота или

его части, в тахогенераторах аналогичной конструкции с повышенными требованиями к уровню пульсаций выходного напряжения. 10

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемой электрической ма- 15 шины для случая p=5, S=7; m=1;n=4, 11; на фиг.2 — то же, в системе координат, выраженной в электрических градусах.

Электрическая машина содержит ин- 20 дуктор с гр=1 (2m+2n)=10 полюсами 1 чередующейся полярности, якорь с неперекрывающейся обмоткой, состоящий из S = 1(2n-1) = 7 спирально на25 витых. секций 2 (фиг.1 и 2, 1с-7с), При подаче напряжения на щетки

4-13 ток,протекает по следующей це- . 35 пи . щетки 4 и 10, пластины 1л и 5л коллектора, две параллельные ветви обмотки, первая из которых состоит из последовательно соединенных секций 1с,4с и 7с, а вторая — 5с,2с 40 и бс, пластины Зл коллектора, щет ка 7.

В результате взаимодействия тока протекающего по секциям 1с-7с, с магнитным полем полюсов 1 индуктора возникает электромагнитный момент, под действием которого якорь вращается. В момент врем ни, соответствующий взаимному расположению щеток и коллектора, показанному на .50 фиг.1 и 2 секция 5с закорочена щет° ) ками 4 и 10, т.е. находится в режиме коммутации.

ll

При повороте якоря на угол

55 в напргчлении, показанном стрелкой, в режиме коммутации оказываются шетки

13, 6 и 10 и секция 2с, а момент подсоединенных к равномерно распределенным по окружности с угловым сдвигом одна относительно другой на

2 II угол —.— = 51 25, коллекторным пластинам 3, выполненным с угловой

2Т 1 27 шириной b> = — — = — — Рад °

p ° S 35 (фиг.1 и 2- 1л - 7 л), и щеточный узел, содержащий 2р = 10 щеток 4-13, выполненных с угловой шириной — рад р S 35

Секции. 1с-7с подключены к коллекторным пластинам 1л-7л, йри этом подсоединение выполнено таким образом, что начало секции с номером ь. подсоединено к пластине коллектора с номером 4, а конец этой секции .подсоединен к пластине коллектора с номером 3 + у, номера пластин 1 и + у определяются по приведенному уравнению.

Порядок подключения секций приведен в таблице. создается секциями 1с,2с,4с, 5с, бс и 7с, при этом в одной из параллельных ветвей находятся секции бс, Зс и 7с, а вторая состоит из секций

5c,1с и 4с. Предлагаемая машина работоспособна при наличии полного комплекта щеток, так как с помощью последних производится подключение секций в зависимости от их положения. При рассмотрении геометрической структуры щеточно-коллекторного устройства предлагаемой электрической машины в полярной системе координат, выраженной в электрических градусах, оси однополярных щеток 4,б,8,10,12 и 5,7, 9,11,13 совпадают и сдвинуты одна относительно другой на угол ц электрических градусов (фиг.г).

2» — -"- р1 = 27 3 = 0 (плюсовые ш,етки)

2n . а (— — j + — -) р г

1175004 где j — номера однополярных щеток в порядке возрастания.

Оси соседних коллекторных пластин в этой системе координат сдвинуты одна относительно другой на угол

2 в и расположены, как показано

S на фиг.2. Из фиг,2 следует, что предлагаемая электрическая машина, приведенная к полярной системе координат, 1ð выраженной в электрических rpapycax, аналогична электрической машине известной конструкции.

Из фиг.2 следует, что при ширине

2 1 коллекторной пластины Ьц

p и ширине щетки Ь = — -- ° P исклюЫ> геено закорачивание разнополярных групп щеток и обеспечивается переключение секции из одной параллельной 20 ветви в другую при переходе через нейтральное положение . При определении числа закороченных секций в обмотке необходимо учитывать геометрическое положение щеток и коллектор ных пластин в соответствии с фиг.1.

Таким образом, предлагаемая конструкция существенно упрощена за счет уменьшения в несколько раз количества пластин коллектора и исключения токопроводящих перемычек, что позволяет снизить трудоемкость изготовления коллектора, Необходимость установки полного комплекта щеток не приводит к существенному усложнению технологии изготовления предлагаемой электрической машины.

Расширение области технйческой реализации при использовании машин предлагаемой конструкции достигается за счет того, что уменьшение количества пластин коллектора обеспечивает возможность .изготовления коллектора с требуемой равномерностью распределения пластин по окружности.

Область технико-экономической це-. лесообразности реализации машин рассматриваемого класса начинается при р ) 12 и S 7 15.

Повышение надежности машины до- ° стигается за счет сокращения количества паяных соединений, уменьшения количества пластин коллектора и исключения токопроводящих перемычек.

1175004

Составитель С.Шутова

Техред M. Пароцай Корректор В. Гирняк

Редактор О.Юрковецкая

Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5210/54

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4