Совмещенная коллекторная электрическая машина

Совмещенная коллекторная электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электролехнике, а именно к эл. машинам. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показаталей. Эл. машина содержит установленный навалу I зубчатый магнитопровод ротора 2 двигателя с обмоткой 3 якоря. В 7 7 Sч ь lit I /. / . |1м./ /ill. . . уложенной в пазах, и шихтованый пакетный магнитопровод 2 статора, выполненный из трех аксиально смещенных пакетов 5, 6, 7. Пакет 6 выполнен из пластин, имеющих только главные полюса (П) 8. Пакеты 5 и 7 выполнены из пластин с главными П 8 и дополнительными П 9, 10 равной длины, являющимися П тахогенератора . П 9, 10 в тангенциальном направлении имеют ширину, равную ширине раскрытия паза ротора 2. Главные П охвачены обмоткой возбуждения 14. Катушки 15, 16 генераторной обмотки расположены на П 9, 10 соответственно, имеют одинаковые числа витков и соединены последовательно-встречно.,На одном из П тахогенератора, например П 9, размещена обмотка 17 возбуждения. Размещение П тахогенератора между главными П приводит к уменьшению массогабаритных показателей. 2 ил. В 7 7 ч ь lit I /. / S (Л фиг.1

СООЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (5D 4 Н 02 К 23/бб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Е 14 7

:В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3902520/24"О 7 (22) 29.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. Р 5 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) Я.П.Грейвулис, В.В.Елохов, У.Я.Лейманис, С.С.Петров, И.Я.Силиневич и В.Я.Узарс (53) 621.313.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 544058, кл. Н 02 К 21/26, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 980219, кл. Н 02 К 23/66, 1981. (54) СОВМЕЩЕННАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕК вЂ .

ТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение сгносится к электротехнике, а именно к эл. машинам.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показаталей, Эл. машина содержит установленный на. валу 1 зубчатый магнитопровод рото.ра 2 двигателя с обмоткой 3 якоря, уложенной в пазах, и шихтованый пакетный магнитопровод 2 статора, выпол н енный из трех ак си ал ьно смещенных пакетов 5, 6, 7. Пакет 6 выполнен из пластин, имеющих только главные полюса (П) 8. Пакеты 5 и 7 выпол иены из пластин с главными П 8 и дополнительными П 9, 10 равной длины, являющимися П тахогенератора. П 9, 10 в тангенциальном направлении имеют ширину, равную ширине раскрытия паза ротора 2, Главные П охвачены обмоткой возбуждения 14. Катушки 15, 16 генераторной обмотки расположены на П 9, 10 соответственно, имеют одинаковые числа витков и соединены последовательно-встречно..На одном из П тахогенератора, например П 9, размещена обмотка 17 возбуждения.

Размещение П тахогенератора между главными П приводит к уменьшению массогабаритных показателей, 2 ил.! !г

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям совмещенных электрических машин, содержащих коллекторный двигатель и тахогенератор, и может быть использовано в конструкциях ручных строительных инструментов, применяющихся, например, при шлифовании и сверлении.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

На фиг, 1 дана машина, продольный разрез, на фиг.2 — поперечный разрез по крайнему пакету статора.

Совмещенная коплекторная электрическая машина содержит установленный на валу 1 зубчатый магнитопровод ротора 2 двигателя с обмоткой 3 якоря, уложенной в пазах, и шихтованый пакетный магнитопровод 4 статора, выполненный из трех аксиально смещенных пакетов 5-7. Пакет 6 выполнен из пластин, имеющих только главные полюса 8, а крайние пакеты 5 и

7 выполнены иэ пластин, имеющих как главные полюса 8, так и расположенный между ними дополнительный выступ, образующий при сборе пакетов

5 и 7 дополнительные полюса 9 и 10 являющиеся полюсами тахогенератора.

Пакеты 5 — 7 жестко соединены между собой, причем пакеты 5 и 7, а следовательно, полюса 9 и 10 выполнены с одинаковой осевой длиной F. Полюса 9 и 10 тахогенератора совмещены в одной радиальной плоскости. Ширина ь полюсов 9 и 10 тахогенератора в тангенциальном направлении равна ширине раскрытия паз4 ротора 2 у его периферии и равна величине Ь. Полюса 9 и 10 тахогенератора отделены от ротора 2 соответственно воздушными зазорами 11 и 12 равной величины.

Главные полюса 8 отделены от ротора 2 воздушным зазором 13, охвачены обмоткой 14 возбуждения. Катушки

15 и 16 генераторной обмотки расположены на полюсах 9 и 10 соответственно и имеют одинаковое число витков W и соединены между собой встречно-последовательно, На одном из полюсов тахогенератора, например на полюсе 9,. размещена обмотка 17 возбуждения тахогенератора.

Для обеспечения универсальности режимов питания машины обмотка 14 возбуждения включена последователь— но с обмоткой 3 якоря. В этом случае двигатель совмещенной машины

88832 2 универсален, Это значит, что его можно подключит ь ли бо к сети постоянного тока, либо к сети однофаз. ного переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к сети однофазного переменного тока последовательно включенных между собой обмоток 3 и 14 они обтекаются переменным током, создающим переменный магнитный поток возбуждения. Частота изменения тока и потока соответст5t !

0 вует частоте сети питающего источника. Взаимодействие тока и магнитного потока приводит к развитию переменного (пульсирующеro) вращающего момента, при этом ротор 2 вращается. Направление вращающего момента не меняется, так как с изменением направления тока в обмотках

3 и !4 на противоположное изменяется также направление магнитного потока. При этом часть переменного потока одновременно пронизывает полюса 9 и 10 тахогенератора.

f5

50 ля через полюса 9 и 10.

Выполнение полюсов 9 и 10 с шириной, равной ширине раскрытия паза ротора 2 у его периферии, равенство их осевых длин и расположение их в одной радиальной плоскости приводит

При питании обмотки 17 возбуждения тахогенератора постоянным током создается модулируемый зубчатым ротором 2 пульсирующий во времени магнитный поток Ре, (С), проходящий воздушный зазор 11, полюс 9 тахогенератора, далее этот поток разветвляется на три потока, два равных иэ которых проходят по кольцевым участкам магнитопровода пакета 5 и главным полюсам 8 двигателя, пронизывая воздушные зазоры 13, магнитопровод ротора 2 и замыкаются через воздушный зазор !1. Другая часть магнитного потока, обозначенная (t), проходит в аксиальном направлении через пакет 6, полюс 10, воздушный зазор

12, магнитопровод 2 в аксиальном направлении и воздушный зазор II.

Через полюса 9 и 10 магнитные потоки можно определить соответственно:

g (t) = А (t) + е (t); (l) ф (с) = <Р„(t) — Я (t) (2) где I (t) — часть переменного магнитного потока возбуждения двигате1288832 4 и частота ЗДС в генераторной обмотке прямо пропорциональна частоте вращения ротора 2. к синфазности пульсаций магнитных проводимостей в зазорах 11 и !2.

Первая гармоника магнитного потока через полюс 9 тахогенератора пульсирует по закону

Фв, () = в Сэкв () =ФОмв + аэкв соз (З) где F — постоянная по величине МДС обмотки 17 возбуждения тахогенератор а;

С „в (С) — эквивалентная магнитная проводимость на пути потока Фв, (t) через полюс 9 тахогенератора;

Ро,кви Рв,,к — соответственно постоянная составляющая и амплитуда первой гармоники магнитного потока

Фвв (t) °

Магнитный поток Фв (t) через полюс 10 тахогенератора является разветвляемой частью потока фв, (С), поэтому он меньше потока Рв, (t), но пульсирует с ним синфазно. Закон пульсации первой гармоники потока ф в (t ) rmeeT следующий (P (t) 9, +Ф„, cosset, (4) где Ф„и фв, — соответственно постоянная составляющая и амплитуда первой гармоники потока Фв (t) через полюс 10 тахогенератора.

Соответственно потокам Ф,(t) и

Ф (t) в катушках 15 и 16 наводятся

ЗДС соответственно

2, (t) - --V аФ гс), dt ) где !! — число витков в каждой катушке 15 и 16.

При встречно-последовательном включении катушек 15 и 16 результирующая ЭДС в генераторной обмотке тахогенератора равна

Z(t)m „ -1+ „

dq, с1 йУ,(с (5)

dt dt

Подстановкой (1) и (2) в (5) с учетом (3) и (4) определяется ЗДС в генераторной обмотке тахогенератора.

Х (t)AN(9 „+ф )sinut Х sinut, (6) где 2 „ЫИ (Ф „, Р ) — амплитуда первой гармоники ЗДС в генераторной обмотке.

Из полученного выражения (6) следует, что амплитуда первой гармоники

Таким образом, ЗДС от переменного потока возбуждения двигателя

N (г.) в генераторной обмотке навоА диться не будет.

Следует отметить, что источником

10 постоянного напряжения питания обмотки 17 возбуждения тахогенератора может быть выпрямленное напряжение питающей двигатель сети.

15 Если машин а работает в режиме двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением, то в ка честве генераторной (выходной) обмотки тахогенератора следует использовать обмотку 17, так как в этом случае постоянный магнитный поток возбуждения двигателя будет модулироваться зубчатым ротором 2 в воздушном зазоре 11.

Фо р мул а и з об р е т е ни я

Совмещенная коллекторная электрическая машина, содержащая ротор с

30 пазами, в которых установлена якорная обмотка, статор с главными полюсами, на которых установлена обмотка возбуждения и тахогенератор с обмоткой возбуждения и выходной обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью улучшения массогабарит- ных показателей, статор выполнен в виде трех аксиально смещенных пакетов, средний пакет выполнен с глав40 ными полюсами, крайние пакеты содержат дополнительные полюса, расположенные между главными полюсами, совмещенные в радиальной плоскости, ширина дополнительных полюсов равна

45 ширине раскрытия пазов ротора, дополнительные полюса выполнены равной длины, обмотка возбуждения тахогенератора установлена на дополнительном полюсе одного из крайних пакетов

5П статора, а выходная обмотка выполнена в виде двух равновиткавых катушек, одна из которых размещена на дополнительном полюсе одного пакета, а другая — на дополнительном полюсе

55 другого пакета, катушки выходной обмотки включены последовательно— встречно, 1288832

Составитель А.Санталов

Редактор С.Патрушева Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 7819/54 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4..