Двигатель постоянного тока
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАИ ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Соцналнстмческих
Республик
® (61) Дололмительмое к авт. саид-ву (22) Заявлено 071279 (21) 2847222/24-07 (51) М с присоединением заявки Йо (23) Приоритет
H 02 K 23/02
H 02 K 1/16
ГосудврственныЯ коинтет
СССР оо делви изобретеннЯ н открытнЯ
Опубликовано 300981. бюллетень NP 36
Дата опубликования описания 3009,81 (53) УДК 621. 313. .2(088.8) . (72) Автор изобретемия
B. Д. Лущик
Стахановский филиал Коммунарского горно- металлургического института (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к двигателям постоянного тока и может быть применено для привода компрессоров, строгальных станков, печатных машин,прокатных станов, подъемников, для электрической тяги.
Известен двигатель постоянного тока, который имеет равномерный воздушный. зазор, т.е. выполнен с неявновыраженными 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- 15 нии, что обуславливается возможностью использования и применения стальных статорных пластин серийных асинхронных машин 11 .
Недостатком данного двигателя является необходимость укладывания в пазах статора двух обмоток: компенсационной и обмотки возбуждения.
Наиболее близким к предлагаемому является двигатель, в котором также . осуществлена полная компенсация реакции якоря, но компенсационная обмотка К занимает треть пазов каждого полюсного делеиия. Обмотка возбуждения Н, которая может быть как неэави- 30 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 Fä и направлена встречно Г21.
Недостатком известных машин постоянного тока с равномерным воздушным зазором является то, что ксмпснсационная 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 8>- (— — — 4) L, а компенсаци1 1
2 онная обмотка размещена между продольной осью машины и пазами с обмоткой возбуждения и заиимает дугу
868938
"к" — (— — — ) где — полюсное 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, коллектор 2, щетки 3, расположенные по продольной оси,. Статор 4 представляет собой сердечник полой цилинцрической формы,;подоблый Статору машины: переменного тока, набираемый.из листовой стали и запрессованный в корпусе.
Статор, следовательно, не имеет явновыраженных полюсов. Воздушный зазор между внутренней поверхностью статора и сердечником якоря одинаковый и сберется минимально допустимым по механическим условиям 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 обмотки.
ОбмотКа 5 возбуждения укладывается в пазах на кажцом полюсном делении ь на ДУге в„ = (— - †),Ось
1 1
2 4 обмотки совпадает с продольной осью
d. Относительно поперечной оси у о6мотка расположена симметрично.
Компенсационная обмотка 6 размещена в пазах между продольной осью d и пазами с обмоткой независимого возбуждения и занимает на каждом полюсном делении дугу в = . Следовн к вательно, в зависимости от величины . вн дуга в„ составляет от — до
1 3, 4 8
Компенсационная обмотка числом активных проводников включается последовательно в цепь якоря таким образом, чтобы направления токов в компенсационной обмотке и в обмотке якоря в пределах расположения компенсационной обмотки были противоположны.
По компенсационной обмотке протекает ток якоря Э„ . Намагничивающая сила компенсационной обмотки FiI = М !д должна быть равна намагничивающей силе обмотки якоря F< и i, где
Na — число активных проводников обмотки якоря; !д - ток одной параллельной ветви обмотки якоря.
Линейная нагрузка обмотки якоря ! 4. iCI
2pt
Линейная нагрузка компенсационно !
)! Ice обмотки A
2рв
Так как !)! I). и i a А ° 2pI, то соотношение между линейными нагрузками компенсационной обмотки и обмотки якоря выразится зависимостью
М:! 4 А 2рь
На фиг. 2 а показано распределе5 ние н.с. компенсационной обмотки F вдоль расточки статора для указаннйх, на графике направлений тока в компенсационной обмотке, на фиг. 2d — распределение н,с ° обмотки якоря Fg, )Q на фиг.. 2 6 — распределение результирующей н.с. от компенсационной обмотки и обмотки якоря.
Отсюда следует, что поперечная реакция якоря полностью скомпенсирована, намагничивающая сила и, следовательно, магнитный поток по поперечной оси равен нулю. В то же время существует значительная н.с. по продольной оси, изменяющаяся прямо пропорционально нагрузке.
На фиг. 2 !, показано распределение н.с. обмотки независимого возбужде-. ния F> I на фиг. 2 а — распределение результирующей н.с. от всех обмоток
Fk+ Fa+ Fi.
Отсюда видно, что результирующая н.с. и магнитная индукция в воздушном зазоре распределены равномерно, что исключает возможность появления кругового огня по коллект) ру. ПроваЗО лы в кривой индукции в межполюсном пространстве отсутствуют, что улучшает используемость активных материалов.
Следовательно, предлагаемая компенсационная обмотка выполняет однов35 ременно роль обмотки последовательного возбуждения и позволяет в двигателе смешанного возбуждения уменьшить расход медного провода эа счет обмотки последовательного возбуждения и
40 потери в .меди, а также увеличить КПД.
Формула изобретения
Двигатель постоянного тока, содержащий неявноп олюсный статор, в пазах которого размещена обмотка возбужде45 ния и компенсационная обмотка, включенная последовательно с обмоткой якоря, отличающийся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов и повышения КПД, у() обмотка возбуждения размещена симметрично относительно поперечной оси на
Дуге в! = (— 2 — 4 ), а компенса1 1 ционная обмотка размещена между продольной осью машины и пазами с обмоткой возбуждения и занимает дугу
1 3.
4 8 ное деление.
Источники информации, 60 принятые во внимание при экспертизе
1. Заявка ФРГ 9 2628334, кл. Н 02 К 1/16,. 1978. 2. Патент Японии Р 51-5161, кл. Н 02 К 23/22, 55А23, 1976 (про65 тотип).
868938
Фиг. f
4м
Ь
Fg г
IPui. Я
ВНИИПИ Заказ 8350/80 Тирам 733 Подписное
° ее ь е Фее ее е еее
Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4