Добавочный полюс электрической машины постоянного тока

Добавочный полюс электрической машины постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

рн964859

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 190581 (21) 3290500/24-07 (1) М К 1 3

Н 02 К 1/10 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

Il0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 071082, Бюллетень ¹ 37

t$3) УДК 621. 313.

° 042(088.8) Дата опубликования описания 071082

Кузнецов (72) Авторы изобретения

В.Я. Элкснис, Б.Г. Хануков, В.В. Егоров, А ° И ° и A.Â. Кириченко 1 С®ВЗйАя

11АТЕНТН0.

7 "1 И И ЧЕСМА Я ститфф ; 1111)Т 1

: (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина, политехнический и им В.И. Ленина (54) ДОВАВОЧНЫЙ ПОЛЮС ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИА1Ш4НЫ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам постоянного тока с добавочными полюсами.

Для улучшения условий коммутации в электрических машинах предусматривается ослабление вредного действия реактивной ЭДС путем противопоставления ей коммутирующей ЭДС. Индуктирование коммутирующей ЭДС осуществляется с помощью добавочных полюсов.

Известен добавочнийполюс электрической машины постоянного тока, содержащий регулировочные магнитные и немагнитные прокладки, расположенные в зазоре между сердечником и полюсным башмаком. Если требуется осла- . бить поле описанного добавочного полюса, на место магнитных прокладок ставятся немагнитные прокладки той же толщины. При необходимости усиления поля добавочного полюса производится обратная операция (Q .

Однако введение и замена регулировочных прокладок занимает много 25 времени и требует разборки машины.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является добавочный полюс электрической машины постоянно- 30

ro тока, содержащий составной сердечник с подпружиненной подвижной час- . тью, имеющей возможность радиального перемещения между станиной и неподвижной частью сердечника полюса.

Известный полюс обладает способностью автоматического изменения зазора в определенном интервале нагрузок.

Например, при увеличении тока нагрузки подвижная часть сердечника под действием магнитных сил перемещается в сторону станины и происхо дит уменьшение зазора между добавочным.полюсом и станиной. При этом магнитное поле добавочного полюса усиливается, и возрастает коммутирующая

ЭДС, индуктируемая этим полем (2), Однако данная конструкция добавочного полюса не обеспечивает эффективной компенсации реактивной ЭДС во всем диапазоне изменения нагрузки, так как при значительном уменьшении зазора между подвижной частью и ста» ниной начинает сказываться влияние зазора, образующегося между подвижной и неподвижной частями сердечника.

Это происходит потому, что с увели,.чением магнитного потока происходит насыщение областей неподвижной части, охватывающих подвижную часть сердеч964859 ника. Следовательно, данная конструкция добав чного полюса позволяет улучшить коммутацию только в ограниченном диапазоне изменения нагрузки,так как магнитное поле в зоне коммутации зависит от соотношения геометрических э размеров подвижной и неподвижной частей сердечника.

Целью изобретения является улучшение коммутации в широком диапазоне нагрузки путем повышения эффектив- 10 ности компенсации реактивной ЭДС.

Поставленная цель достигается тем, что в добавочном полюсе электрической машины постоянйого тока, содержащем составной сердечник с подпружиненной подвижной частью, имею щей возможность перемещения между станиной и .неподвижной частью, под-, . вижная часть выполнена в виде двух

1 ферромагнитных клиньев, встречно перемещающихся в продольных пазах, выполненных с уклоном от средней части, состыкованной со станиной, к краю сердечника, причем форма клиньев соответствует форме пазов.

От заклинивания добавочный полюс снабжен ограничителями перемещения клиньев.

Предлагаемый добавочный полюс, снабженный двумя ферромагнитными клиньями, способными перемещаться . под действием магнитных сил в продольных .пазах сердечника, дает воэможность эффективной компенсации реактивной ЭДС за счет создания . соответствующей ей в каждой данный 35 момент времени коммутирующей ЭДС.

При втягивании клиньев в пазы сердечника происходит уменьшение зазора между станиной и добавочным полюсом, а следовательно наблюдает- 40 ся усиление магнитного поля, индуцирующего коммутирующую ЭДС. Предлагаемая конструкция добавочного полюса позволяет улучшить коммутацию в широком диапазоне, изменения нагрузки, так как с увеличением нагрузки не происходит насыщение сердечника полюса.

Кроме того, при данной конструкции добавочного полюса обеспечивается возможность тарировки пружин, служащих дпя уравновешивания магнитных сил, действующих между станиной и . .подвижными клиньями, беэ демонтажа добавочного полюса. Эта обстоятель-. ство значительно облегчает индивидуальную наладку коммутации.

На фиг. 1 изображен добавочный полюс электрической мамины постоянного. тока,. общий вид; на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1. 60

Сердечник добавочного полюса имеет неподвижную часть 1 с двумя продольными пазами, выполненными с уклоном от его средней части к краю, в которых перемещаются встречно.два 65 симметрично расположенных ферромагнитных клина 2. Каждый клин 2 имеет продольный вырез для прохождения полюсного болта 3,, служащего для крепления сердечника к станине 4.

Начальное положение клиньев 2 при обесточенной катушке 5 обмотки возбуждения полюса фиксируется с помощью, кронштейнов 6, прикрепленных к станине 4. Характер изменения величины зазора между станиной 4 и неподвижной частью сердечника добавочного полюса задается путем выбора характеристик пружин 7, противодействующих перемещению подвижных клиньев 2 под действием изменения электромагнитной индукции. Тарировка пружины 7 осуществляется гайкой 8, расположенной на немагнитной шпильке 9, ввернутой в клин 2. Для предотвращения заклинивания добавочный полюс снабжен ограничителями перемещения, выполненными в виде упоров 10. Для уменьшения трения при движении клиньев 2 они покрыты смазкой, например графитовой.

Настройка коммутации при предлагаемой конструкции добавочного полюса электрической машины постоянного тока происходит следующим образом.

Пусть характеристики пружин 7 подобраны так, что магнитные силы, действующие между станиной 4 и подвижными клиньями 2, уравновешены пружинами 7.

При усилении магнитного поля в зазоре между станиной 4 и клиньями

2, обусловленном увеличением нагрузки, клинья 2 втягиваются в пазы сердечника добавочного полюса. В результате перемещения клиньев 2 зазор уменьшается. При этом увеличивается намагиичивающая сила добавочного полюса, направленная противоположно направлению намагничивающей силы якоря, и возрастает коммутирующая ЭДС, устраняющая влияние реакции якоря на условия коммутации.

Движение клиньев 2 в .направлении к средней части сердечника происходит до тех пор, пока не наступит равенство действующих на них сил.

Таким образом, предлагаемая конструкция добавочного полюса позволяет за счет автоматического изменения зазора между станиной и сердечником добавочного полюса при любых нагрузках компенсировать реактивную

ЭДС и тем самым обеспечить безыскровую коммутацию.

В качестве базового объекта принят добавочный полюс тепловоэного тягового электродвигателя.ЭД-118, выпускаемого Харьковским заводом "Электротяжмаш".

Предлагаемый добавочный полюс по сравнению с базовым объектом позволяет повысить коммутационную надежность тягового электродвигателя.

964859 и тем самым снизить качество отказов в .пути, примерно на 30Ъ, что соответственно уменьшает число внеплановых ремонтов. В то же время улучшение качества коммутации, которое определяет износ. щеток и коллектора; дает возможность увеличить межремонтный пробег тепловозов на 10 тыс..км..

Ориентировочная потребность народного хозяйства, например железнодорожного транспорта в объектах с

° использованием предлагаемого изобретения составляет 12 тыс. шт. в год.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемого изобретения на единицу продукции по предварительным расчетам составляет .16 р, а экономический эффект от -максимального объема его использования—, 192 тыс ° Руб °

Формула изобретения

Фиг. 2

1. Добавочный полюс электрической машины постоянного тока, содержащий!

ВНИИПИ Заказ 7681/40

Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 составной прикрепленный к станине сердечник, включающий неподвижную часть и подпружиненную подвижную .часть, имеющую возможность перемещения между неподвижной частью и стани5 ной, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатацион,ных характеристик путем повышения эффективности компенсации реактивной .

ЭДС подвижная часть сердечника выпол10 нена в виде двух ферромагнитных клиньев, а неподвижная часть имеет об- ращенные к станине выполненные с противоположным уклоном от средней части сердечника к краям пазы, в которых,vc15 тановлены с возможностью встречного перемещения упомянутые клинья.

2. Добавочный полюс по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен ограничителями перемещения Щ клиньев.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 726621, кл. Н 02 К 1/10, 1980. .

75 2. Авторское свидетельство СССР

Р 537561, кл. Н 02 К 1/10, 1978..