Электрический двигатель постоянного и переменного тока

 

Класс 21сР, 19

И ИЗОБ : Ни

ОПИСАНИЕ электрического двигателя постоянного и переменного тока.

К .патенту В. И. Боброва, заявленному 11 марта 1927 года (заяв. свид. М 14869).

О выдаче патента опубликовано 31 декабря 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 декабря 1929 года.

Предлагаемое изобретение касается устройства электрического двигателя постоянного и переменного тока и имеет целью дать такой двигатель, который мог бы работать (при соответствующем расчете обмотки в каждом случае) на .постоянном, однофазном и трехфазном токе, быть включаемым на различные напряжения при одинаковой нагрузке, иметь устойчивый коэффициент полезного действия при различных нагрузках и пускаться в. ход без реостата, Кроме того, число оборотов отмеченного двигателя должно легко регулироваться, На чертеже фиг. 1 изображает вид предлагаемого двигателя с торца с частичным разрезом; фиг. 2 — вид сбоку, также с частичным разрезом; фиг. 3— схемы обмоток статора и ротора; фиг. 4 и 5 в двух проекциях с частичнымиразрезами видоизменение указанного двигателя; фиг. б — схему обмоток его же; фиг 7 — переключатель, предназначенный соединять катушки статора и ротора группами; фиг. 8 — переключатель, предназначенный для соединения обмоток звездой или треугольником при работе на трехфазном токе.

Ротор предлагаемого двигателя состоит из нескольких полюсных систем (дисков) А (фиг. 1, 2), собранных из листового тонкого мягкого железа. На распределенных равномерно по окружности сердечниках этих систем насажены катушки  — В из изолированных медных проводников и полюснь1е наконечники Б.

Последние составляются также из пла,стин тонкого, мягкого, листового железа.

Катушки  — В состоят из нескольких параллельно намотанных тонких проводов. Это делается для возможности подвода ббльшего тока, без уменьшения вместе с тем числа витков (общий коэффициент самоиндукции L при этом получается меньше для всех параллельно,намотанных проводов). На концах эти провода можно спаять между собой. Оборудованные таким образом системы (диски) надеваются на ось, при чем каждый последующий диск поворачивается по окружности на некоторый угол и в зависимости от числа коллектор360 ных пластин (L a = ), где С вЂ” число, ! коллекторных пластин (фиг. 1 и 2), Полюсные диски скрепляются вдоль оси болтами Е (фиг. 1 и 2) и, кроме того, с осью шпонками или шпильками.

Катушки  — В создают, при прохождении по ним тока, на башмаках Б — Б каждой системы (диСка) полюса чередующейся полярности по окружности ротора и одинаковой полярности по оси ротора, при чем концы всех катушек  — В соединены с пластинами насаженного на вал двигателя коллектора таким образом, чтобы подводимый к коллектору при посредстве щеток ток мог менять свое направление последовательно в катушках одного ряда полюсов в момент прохождения их под полюсами статора.

Статор предлагаемого двигателя (фиг. 1 и 2) состоит из расположенных концентрически с валом нескольких замкнутых многоугольных или круглых железных рам с укрепленными на их гранях Н вЂ” Н катушками 0 — О, размещенными концентрически с валом таким. образом, чтобы на обращенных к валу поверхностях башмаков à — Г, прикрепленных к раме между катушками, образовались при прохождении тока полюса чередующейся полярности по окружности статора и одной полярности по оси его, при чем катушки 0 — 0 могут быть соединены между собой последовательно или параллельно.

Число пластин коллектора берется в зависимости от напряжения так, чтобы не было искрения. Число же полюсов ротора, присоединенных к одному коллектору должно быть кратным числу пластин коллектора и равно числу полюсов статора. Коллектор, звезда для болтов щеткодержателей, ось, подшипники и проч. делаются так же, как и у прочих электродвигателей; только звезда для щеткодержателей устраивается подвижной по, окружности, для регулирования числа оборотов и для обратного хода и к ней приделывается или ручка или шестеренка для поворачивания указанной звезды просто вручную или посредством цепной передачи. Передвигая эту звезду в ту или другую сторону можно уменьшать обороты мотора от максимума до 0 и увеличивать затем от 0 до максимума в обратную сторону.

Видоизменение (фиг. 4, 5, 6) предлагаемого двигателя заключается в том, что полюса на роторе расположены не симметрично. Первые полюса отстоят друг от

360 1 друга на угол $= — ()+ — — ), где

a — число полюсов на диске и b — число дисков вдоль оси, а последний полюс отстоит от первого на угол, оставшийся от 360 . Например, для трех шестиполюс360 ных дисков угол 3 = . (1 + . ) =

С- Т- Ч-Х

При третьем положении контактов

П-P

С-Т

Ф-,У

Ч-Х

Ш образуется четыре главных параллель, ных цепи.

= 63,3 . Последний угол Т = 360— — (а — 1) < 3 = 360 — (6 — 1) Х 63,3 = „

=43,5 . Каждый диск по оси смещен по отношению к предыдущему диску на

360 угол а= . Например, для трех шеа.b

360 стиполюсных дисков (а = = 20 .

6.3

Концы полюсных кагушек присоединяются к коллектору по схеме (фиг. 6).

Сначала последовательно все катушки первого диска, а затем последовательно все катушки второго диска и т. д. при чем так, чтобы полярность по окруж- ности диска чередовалась. Пластины коллектора соединяются между собою, как показано на той же схеме (фиг. 6).

На фиг. 7 и 8 показаны схематические переключатели для различных комбинаций соединений мотора для работы при различных условиях и на различных токах. Посредством указанных переключателей, из которых Т2 служит для работы на трехфазном токе, а Т вЂ” для однофазного и постоянного тока, можно осуществить три комбинации соединений.

Первая — П-PС- Т-Ф-У- Ч-Х (при пользовании переключателем 71). Точки, помеченные под этими буквами на фиг, 3 присоединяются к контактам, обозначенным теми же буквами на переключателе (фиг, 7). Таким образом при первом положении контактов получается соединение Ш-P-P-С- Т-Ф-У- Ч-Х-Ш(сеть— первая половина статора — вторая половина статора — первая половина ротора— вторая половина ротора — второй провод сети).

При втором положении контактов образуются две параллельные главные цепи

П ри трехфазном токе (фиг. 8 — переключатель Т ) получается при первом положении контактов одна последовательно-разветвленная цепь.

Сеть — первая половина статора — вторая половина статора первая половина ротора — нул. точка. вторая половина ротора

При втором и третьем положениях получается соответственно 2 и 4 параллельных цепи как и при однофазном токе. В трехфазном переключателе Т,, имеются два штепселя Я; Когда эти штепселя находятся в гнездах, то осуществляется включение звездой; когда же они вынуты, то — включение, треугольником, за исключением только тре тьего положения, когда: для включения треугольником нужно произвести несколько другое соединение концов обмоток статора. Возможно, конечно, прибавив несколько ° контактов к переклю.. чателям коммутаторам осуществить еще несколько комбинаций переключений мотора.! П редм ет и а тента.

1. Электрический двигатель постоянного и переменного тока, характеризующийся тем, что а) его статор состоит из расположенных концентрически с валом нескольких замкнутых многоугольных или круглых железных рам с укрепленными на их гранях Н вЂ” Н катушками 0 — О, размещенными концентрически с валом таким образом, чтобы на обращеннь)х к валу поверхностях башмаков à — Г, прикрепленных к раме между катушками, образовались при прохождении тока полюса чередующейся полярности по окружности статора и одной полярности по оси его, при чем катушки 0 — 0 могут быть соединены между собою последо вательно или параллельно, 6) его ротор

/ состоит из заклиненных на валу с одинаковым взаимным угловым сдвигом нескольких железных полюсных систем А — Ас насаженными на их равномерно распределенных по окружности сердечни. ках катушками  — В, создающими, при прохождении по ним тока, на башмаках Б — Б сердечников А — А каждой системы полюса чередующейся полярности по окружности ротора и одинаковой по- -. лярности по оси ротора, при чем концы всех катушек  — В соединены с пластинами насаженного на вал двигателя коллектора таким образом, чтобы подводимый. к коллектору дри посредстве щеток ток мог менять свое направлениепоследовательно в катушках одного ряда полюсов в момен I прохождения, их под полюсами статора (фиг. 1, 2, 3);

2. Видоизменение охарактеризованного в и. 1 двигателя, отличающееся тем, чтоугловое расстояние междуодною парою полюсов полюснойсистемы меньше углового расстояния между другими полюсами той же системы, равного

360, {1+ 1) где а — число полюсов а ab системы, а Ь вЂ” число полюсных систем на валу ротора, каковые системы заклинены на валу со. взаимным угловым

360 сдвигом, равным . :(фиг. 4, 5 и 6). аЬ

3. Применение, при охарактеризован ном в п.п. 1 и 2 двигателе, переключателя Т, предназначенногд соединять катушки статора и ротОра группами параллельно-последовательно (фиг. 7).

4. Применение, при охарактеризованном в п..п. 1 и 2 двигателе, переключателя Т„предназначенного разбивать на несколько групп катушки статора и ротора и соединять их звездою или треугольником с целью питания двигателя трехфазным током (фиг. 8).