Униполярный электродвигатель переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (II> 444298

Сатоз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.11.72 (21) 1844965/24-7 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 11.04.75 (51) М. Кл, Н 02k 31/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.292 (088.8) (72) Автор изобретения

Д. В. Свечарник (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54) УНИПОЛЯРНЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Известен униполярный двигатель, содержащий колесо — ротор, выполненный в виде двух дисков из магнитопроводящих и токопроводящих элементов, катящихся по рельсам, при; чем эти элементы ламелированы и соединены один с другим лишь с одной стороны, например в ступице колеса, и индуктор из двух пар магнитов, обхватывающих каждая свой диск ротора.

Однако при получении и передаче к колесам весьма значительных токов возникают существенные потери, в частности, в щеточном контакте, осуществляющем подачу тока на кольцо, связанное со ступицей колеса.

Предлагаемый электродвигатель снабжен трансформатором, и токопроводящий вал обхвачен его магнитопроводом, а вторичная обмотка трансформатора образована токопроводящими элементами дисков, валом, участками рельсов и землей. С целью бесконтактного регулирования тока якоря, трансформатор мо>кет быть снабжен управляемыми магнитными шунтами. Токопроводящие элементы ротора могут быть жестко скреплены с выпрямительными элементами.

Эти отличия позволяют повысить к.п.д. электродвигателя.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого электродвига геля.

Магнитопровод трансформатора 1, поток в котором создается первичной обмоткой 2, размещаемой в кожухе 3 (заполненном, если нужно, маслом или иной охлаждающей и изолирующей жидкостью), обхватывается и вторичным витком, состоящим из трубчатой шины 4, токопроводящих элементов 5, изолированных от стали колеса 6, участка рельса 7, участка земли 8, участка второго рельса 9 то1п копроводящих элементов 10 второго колеса, плотно насаженны, как и элементы 5, на вращающуюся вместе с ними шину 4. Ток, протекающий IIQ токопроводящим элементам 5 и 10, взаимодействует с неподвижно закрепленны15 ми на тележке электромагнитами i l и 12, обмотки которых (не показаны на рисунке) питаются от обмотки 13 трансформатора 1 через фазокорректирующее устроиство 11, поддерживающее необходимый сдвиг фаз между рабочим током и током обмотки ьозбуждения.

Магнитная цепь возбуждения замыкается впереди плп сзади колеса, вне плоскости рисунка. При этом взаимодействии возникает тяговое усилие на магнитах и момент на колесе.

Тяга реализуется, как и в обычных современных тяговых двигателях, в точке сцепления колеса с рельсом.

Для бесконтактного управления якорным током в контуре двигателя в конструкции

30 трансформатора может быть предусмотрен ре444298 гулируемый магнитный шунт, шунтирующее воздействие которого может изменяться, например, путем воздействия на устанавливаемую на шунте подмагничивающую обмотку либо изменением зазора в шунте, либо иным известным способом. Обмотка возбуждения питается при этом от обмоток, расположенных за шунтом, в магнитной цепи якорного контура (эффект «последовательного возбуждения»), либо полностью или частично от обмоток, расположенных до шунта.

Для более удобного управления возможно вариантно оставить существующий трансформатор н ввести управление на промежуточном напряжении первичной обмотки предлагаемого трансформатора. Управление возбуждением возможно и при отсутствии отдельного трансформатора, используя относительно низкое напряжение обмотки 13.

Для уменьшения сопротивления во внешней пепи, весьма существенного при больших токах, протекающих в этом контуре, может быть применена схема с броневым трансформатором. В таком варианте якорный контур — вторичный виток броневого трансформатора образуется из осей двух колесных пар одной тележки и замыкается через токопроводящий элемент, например, переднего левого колеса, участок левого колеса, токопроводящий элемент заднего левого колеса, ось или шину, токопроводящий элемент заднего правого колеса, отрезок правого рельса, токопроводящий элемент переднего левого колеса и другую ось. Напряжение на первичной обмотке может подаваться через изоляторы.

При наличии низковольтных выпрямителей на весьма большие токи, способных вращаться вместе с валом колесной пары, можно работать и с выпрямленными якорными токами и соответственно также выпрямленными или питаемыми от независимого источника посто5 янного напряжения — токами возбуждения.

При этом возможно и предельно простое выполнение «колеса — якоря» в виде обычного колеса, которое узкими прорезями разделено на секторы. Такое выполнение возможно и

I0 для варианта с переменным током, но приводит к значительному повышению потерь.

Для повышения прочности подобного колеса секторы могут быть скреплены дополнительными накладками, не закорачивающими

15 секторы между собой.

Предмет изобретения

20 1. Униполярный электродвигатель переменного тока, содержащий ротор с двумя дисками, связанными токопроводящим валом, установленными на рельсы и выполненными в виде чередующихся токопроводящих и магнито25 проводящих элементов, соединенных в ступице, и индуктор из двух пар магнитов, обхватывающих каждая свой диск, о т л и ч а ющийс я тем, что, с целью повышения к.п.д., электродвигатель снабжен трансформатором, 30 магнитопровод которого, несущий первичную обмотку, обхватывает токопроводящий вал, а вторичная обмотка трансформатора образована токопроводящими элементами дисков, валом, участками рельсов и землей.

35 2. Двигатель по и. 1, отл и ч аю щи и ся тем, что трансформатор снабжен управляемыми магнитными шунтами.

444298

Составитель А. Трепутнева

Техред Т. Миронова

Редактор О. Степина

Корректор Е. Мохова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 846/8 Изд. М 424 Тираж 722

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5