Электрическая коллекторная машина постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено150677 (21) 2496899/24 — 07 с присоединением заявки М

Союз Советскик

Социалистических

Республик п>681513

I ! (51)М. Кл.

Н 02 К 23/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (5З) УДК621.313.2 (088.8) Опубликовано 250879. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 2508.79 (72) Автор изОбретения

Б.И.Соколов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ МАШИНА

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к коллектор= ным машинам постоянного тока с электромагнитным возбуждением, а точнее к соединению обмоток машины друг с другом и со щетками на коллекторе.

Практика и специальные экспериментальные и теоретические исследования показывают, что в силу объективных конструктивных и технологических факторов в многополюсных машинах имеет место неравномерное распределение тока по параллельным ветвям якоря и, что то же, под щетками одинаковой полярности . Это приводит к ряду отрицательных явлений — ухуд .шению коммутации, перегреву обмотки якоря, снижению КПД машины,неравномерному износу щеток и т.д.

Известно устройство электрических машин постоянного тока с удвоенным количеством дополнительных полюсов, :улучшающих коммутацию машины при наличии разбаланса токов под однополярными щетками (1J.

Однако это устройство не позволяет получить удовлетворительную коммутацию.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство электрических машин постоянного тока последовательного возбуждения с соединением обмоток, улучшающих равномерность распределения тока по щеткам и коммутацию машины (2J .

Такое устройство и соединение обмоток применимо только в двигателях последовательного возбуждения и, кроме того, в недостаточной степени уменьшает величину уравнительного тока и,следовательно, недостаточно полно улучшает коммутацию машины.

Целью изобре ения является уменьшение неравномерности распределения тока под щетками и улучшение коммутации машин.

Это достигается тем, что последовательно с каждой щеткой соединены обмотка возбуждения дополнительного полюса, расположенного рядом с главным полюсом, и компенсационная обмотка, расположенная под дополнительным полюсом.

Ха фиг. 1 представлена схема соединения обмоток в двигателях последовательного возбуждения; на фиг. 2-то же, в машинах независимого возбуждения.

681513

B каждую параллельную ветвь якорного тока последовательно со щеткой включены обмотка последовательного возбуждения главного полюса над данной щеткой, обмотка одного дополнительного полюса, находящегося рядом с данным главным, и одна катушка ком- 5 пенсационной обмотки, расположенной под данным дополнительным полюсом.

Например, последовательно со щеткой

1 на коллекторе 2 соединены обмотка

3 последовательного возбуждения на !О главном полюсе 4, обмотка дополнительного полюса 5, находящегося рядом с полюсом 4, и секция (катушка) б компенсационной обмотки, расположенной под полюсом 5 (см. фиг.1)

Также соецинены катушки и щетка другой параллельной ветви тока той же полярности — щетка 7, обмотка 8 последовательного возбуждения главного полюса 9 над щеткой 7, обмотка дополнительного полюса 10 и катушка 11 компенсационной обмотки под дополнительным полюсом 10. Соединенные последовательно группы катушек образуют параллельные ветви, по которым делится общий якорный ток.

Кроме того, указанные цепи совместно с якорной обмоткой между щетками 1 и

7 образуют контур для уравнительного тока.

Аналогично соединены обмотки со . щетками противоположной (отрицательной) полярности.

Наличие в каждой параллельной ветви якорного тока обмоток одного допзлнительного полюса и одной катуш-З5 ки компенсационной обмотки, включенных определенным образом (а именно, последовательно) с остальными элементами (щетками и обмотками на главных полюсах) и является отличи- 40 тельным признаком предлагаемого устройства.

В предлагаемой схеме соединения обмоток сопротивление контура для уравнительного тока увеличивается 45 за счет включения двух обмоток дополнительных полюсов и двух катушек компенсационной обмотки. Это приводит к уменьшению уравнительного тока, а, следовательно, уменьшает неравномерность деления тока под щетками, соответственно, улучшает коммутацию машины. Одновременно с этим включение обмоток дополнительных пол!осов последовательно со щетками, замыкающими коммутируемые секции под этими дополнительными полюсами дополнительно улучшает коммутацию, т.к. изменение тока под какой-либо щеткой приводит к соответствующему изменению намагничивающей силы дан- 60 ного дополнительного полюса, его потока.

Предлагаемая схема соединения обмоток может быть применена для улучшения коммутации в машинах после.довательного возбуждения, имеющих кроме главных также и дополнительные полюса и компенсационные обмотки, т.е. B тяговых двигателях практически всего железнодорожного подвижного состава и наземного электрического транспорта — электровозов, тепловозов, метрополитена, трамвая, троллейбусов и т.д.

Схема соединения обмоток„ подобная вышеописанной, может быть применена для улучшения коммутации и в машинах независимого возбуждения (см. фиг. 2) . В этом случае, в каждую ветвь якорного тока последовательно с каждой щеткой включены только обмотка одного дополнительного полюса и одной катушки компенсационной обмотки. Например, последовательно со щеткой 1 на коллекторе 2 соединены обмотка б компенсационная под дополнительным полюсом и обмотка 5 этого же дополнительного полюса. Также соединены щетка 7 той же полярности, катушка 11 компенсационной обмотки и катушка дополнительного полюса 10. Аналогично соединены катушки со щетками отрицательной полярности. Обмотки возбуждения на главных полюсах 3, 8, 12 и 13 соединены последовательно друг с другом и получают питание от своего источника. Физические явления, улучшающие коммутацию машины, те же, что и для машин последовательного возбуждения.

Формула и зобре тени я

Электрическая коллекторная машина постоянного тока, содержащая статор с главными и дополнительными полюсами и обмотками возбуждения на них, компенсационные обмотки на главных полюсах, якорь и щетки, отличающаясятем, что, с целью устранения неравномерности распределения тока под однополяриыми щетками и улучшения коммутации, последовательно с каждой щеткой соединены обмотка возбуждения дополнительного полюса, расположенного рядом с главным. полюсом, и компенсационная обмотка, расположенная под дополнительным полюсом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 545040, кл. К 02 К 1/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 508875, кл. Х 02 К 23/08, 1973.