CS218828B1

CS218828B1 - Method of heating the commutator of electric rotating machines in DC magnetic field by means of electromagnetic induction

Info

Publication number: CS218828B1
Application number: CS652279A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Tesar
Original assignee: Frantisek Tesar
Priority date: 1979-09-27
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Účelem vynálezu je zlepšení ohřevu komutátorů za rorta-ce v odstředivce při snížení elektrického příkonu. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že se u komutátoru spojí lamely na obou koncích dokrátka vodivými spoji. Komutátor se potom nechá rotovat v prostoru se stejnosměrným magnetickým polem, s výhodou vícepólovým. Protínáním stejnosměrného magnetického pole lamelami indukuje se v nich elektromotorická síla, která má za následek průtok elektrického proudu lamelami, kterým se lamely ohřívají. Zároveň se v lamelách indukují vířivé proudy a v magnetických částech komutátoru vznikají hysterežní ztráty, čímž se komutátor ohřívá. Tohoto způsobu ohřevu se s výhodou využije u komutátorů se střední a vysokou obvodovou rychlostí.The purpose of the invention is to improve the heating of commutators during rotation in a centrifuge while reducing the electrical power input. The stated purpose is achieved by connecting the lamellas at both ends of the commutator with short-circuit conductive connections. The commutator is then allowed to rotate in a space with a direct-current magnetic field, preferably a multi-pole one. By intersecting the direct-current magnetic field with the lamellas, an electromotive force is induced in them, which results in the flow of an electric current through the lamellas, which heats the lamellas. At the same time, eddy currents are induced in the lamellas and hysteresis losses arise in the magnetic parts of the commutator, which heats the commutator. This method of heating is advantageously used for commutators with medium and high peripheral speeds.

Description

Vynález řeší způsob ohřevu komutátorů elektrických strojů točivých za rotace ve stejnosměrném magnetickém poli pomocí elektr omagnetické indukce.The invention solves a method of heating commutators of electric machines rotating under rotation in a direct magnetic field by means of electromagnetic induction.

Podle dosavadního způsobu se komutátor předehřeje v peci na předepsanou teplotu. Potom se přenese do odstředivky, jejíž stěny jsou vyhřívány elektrickými odporovými topnými články. V uzavřeném prostoru odstředivky se udržuje teplota vzduchu na teplotě předehřátého komutátoru.According to the prior art, the commutator is preheated in a furnace to a prescribed temperature. It is then transferred to a centrifuge whose walls are heated by electrical resistance heating elements. In the closed space of the centrifuge, the air temperature is maintained at the temperature of the preheated commutator.

Po odstředění předepsanými otáčkami a předepsanou dobu ; má komutátor teplotu značně nižší, než byla teplota předehřevu. To znamená, že koníutátor se odstřeďuje při předepsané teplotě pouze určitou, většinou velmi krátkou dobu; Větší část odstřeďování se děje při stále klekající teplotě, takže účinek odstřeďování je nedokonalý. Lamelový svazek není proto dokonale usazen, takže v provozu na elektrickém stroji mohou nastávat jeho dodatečné deformace, projevující se jeho házivostí a vystupováním jednotlivých lamel. Důsledkem je jiskření kartáčů, opalování komutátoru a porucha elektrického! stroje. Kromě toho tento dosavadní způsob ohřevu komutátorů za rotace vyžaduje značný příkon elektrické energie, protože celá odstředivka musí být elektrickým proudem trvale vyhřívána.After centrifugation at the prescribed speed and time; the commutator has a temperature considerably lower than the preheating temperature. This means that the mixer is centrifuged at the prescribed temperature for only a certain, usually very short time; Most of the spinning takes place at a constantly kneeling temperature so that the spin effect is imperfect. The lamella bundle is therefore not perfectly seated, so that during operation on the electric machine its additional deformations can occur, manifested by its runout and the protrusion of the individual lamellas. The result is brushing, commutator sunburn and electrical failure! machinery. In addition, this prior art method of heating commutators during rotation requires a considerable input of electrical energy, since the entire centrifuge must be permanently heated by electric current.

Pokles teploty komutátoru během jeho odstřeďování je zapříčiněn hlavně únikem ohřátého vzduchu z prostoru odstředivky při vkládání komutátoru a dále špatným přestupem tepla ze vzduchu do' rotujícího komutátoru.The decrease in the temperature of the commutator during centrifugation is caused mainly by the leakage of heated air from the centrifuge space when the commutator is inserted and by poor heat transfer from the air to the rotating commutator.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem ohřevu podle vynálezu jehož podstatou je, že se u komutátoru vodivě spojí lamely na obou koncích dokrátka a komutátor se nechá rotovat v prostoru se stejnosměrným magnetickým polem, s výhodouSaid drawbacks are overcome by the heating method according to the invention, which consists in that in the commutator the lamellas are connected at both ends in a short time and the commutator is rotated in a space with a direct magnetic field, preferably

828 vícepólovým, kolmým na podélnou osu lamel, což způsobuje indukci elektromotorické síly a tím průtok elektrického proudu v lamelách, jakož i indukci vířivých proudů v lamelách a hyterezní ztráty v ocelových částech, čímž se komutátor ohřívá.828 multipole, perpendicular to the longitudinal axis of the slats, which causes the induction of electromotive force and thus the flow of electric current in the slats, as well as induction of eddy currents in the slats and hysteresis loss in the steel parts, thereby heating the commutator.

Vznikem tepla přímo· v rotujícím komutátoru odpadá ohřev celého tělesa odstředivky, přičemž při jejím otevírání nevznikají žádné tepelné ztráty. Ohřev komutátoru trvá pouze po dobu jeho rotace, a proto pouze po tuto dobu se spotřebovává elektrická energie. Velikostí stejnosměrného magnetického pole a počtem pólů se dosáhne požadované teploty komutátoru po celou dobu jeho rotace při předepsaných otáčkách. Jednou vyzkoušené parametry jsou trvale platné.The generation of heat directly in the rotating commutator eliminates the heating of the entire centrifuge body, with no heat loss when it is opened. Heating of the commutator lasts only for the period of its rotation, and therefore only during this period is the electric energy consumed. The magnitude of the DC magnetic field and the number of poles achieve the desired commutator temperature throughout its rotation at the specified speed. Once tested, the parameters are valid.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení ohřevu komutátoru podle vynálezu.The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the heating of a commutator according to the invention.

Lamely 2 komutátoru 1 se na obou koncích spojí dokrátka vodivými spoji 3, 4. Komutátor 1 se potom nechá rotovat v prostoru se stejnosměrným magnetickým polem 5. Protínáním stejnosměrného magnetického pole 5 lamelami 2 se indukuje v lamelách 2 elektromotorická síla, která má za následek průtok elektrického proudu, který lamely 2 ohřívá. Protínáním stejnosměrného magnetického pole 5 lamelami 2 se v lamelách 2 indukují vířivé proudy, které lamely 2 také ohřívají. Rotací magnetických částí, například ocelové části 6 ve stejnosměrném magnetickém poli 5, s výhodou vícepčlovém, vznikají v ocelové části β hysterezní ztráty, kterými se ocelová část 6 ohřívá.The commutator 1 is then connected at both ends by conductive connections 3, 4. The commutator 1 is then allowed to rotate in a space with a direct magnetic field 5. By intersecting the direct magnetic field 5 with the lamellas 2 an electromotive force is induced in the slats 2. the electric current that heats the slats 2. By intersecting the DC magnetic field 5 with the slats 2, eddy currents are induced in the slats 2, which also heat the slats 2. By rotating the magnetic parts, for example the steel part 6 in the DC magnetic field 5, preferably multi-pole, there are hysteresis losses in the steel part β by which the steel part 6 is heated.

Tohoto způsobu ohřevu za rotace se může s výhodou využít u komutátorů se střední a vysokou obvodovou rychlostí.This rotary heating method can be advantageously used in commutators with medium and high peripheral speeds.

Claims

Method for heating commutators of electric machines rotating in rotation in direct magnetic field by means of electromagnetic induction, characterized in that the lamellas (2) of commutator (1j are connected at both ends by conductive connections (3), (4j) and rotated in commutator (1). space up

A magnetic field (5), for example multipole, with induction of electromotive force and electric current flow through the slats (2) as well as induction of eddy currents in the slats (2) and hysteresis losses in the steel part (6) of the commutator [1] (1) heats up.

1 sheet of drawings