\ owano dnia 25 stycznia 1957 r.POLSKIE] RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38473 KI. 21 d2, 14/01 Inz. mgr Józef Plebanski Warszawa, Polska Elektryczny silnik -przetwornica Patent trwa od dnia 4 sierpnia 1954 r.Przedmiotem wynalazku jest ekonomiczny silnik elektryczny zarówno na prad zmienny jednofazowy, jak na prad staly. Silnik ten mo¬ ze byc jednoczesnie uzywany jako' przetworni¬ ca.Przedmiot wynalazku uwidoczniono na ry¬ sunku w kilku postaciach wykonania, przy czym fig. 1 przedstawia silnik bocznikowy z rotopotem (komutatorem) i ewentualnie z do¬ laczonym silnikiem trójfazowym* fig. 2 — sche¬ matycznie uielad komutacji beziskrowej, fig. 3 — odmiane silnika wedlug fig. 1, fig. 4 — in¬ na odmiane tego* silnika, w której uzyto induk- cyjnosci wirnika jako potencjometru dla ro- topotu.Wynalazek bazuje sie na urzadzeniu poten¬ cjometrycznym, opisanym w Przegladzie Elek¬ trotechnicznym nr. 7/1954 w artykule „Prze¬ twornice czestotliwosci^rotopoty)" oraz w opisie patentowym nr 38472.Wynalazek polega na zastosowaniu urzadze¬ nia potencjometrycznego (rptopotu) lacznie z silnikiem.Jak widac na fig. 1 wspomniane urzadzenie potencjometryczne, oznaczone liczba 1, sklada sie z komutatora znanej konstrukcji, miedzy wycinki którego wlaczone sa oporniki (omowe lub indukcyjne) odpowiedniej wielkosci, przy czym czesc wycinków moze byc zwarta lub moga byc stosowane wycinki rozszerzone (np. obejmujace kat 120°).Dla przejrzystosci schematu na fig. 1 nie sa u- widocznione opory omowe, badz indukcyjnosci, wlaczane miedzy poszczególne wycinki komu¬ tatora. Napiecie zasilajace doprowadza sie po¬ przez rozrusznik lub bez niego * do zacisków 24, 25 i dalej poprzez szczotki 13, 14 i pierscienie 10, 11 do komutatora 1 przez punkty 22, 23.W ten sposób zasilany jest potencjometr ko¬ mutatora. Uzwojenie 4 osadzone na wirniku 3 jest zasilane równolegle, a do regulacji wzbu¬ dzenia sluzy trzecia szczotka 15 i pierscien II oraz opornik 18. Komutator 1 jest osadzony na wspólnym wale 17 z wirnikiem 3 oraz pierscie¬ niami 10, 11, 12. Po komutatorze 1 slizgaja sie np. trzy szczotki 19, 20, 21, polaczone z trójfa¬ zowym Uzwojeniem 7, 8, 9 stojana. W ten spo-,)hM) przy ofccppcotyiA jgEewtraika }Bditeczes&le obraca fi^ komutator 1, zasilajac stojan 2 pra¬ dem j^ti^fcowjmi {przy zasilaniu na wejsciu firadem it^ym?iub ,tei prahw1 jednofazowym, modulowanym trójfazowo (przy zasilaniu pra¬ dem jednofazowym). W rezultacie w stójanie powstaje pole wirujace, które „ucieka" od pola wytwarzanego przez wirnik, dzieki czemu pod¬ trzymuje" ruch obrotowy wirnika. Zasadniczo pole stojana wiruje synchronicznie z polem wir¬ nika, bedac wzgledem niego przesunietym prze¬ strzennie o pewien kat, który moze ulegac zmia¬ nom podczas wirowania.Poniewaz w stojanie plynie prad tójfazowy lub jednofazowy o trójfazowej modulacji, prze¬ to silnik 1, 2 jest jednoczesnie przetwornica i dolaczony do niego trójfazowy silnik 16 (np. silnik z wirnikiem zwartym, bedzie równiez obracac sie. W ten sposób silnik 1, 2 jest silni¬ kiem— matka, a silnik 16) 1 ewentualnie dal¬ sze przylaczone silniki sa silnikami — sateli¬ tami.Charakterystyki silników wedlug fig. 1 sa po¬ dobne do charakterystyk zwyklych kolektoro¬ wych silników bocznikowych szeregowych lub bocznikowo-szeregowych, jednak uklad komu¬ tacji jest tu ulepszony. Jak widac na fig. 2 szczotki 1, 1' zwieraja przy wirowaniu czesci opornika 2, 3, natomiast nie zwieraja obciaza¬ jacej indukcyjnosci 4 lub jej czesci. Indukcyj- nosc ta jest zwierana tylko w polozeniu 5, 5' i to przez opornosc sieci. Oprócz tego zmiana kierunku pradu nastepuje przy zwartosci zero¬ wej pradu i napiecia. W ten sposób warunki komutacyjne sa korzystniejsze niz w znanych maszynach.Silnik wedlug fig. 1 posiada jednoczesnie ko¬ mutator i pierscienie. Pewne uproszczenie sta¬ nowi schemat wedlug fig. 3, gdzie role wirnika i stojana silnika wedlug fig. 1 sa odwrócone. Na fig. 3 wystepuje uklad szeregowy z komutato¬ rem trójfazowym i szczotkami zasilajacymi 19, 20, które moga byc ustawione wzgledem siebie pod pewnym katem (np. 120°). Moga byc równiez uzyte podwójne szczotki 12, 22 i 26, 21, jak to wynika z rysunku. Katy rozsta¬ wienia szczotek i ich liczba moga byc rózne.Przesuwanie szczotek zarówno w ukladzie wedlug fig. 1 jak i wedlug fig. 3 umozliwia zmiane kierunku ^obrotów.Na fig. 4 uwidoczniono odmiane komutatora wedlug fig. 1, polegajaca na tym, ze potencjo¬ metr jest utworzony przez odczepy na uzwo¬ jeniu wzbudzenia. W tym jednak przypadku czesci indukcyjnosci sa przy wtrowtuitii zwie¬ rane przez szczotki 1 warunki komutacyjne sa gorsze. ~ Jest rzecza zrozumiala, ze we wszystkich opisanych przypadkach- mozna stosowac kon¬ densatory wlaczane, np. miedzy szczotki 19, 10, 19, 21 i 21, 20 (fig. 1) miedzy uzwojenia 7, 9, 7, 8 i 8, 9 (fig. 3) lub miedzy odczepy w ukla¬ dzie wedlug fig. 4. Na fig. 4 uwidocznione jest tylko jedno uzwojenie potencjometryczne, jed¬ nak w pewnych warunkach moga byc uzyto dwa uzwojenia równolegle.Opisane silniki moga byc stosowane zwlaszcza jako jednofazowe silniki trakcyjne, gdyz przy rozruchu rozwijaja bardzo duzy moment obro¬ towy i moga byc silnie przeciazane. Latwe jest. równiez sterowanie tych silników, gdyz zasad¬ niczo nie rózni sie ono od sterowania zwyklych silników pradu stalego. Zmiane kierunku obro- . tów mozna uzyskiwac przez przelaczanie szczo¬ tek (np. na fig) 1 szczotke 19 nalezy polaczyc z uzwojeniem 8, a szczotke 20 z uzwojeniem 7 lub przez ich przesuwanie. Znane sposoby sto¬ sowane w silnikach pradu stalego moga byc równiez uzywane.Na fig. li 3 uwidoczniono tytulem przykladu uklady trójfazowe, jednak moga byc równiez stosowane inne uklady wielofazowe. PL