PL47649B1 - - Google Patents

Description

Opli Wydano drukiem cbia 8 kwietnia 1964r.Jy jpotóic) ter-rtuaspjlitel POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY KI. 47649 KI. 21 d\ 28 KI. internat. H 02 k Instytut Elektrotechniki*) Warszawa, Polska Maszyna pradu stalego o ograniczanym oddzialywaniu twornika Patent trwa od dnia 27 kwietnia 1962 r.Przedmiotem patentu jest konstrukcja ma¬ szyny pradu stalego, majaca na celu ograni- czenie oddzialywania twornika w maszynach malej i sredniej mocy. Zimniejiszenie rozma- gnesowujacego efektu oddzialywania tworni¬ ka zapewnia stabilnosc pracy isilników bez po¬ trzeby stosowania uzwojenia szeregowego sta¬ bilizacyjnego, które zaweza zakres oslabiania strumienia magnetycznego i jest niepozadane w napedach pracujacych ze zmiana kierunku obrotów. Zmniejszenie znieksztalcajacego efek¬ tu oddzialywania Itwornika powoduje obnizenie maksymalnych napiec miedzyiwyoinkowych przy oslabionym polu (ma to znaczenie dla silni¬ ków, dla których przy oslabianiu pola napiecie na zaciskach, w przeciwienstwie do pradnic nie ulega obnizce) oraz przy przeciazeniach.W rezultacie powyzsza konstrukcja umozli- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól-/ H twórcami sa mgir inz. Enndo Castiglione- Pasauali, doc. inz. Wlodzimierz Moroz, in: Kazimierz Nowak i inz. Alojzy Spyrka.LZ4 / !. wia zwiekszenie przeciazalnosci maszyn i roz¬ szerzenie zakresu' regulacji predkosci obroto¬ wej silników przez oslabianie pola.Stosowany powszechnie sposób eliminowania oddzialywania twornika polega na umieszcze¬ niu w zlobkach, znajdujacych sie w nabiegun- nikach biegunów glównych, rozlozonego uzwo¬ jenia kompensacyjnego. Ze wzgledu na znacz¬ na jpracochlonosc i zwiekszone zuzycie miedzi, maszyny z uzwojeniem kompensacyjnym sa kosztowne. W maszynach mniejszej mocy mo¬ ga ponadto zaistniec trudnosci z pomieszcze¬ niem rozlozonego uzwojenia kompensacyjnego przy zachowaniu gabarytu maszyn normal¬ nych. Rozwiazanie wedlug patentu jest prost¬ sze od maszyny z rozlozonym uzwojeniem kompensacyjnym, a dla maszyn malej i sred¬ niej mocy powinno zapewnic uzyskanie zado¬ walajacych charakterystyk.Rozwiazanie wedlug .patentu stanowi ulep¬ szenie znanej konstrukcji maszyny pmadiu sta¬ lego z dzielonymi biegunami. Ograniczenie odidzialywania twornika uzyskuje sie w pier-i wotnej konstrukcji przez (podzial biegunów 1 glównych wzdluz ich osi;i zwiekszenie, dzie¬ ki temu, oporu i^gnetyicznego w obwodzie dziailatóa sily magrietamotoi^rcznej twornika.IWada pierwotnej konstrukcji jest .przeplyw (przez kadlub stosunkowo duzego strumienia ^magnetycznego wywolywanego przez s.m.m. twornika.Wskutek tego zmniejszenie skutków oddzia¬ lywania twornika jest niewielkie. Ponadto diuze odstepy powietrzne istniejace pomiedzy polówkami dzielonych biegunów oraz pomie¬ dzy podkowami biegunowymi i kadlubem, zmuszaja do znacznego powiekszenia srednicy kadluba w porównaniu z maszyna klasyczna.Wad powyzszych nie posiada konstrukcja stanowiaca przedmiot patentu. W rozwiazaniu tym zastosowano dodatkowe, skupione uzwo¬ jenie, które dalej bedziemy nazywac uzwoje¬ niem kompensacyjnym (nie mylic z uzwoje¬ niem kompensacyjnym rozlozonym, umieszczo¬ nym W zlobkach), zapobiegajace przeplywowi przez kadlub strumienia magnetycznego wywo¬ lywanego przez s.m.m. twornika.Dzieki temu osiaga siie bardzo powazne ogra¬ niczenie skutków oddzialywania twornika. Za¬ stosowanie uzwojenia kompensacyjnego po¬ zwala na zmniejszenie 'liczby zwojów uzwoje¬ nia komutacyjnego oraz na likwidacje odste¬ pów powietrznych pomiedzy podkowami bie¬ gunowymi i kadlubem, co umozliwia znaczne zmniejszenie srednicy kadluba w stosunku do rozwiazania pierwotnego.Na fiig. 1 przedstawiony jest stójan maszy¬ ny pradu stalego z dzielonymi biegunami w .wykonaniu pierwotnym. Polówki sasiaduja¬ cych ze soba biegunów glównych 10 wraz z wycinkiem jarzma stojana 6 stanowia jedna calosc o ksztalcie podkowy 8, która jest bla- dhowana. Podkowy biegunowe 8 sa umdeszczo- , ne w cienkim kadlubie ,1 i przylegaja do zeber dystansowych 3. Pomiedzy polówkami kazdego bieguna glównego 10 znajiduje sde odstep po¬ wietrzny U, a pomiedzy jarzmem stojana 6 i kadlubem 1 istnieje odstep powietrzny 2.Maszyna z dzielonymi biegunami, w wykona¬ niu pierwotnym, dziala w sposób nastepuja¬ cy. Strumien magnetyczny biegunów glównych zamyka sie przez podkowy biegunowe 8 wzdluz drogi JABDL. Strumien magnetyczny biegu¬ nów komutacyjnych zamyka sie przez kadlub 1 wzdluz drogi KBCEGHP. Sile magneto- motoryczna twornika M, przedstawdona na wykresie fig. 3, srozkladamy na skladowe w taki sposób, ze kazda z mich dziala w odrejb- nym, równoleglym obwodzie magnetycznym.Skladowa zmienna Mz s.m.m. twornika zamy¬ ka sile w obrebie polówek bieguna glównego 10, Skladowa stala Ms is,m.m. twornika dziala pomiedzy polówkami bieguna glównego JO.Odstep powietrzny 11 stanowi dluzy opór ma¬ gnetyczny w obwodzie LDFN dzialania sklado¬ wej stalej Ms s,m.m. twornika. Istnieje jednak « druga, równolegla droga LDBCEGHFN dla strumienia magnetycznego wywolywanego przez skladowa stala Ms, przebiegatjaca przez podkowe biegunowa 8 i kadlub 1} których opór magnetyczny jest stosunkowo nieduzy.Odstep powietrzny 2, powodujac wydluzenie tej drogi oraz zmniejszanie powierzchni przy¬ legania podkowy biegunowej 8 do zeber dys¬ tansowych 3 ma na celu powiekszenie oporu magnetycznego dla strumienia oddzialywania twomika. Wobec tego jednak, ze ze wzgledu na warunki pracy maszyny stopien nasycenia , magnetycznego podkowy biegunowej 8 i ka¬ dluba 1 nie moze byc dluzy, a grubosc szczeli¬ ny powietrznej wystepujacej na styku podko¬ wy biegunowej' 8 z zebrami dystansowymi 3 powinna byc mozliwie mala* przyrost oporu magnetycznego spowodowany istnieniem odste¬ pu powietrznego 2 jest niedostateczny. W re¬ zultacie rozwiazanie powyzsze jedynie w zni¬ komym stopniu ogranicza przeplyw przez ka¬ dlub strumienia wywolywanego przez sklado¬ wa stala Ms srn.m. (twornika.Na fig. 2 przedstawiony jest stojan maszyny pradu stalego o ograniczonym oddzialywaniu twornika, z dzielonymi biegunami i cewka kompensacyjna, stanowiacej praedmiot paten¬ tu. Podobnie jak w rozwiazaniu pierwotnym polówki sasiadujacych ze soba biegunów glów¬ nych 10 wraz z wycinkiem jarzma stojana 6 .tworza- podkowe biegunowa 8, która jest bla- chowama. Podkowy bieglunowe 8 sa umieszczo¬ ne w cienkim kadlubie lr lecz w przeciwien¬ stwie do rozwiazania pierwotnego przylegaja bezposrednio do jego wewnetrznej powierzch¬ ni. Pomiedzy polówkami kazdego bieguna glównego 10 znajduje sie równiez odstep po¬ wietrzny 11. Kazda podkowa biegunowa 8 jest objeta przez cewke uzwojenia kompensacyj¬ nego 20 w taki sposób, ze boki cewki 9 miesz¬ cza sie w przestrzeniach zawartych pomiedzy kadlubem 2, polówkami biegunów Równych 10 i cewkami wzbudzenia 7, a czola cewki 13 sa ulozone wzdluz jarzma stojana 6. - 2 -Maszyna o ograniczonym oddzialywaniu twornika, stanowiaca przedmiot patentu, dzia¬ la w isposób nastepujacy. Rozplyw strumieni Diegunów glównych i zwrotnych jest analo¬ giczny jak dla rozwiazania pierwotnego. Cew¬ ki uzwojenia kompensacyjnego 12 sa polaczo¬ ne w taki sposób w szereg z obwodem tworni¬ ka i posiadaja taka liczbe zwojów, aby wy¬ tworzona przez kazda z nich s.m,.m. równowa- is zyla siuime skladowej stalej Ms s.m.m. tworni- ka, przypadajacej na jedna polówke bieguna 10 oraz spadku napiecia magnetycznego w kadlubie 1 iw szczelinie powietrznej istnieja¬ cej na styku podkowy biegunowej 8 z kadlu¬ bem 1, na odcinku BCE drogi strumienia bie¬ gunów komutacyjnych, odpowiadajacym * jed¬ nemu biegunowi. Dzieki -skompensowaniu skla¬ dowej stalej Ms s.m.m twornika wyeliminowa¬ ny zostaje czynnik, który powodowalby prze¬ plyw przez kadlub 1 strumienia magnetyczne¬ go oddzialywania twornika, w obwodzie LDBCEGHFN. Efekty oddzialywania tworniiJka sa w takim ukladzie wywolywane jedynie przez pozostala skladowa zmienna Mz s.m.m. twoimika. Skompensowanie spadku napiecia magnetycznego w kadlubie 1 i w szczelinie powietrznej istniejacej na styku podkowy biegunowej 8 z kadlubem, 1 mai 'na celu zapobie¬ zenie, powodowanej przez ten -spadek, ten¬ dencji do czesciowego zamykania sie strumie¬ nia biegunów komutacyjnych przez podkowe biegunowa 8 wzdluz drogi KBDL. Przy bra¬ ku kompensacji i przy oslabieniu strumienia glównego, gdy spadki napiecia magnetyczne¬ go w powyzszym obwodzie sa male, czesc , strumienia biegunów komutacyjnych zamyka¬ jaca sie przez podkowe biegunowa 8 bylaiby stosunkowo znaczna. Powodowaloby to pewien wzrost istrumienia biegunów komutacyjnych i przesuwanie sie strefy komutacji beziskro- wej. Zjawisko to mogloby byc przyczyna' iskrzenia szczotek przy podwyzszaniu predkos- ci obrotowej przez oslabianie pola.Cewki wyzej opisanego skupionego uzwoje¬ nia kompensacyjnego wymagaja w przyblize¬ niu okolo polowy liczby zwojów wystepuja¬ cych w pelnym, (rozlozonym uzwojeniu kom¬ pensacyjnym. Wskutek zastosowania uzwoje¬ nia kompensacyjnego 12, liczba zwojów w cewkach uzwojenia komutacyjnego 5 zostaje zmniejszona o licztbe zwojów w cewkach (kom¬ pensacyjnych 12. Umozliwia to czesciowe po¬ krycie straty miejsca zajmowanego przez od¬ step powietrzny 11 m Same cewki uzwojenia kompensacyjnego 12 zajmuja miejisce na sze¬ rokosci jarzma stojana. 6, które w przeciw¬ nym razie byloby niewyikorzystane. Wobec tego, ze wskutek zastosowania uzwojenia kom¬ pensacyjnego 12 wykluczona jest mozliwosc przeplywu przez kadlub 1 strumienia oddzia¬ lywania twornika, nie ma potrzeby zachowa¬ nia odstepu powietrznego 2. Zlikwidowanie odstepu powietrznego 2, umozliwia bezposred¬ nie przyleganie podków biegunowych 8 do ka¬ dluba 1. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Maszyna pradu stalego o ograniczonym oddzialywaniu twornika, z dzielonymi bie¬ gunami oraz dodatkowym, skupionym uzwojeniem kompensacyjnym, majacym na celu uniemozliwienie przeplywal przez ka¬ dlub strumienia oddzialywania twornika, znamienna tym, ze kazda cewka uzwojenia kompensacyjnego (12) obejmuje jedna pod¬ kowe biegunowa (8) w taki sposób, ze boki cewki (9) mieszcza sie w przestrzeniaeh za¬ wartych pomiedzy kadlubem (1), polówkami .biegunów glównych (10) i cewkami wzbu¬ dzenia (7), a czola cewki (13) sa ulozone wzdluz jarzma stojana (6) (Fig. 2).

2. Maszyna wedlug zastrz, 1, znamienna tym, ze kazda cewka uzwojenia kompensacyj¬ nego (12) posiada taka liczbe zwojów, ze wytworzona przez nia s.m.m. równowazy sume skladowej stalej (Ms) s.m.m. twornika, przypadajacej na jedna polówke \bieguna (10) oraz spadku napiecia magnetycznego w kadlubie (1) i w szczelinie powietrznej istniejacej na styku podkowy biegunowej (8) z kadlubem (1) na odcinku BCE drogi strumienia biegunów komutacyjnych, odpo¬ wiadajacym jednemu biegunowi (Fig. 2 i fig. 3).

3. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze podkowy biegunowe (8) przylegaja bez¬ posrednio lub za posrednictwem podkladek do wewnetrznej powierzchni kadluba (1). Instytut ElektrotechnikiDo opisru patentowego nr 47649 Fig 3 1591. RSW „Prasa", Kielce iraa-iH s.j-.-o-Aego' PL