PL50813B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: nr 48 768 22.VI.1963 (P 101 950) Opublikowano: 5.III.1966 50813 KI. 21^, 59 MKP H 02 lisn V3 J^2*d* Patentowego lmt*l Jg^PcwJfo,' lwimi | Twórca wynalazku i Aleksander Ligaszewski, Bielsko-Biala (Polska) wlasciciel patentu: Zespól trójfazowego komutatora pierscieniowego z uchwytem szczotkowym do maszyn pradu stalego i zmiennego z wirujaca magnesnica Trójfazowy komutator pierscieniowy oraz uchwyt szczotkowy do maszyny pradu stalego i zmiennego z wirujaca magnesnica jest urzadzeniem komuta¬ cyjnym, dzialajacym wedlug znanej zasady komu¬ tacji pradu w nieruchomych przewodach elektrycz¬ nych, polaczonych z wirujacym komutatorem za posrednictwem nieruchomych szczotek, dolaczonych do tychprzewodów. l Urzadzenie to, w porównaniu do tak samo dzia¬ lajacego urzadzenia komutacyjnego, dwufazowej uniwersalnej maszyny elektrycznej z wirujaca ma¬ gnesnica i sprzezonymi komutatorami wedlug pa¬ tentu nr 48768, jest konstrukcyjnie inne, prostsze oraz latwiejsze do wykonania.Komutator jest zlozony z czterech izolowanych miedzy soba, zazebiajacych sie wzajemnie metalo¬ wych pierscieni. Sa one zmontowane wraz z izolu¬ jacymi je krazkami na tulejce metalowej, izolowa¬ nej od pierscieni oraz od walu maszyny przy po¬ mocy rurek izolacyjnych. Tulejka ta posiada na jednym koncu gwint, a na drugim koncu, izolowa¬ ny kolnierz oporowy, do którego docisniete sa na¬ gwintowanym pierscieniem biegunowym wszystkie elementy skladowe komutatora. Jest ona równo¬ czesnie przewodem pradu, laczacym pierscien bie¬ gunowy z uzwojeniem magnesnicy.Znamienne jest, ze trójfazowy komutator wedlug wynalazku, pomiedzy dwoma biegunowymi pier¬ scieniami slizgowymi, stanowiacymi kazdy jedno¬ lita calosc z jednym segmentem zespolu trzech 15 25 dwusegmentowych komutatorów ulozonych obok siebie, zawiera dwa izolowane i zazebiajace sie jednolite pierscienie, z których kazdy posiada po dwa segmenty nalezace do sasiednich komutato¬ rów, przesunietych wzgledem siebie o kat 120°.Segmenty tych pierscieni nie sa dolaczone do pier¬ scieni biegunowych, co zasadniczo odróznia komu¬ tator od znanego z patentu francuskiego Nr 1,216,890 komutatora, w którym wszystkie se¬ gmenty dolaczone sa do biegunowych pierscieni slizgowych.Obrotowo nastawny uchwyt pierscieniowy ze¬ spolu komutacyjnego wedlug wynalazku posiada dwa rzedy szczotek diametralnie umieszczonych w kanalach pierscienia. Kazdy rzad szczotek doci¬ skany jest do powierzchni tocznej komutatora sprezynami, ulokowanymi w dwu izolatorach, be¬ dacych dla tych szczotek otwieranymi pokrywami przymocowanymi do uchwytu, który moze byc obrotowo nastawiony w lozysku, umieszczonym na tarczy lozyskowej maszyny.W przeciwienstwie do znanych tego rodzaju urzadzen, urzadzenie komutacyjne wedlug wyna¬ lazku w zakresie niskich napiec pracuje beziskro- wo niezaleznie od zmian obciazenia, poniewaz proces komutacji w uzwojeniu stojana odbywa sie zawsze w nieprzerywanym obwodzie pradu, z któ¬ rego zwojnice fazowe nie sa wylaczone.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 5081350813 3 4 przedstawia ideowy schemat komutatora i obiegi pradu trójfazowej maszyny jako samowzbudnego generatora pradu stalego, fig. 2 — poprzeczny przekrój pionowy urzadzenia komutacyjnego ma¬ szyny przez szczotki UX, fig. 3 — podluzny prze¬ krój pionowy urzadzenia komutacyjnego przez os obrotu, fig. 4 — rysunek aksonom£tryczny izolowa¬ nych miedzy soba i zazebiajacych sie pierscieni metalowych komutatora.Na rysunkach liczba 1 oznaczono plusowy biegu¬ nowy pierscien slizgowy, 2 — plusowy segment komutatora fazowego zespolony z plusowym bie¬ gunowym pierscieniem slizgowym, 3 — minusowy segment komutatora WZ, 4 — plusowy segment komutatora VY zespolony z segmentem minuso¬ wym komutatora WZ, 5 — minusowy segment ko¬ mutatora VY, 6 — plusowy segment komutatora fazowego UX zespolony z segmentem minusowym komutatora VY, 7 — minusowy segment komuta¬ tora UX, 8 — minusowy biegunowy pierscien sliz¬ gowy zespolony z ujemnym segmentem komutato¬ ra UX, 9 — izolator pomiedzy metalowymi pier¬ scieniami komutatora, 10 — izolator wewnatrz me¬ talowego pierscienia, 11 — izolator pomiedzy kol¬ nierzem oporowym tulejki a biegunowym pluso¬ wym pierscieniem slizgowym komutatora, którego minusowy pierscien biegunowy polaczony jest gwintem z koncem tulejki, 12 — tulejke metalowa z kolnierzem oporowym do, którego docisniete sa wszystkie elementy komutatora przez dokrecenie ich nagwintowanym minusowym pierscieniem bie¬ gunowym, 13 — rurke izolacyjna pomiedzy koncem walu maszyny a tulejka metalowa komutatora, 14 — uchwyt pierscieniowy ze szczotkami weglo¬ wymi, 15 — pierscien z lozyskiem, w którym uchwyt szczotkowy moze byc obrotowo nastawiony i zamocowany, 16 — pokrywe ochronna z masy izo¬ lacyjnej ze sprezynami dociskowymi szczotek, 17 — otwory do czyszczenia powierzchni stykowej ko¬ mutatora, litera M oznaczono magnesnice, której rdzen moze byc namagnesowany, literami N i S — bieguny magnetyczne magnesnicy, literami UX, VY i WZ — uzwojenia fazowe stojana maszyny, szczot¬ ki fazowe oraz komutatory fazowe.Schemat ideowy na fig. 1 przedstawia przeplyw pradu przez urzadzenie komutacyjne zastosowane w samowzbudnym generatorze pradu stalego z wi¬ rujaca magnesnica z rdzeniem stanowiacym na¬ magnesowany pakiet izolowanych blach stalowych NS. Sytuacja odnosi sie do chwili komutacji na¬ piecia w zwojnicy UX, w której segmenty komu¬ tatora fazowego UX sa zwarte i tworza zrównowa¬ zony chwilowy uklad mostkowy opornosci szczotek przedzielonych izolacja segmentów 6 i 7, opornosci zwojnicy, przez która w danej chwili prad nie plynie oraz opornosci segmentów komutatora, zwierajacych zwojnice.Prad glówny z obwodu zewnetrznego wplywa przez minusowa szczotke biegunowa do bieguno¬ wego minusowego pierscienia slizgowego 8 i jedno¬ licie zespolonego z nim segmentu minusowego 7 komutatora fazowego UX. Tutaj laczy sie on z pradem magnesnicy M.Oba prady plyna przez obie szczotki fazowe UX do plusowego segmentu 6 i zespolonego z nim w jednolity pierscien minusowego segmentu 5 ko¬ mutatora fazowego VY, wyplywa z niego przez szczotke fazowa Y, przeplywa przez zwojnice fa¬ zowa VY, szczotke fazowa V do segmentu pluso¬ wego 4, zespolonego w jednolity pierscien z minu¬ sowym segmentem 3 komutatora fazowego WZ, przez szczotke fazowa W przez zwojnice fazowa WZ i przez szczotke fazowa Z wplywa do plusowego segmentu komutatora 2 jednolicie zespolonego ze slizgowym plusowym pierscieniem 1, skad plynie do magnesnicy i przez plusowa szczotke biegunowa do obwodu zewnetrznego.Po dalszym obrocie komutatora o kat, przy któ¬ rym szczotki zwieraja jeszcze segmenty komutato¬ ra fazowego, chwilowe wartosci oporów ukladu mostka zmieniaja sie, a przez zwojnice UX plynie prad zgodnie z nowo wywiazana sem oraz zgodnie z sem pozostalych zwojnic fazowych, które wspól¬ nie wzbudzaja prad w obwodach maszyny.Nastepnie segment 7 wchodzi beziskrowo na szczotke U, a segment 6 na szczotke X. Komutator sumuje chwilowe wartosci napiec w zwojnicach fazowych, które w chwili zmiany napiecia w zwoj¬ nicach przelacza tak, ze sa one zawsze polaczone szeregowo i nigdy przy tym nie sa wylaczane z obwodu. Uklad pracuje beziskrowo w nieprzer¬ wanym obwodzie niezaleznie od jakichkolwiek zmian napiec czy tez pradu. Jest to zgodne z dzia¬ laniem, jakie juz bylo opisane uprzednio w odnie¬ sieniu do maszyny dwufazowej.Beziskrowa praca trójfazowego ukladu komutacyj¬ nego wedlug wynalazku, niezalezna od komutacji napiecia i zmian natezenia pradu w obwodzie, ograniczona jest jednakze do niskich napiec. Jest to spowodowane jedynie zblizeniem szczotki, po¬ zostajacej na jednym segmencie komutatora fazo¬ wego, a wzrastajaca przerwa powietrzna pomiedzy nia i drugim segmentem, z którym ona stracila kontakt.Poniewaz pomiedzy segmentami komutatora jest zawsze napiecie o pewnej sredniej wartosci, przeto jesli ono jest zbyt duze, urzadzenie iskrzy, ale intensywnosc tego iskrzenia nie zmienia sie ze zmianami natezenia pradu. Jezeli przy symetrycz¬ nym obciazeniu faz napiecie zostanie zmniejszone do granicy, przy której uklad komutacyjny prze¬ staje iskrzyc, wówczas dalsza jego praca jest bez¬ iskrowa niezaleznie od zmian wartosci natezenia pradu.Komutacyjny uklad trójfazowy wedlug wynalaz¬ ku moze byc zastosowany w przeksztaltnikach synchronicznych pradu, w samowzbudnych maszy¬ nach pradu stalego, komutatorowych maszynach pradu zmiennego oraz samowzbudnych i samoroz- ruchowych maszynach synchronicznych wedlug opisu patentowego dwufazowej maszyny elektrycz¬ nej z wirujaca magnesnica i sprzezonymi komuta¬ torami. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Zespól trójfazowego komutatora pierscieniowego z uchwytem szczotkowym do maszyn z wirujaca magnesnica, znamienny tym, ze posiada osadzone 10 15 20 25 30 85 40 45 50 55 6050818 na izolowanej tulejce metalowej z kolnierzem opo¬ rowym (12) polaczonej z uzwojeniem magnesnicy, cztery izolowane miedzy soba zazebiajace sie pier¬ scienie, docisniete do kolnierza oporowego tulejki wraz z elementami izolacyjnymi nagwintowanym pierscieniem biegunowym, przy czym pomiedzy dwoma biegunowymi pierscieniami (1, 8), zespolo¬ nymi kazdy z jednym segmentem (2, 7) zespolu trzech przesunietych wzgledem siebie o 120° dwu- segmentowych komutatorów fazowych, znajduja 6 sie dwa pierscienie metalowe, utworzone kazdy z dwu segmentów (3, 4) i (5, 6), nalezacych do dwu sasiednich komutatorów, które to segmenty nie sa dolaczone do pierscieni biegunowych, a dwa rzedy szczotek/ diametralnie umieszczonych w obrotowo nastawnym uchwycie (14), docisniete sa do po¬ wierzchni tocznej komutatora sprezynami, uloko¬ wanymi w przymocowanych do uchwytu izolato¬ rach (16) bedacych dla szczotek pokrywami ochron¬ nymi. PL