Opublikowano: 30.VI.1969 57566 KI. 21 d1, 28 MKP H02k,^tt UKD Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Alojzy Spyrka, inz. Piotr Roch Wlasciciel patentu: „Kornel" Zaklady Konstrukcyjno - Doswiadczalne Przemyslu Maszyn Elektrycznych Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione, Katowice (Polska) Maszyna elektryczna pradu stalego malej lub sredniej mocy, bez biegunów zwrotnych Przedmiotem wynalazku jest maszyna pradu sta¬ lego malej lub sredniej mocy, zwlaszcza z gladkim bezzlobkowym wirnikiem, z rozlozonym uzwoje¬ niem kompensacyjnym.Dotychczas maszyny pradu stalego, zwlaszcza ma¬ lej i sredniej mocy wykonywane sa w sposób, który nie wykorzystuje wiekszosci mozliwosci poprawy komutacji, a wiec wlasciwosci eksploatacyjnych.Maszyny malych mocy wykonuje sie czesto bez biegunów zwrotnych, co daje zadowalajace wyniki jedynie dla odmian niskonapieciowych. W maszy¬ nach przeznaczenia ogólnoprzemyslowego o wiek¬ szych mocach, do srednich wlacznie, regula jest niestosowanie rozlozonego uzwojenia kompensacyj¬ nego.Te odmiany nie maja zadowalajacej stabilizacji rozkladu potencjalu, na komutatorze, a wywolujace ten stan zjawisko poprzecznej reakcji twornika jest jedna z zasadniczych przyczyn niestabilnych cha¬ rakterystyk ruchowych, zwlaszcza przy znacznym oslabieniu pola. Celem wynalazku jest zbudowanie maszyny pradu stalego, która nie posiada wymie¬ nionych wad i odznacza sie w zwiazku z tym lep¬ szymi wlasciwosciami eksploatacyjnymi.Wlasciwosci te uzyskuje sie wedlug wynalazku dzieki znacznemu wydluzeniu nabiegunników w kie¬ runku obwodowym i rozmieszczeniu uzwojenia kompensacyjnego w zlobkach, których osie sa rów¬ nolegle do osi srodkowej bieguna glównego, przy 20 25 czym podzialka tych zlobków maleje w kierunku kranców bieguna.Maszyna wedlug wynalazku uwidoczniona jest na zalaczonym rysunku, który przedstawia jedno z wielu mozliwych rozwiazan. Na rysunku tym oznaczaja: 1 — nabiegunnik, 2 — biegun glówny, 3 — uzwojenia kompensacyjne, 4 — przeplyw w uzwojeniach twornika, a 5 — przeplyw wywo¬ lany przez uzwojenia kompensacyjne, które umie¬ szczone sa w zlobkach 6. Osie 7 tych zlobków sa równolegle do osi srodkowej 8 bieguna 2. Twornik oznaczono liczba 9. Podzialke zlobków kompensa¬ cyjnych oznaczono przez „t".Maszyna odznacza sie tym, ze nabiegunnik 1 bie¬ guna glównego 2 posiada znacznie zwiekszony, w stosunku do znanych rozwiazan, luk biegunowy.Wspólczynnik wykorzystania podzialki bieguno¬ wej — a\, który w granicznych przypadkach osia¬ gal dotychczas wartosci rzedu a-lo = 0,7, zostal po¬ wiekszony do poziomu zblizajacego sie do wartosci rzedu a\0 = 0,95. Wspóldzialanie tak uksztaltowa¬ nego nabiegunnika ze znanym rozlozonym uzwoje¬ niem kompensacyjnym 3 wytwarzajacym przeplyw 5, znosi praktycznie calkowicie oddzialywanie po¬ przecznej reakcji twornika 9. Rola biegunów zwrot¬ nych traci zasadniczo swój fizykalny sens, zwlasz¬ cza, ze wielkosc reaktywnej SEM komutacji moze byc wielokrotnie zmniejszona, dla uzwojen twor¬ nika rozmieszczonych na bezzlobkowym wirniku.W maszynie wedlug wynalazku wyeliminowano §7 5663 57 566 4 wiec bieguny zwrotne w sposób naturalny. Dzieki zastosowaniu sposobu kompensacji w biegunach glównych, znoszacego 95% poprzecznej reakcji twornika, osiagnieto pelna stabilizacje potencjalu na komutatorze, stabilne charakterystyki ruchowe we wszystkich nastawieniach predkosci obrotowej, zwlaszcza przez oslabienie pola magnetycznego, przy czym brak biegunów zwrotnych nie wywolu¬ je szkodliwego wplywu znieksztalconego pola glów¬ nego w obrebie strefy komutacji, która dla wy¬ konan z bezzlobkowym wirnikiem, jest decyduja¬ cym czynnikiem wywolujacym nieprawidlowy pro¬ ces komutacji, zwlaszcza przy wysokich predkos¬ ciach obrotowych.Zwiekszenie wspólczynnika wykorzystania luku biegunowego w maszynie wedlug wynalazku, wply¬ wa na wzrost mocy dochodzacy do ~ 35%. Wyeli- nowanie biegunów zwrotnych w maszynach malej, a zwlaszcza srednej mocy, oznacza istotne uprosz¬ czenie. Równowazy ono koniecznosc wykonania roz¬ lozonego uzwojenia kompensacyjnego, które przy 4... 6 zlobkach na biegun, jest stosunkowo proste technologicznie i poprawia znacznie wlasciwosci komutacyjne, szczególnie w stanach nieustalonych i przy szerokim zakresie nastawiania predkosci ob¬ rotowej, zarówno przez zmiane napiecia jak i zmia¬ ne strumienia magnetycznego. Pozwala to osiagac laczne zakresy plynnego nastawiania predkosci ob¬ rotowej 1 : 200 ... 1 : 400 i czyni maszyne wedlug wynalazku szczególnie przydatna do nowoczesnych zautomatyzowanych napedów, wymagajacych duzej pewnosci ruchowej. PL