PL60168B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.VH.1970 60168 KI. 21 d1, 17 tik MKP H 02 k, UKD Twórca wynalazki;: dr inz. Jerzy Pustola Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Automatyki), War¬ szawa (Polska) Dwufazowy silnik pradu stalego z drukowanym uzwojeniem Przedmiotem wynalazku jest dwufazowy szyb- koreagujacy silnik pradu stalego, tzn. silnik po¬ siadajacy dwa niezalezne uzwojenia otwarte, któ¬ rych poczatki i konce polaczone sa do czterech od¬ powiednio rozlozonych dzialek komutatora. Uzwo¬ jenia te sa wydrukowane na wirniku i odpowied¬ nio przesuniete wzgledem siebie.Takie rozmieszczenie uzwojen znane jest do¬ tychczas w silnikach krokowych sterowanych ko¬ mutatorem programowym elektronicznym — jest to uklad silnika synchronicznego.W silnikach pradu stalego praktycznie nie sto¬ suje sie uzwojen dwucewkowych, poniewaz w pracy komutatora o dwu dzialkach sa takie mo¬ menty, kiedy szczotka jest wezsza od izolacji mie- dzywycinkowej — wówczas prad w obu cewkach nie plynie; jest to martwe polozenie wirnika bez mozliwosci obrotu. Inny moment, kiedy szczot¬ ka jest szersza od izolacji miedzywycilnkowej — nastepuje wtedy zwarcie zródla przez czesci prza^ wodzace komutatora.W znanych rozwiazaniach minimalna liczba ce¬ wek w silniku pradu stalego, umieszczonych na wirniku, przy której silnik rozwija moment obro¬ towy w kazdym polozeniu, podawana jest jako trzy.Mozliwosc wykonania wirnika tylko z dwoma cewkami, nabiera istotnego znaczenia w wypad¬ ku stosowania techniki drukowania uzwojen wir¬ nika, poniewaz tylko dwa uzwojenia moga byc 25 30 wydrukowane niezaleznie po obu stronach tar¬ czy. W tego typu drukowanych uzwojeniach nie moze byc krzyzowan.Celem wynalazku jest zastosowanie takiego ko¬ mutatora, który umozliwilby plynna prace sil¬ nika w kazdym polozeniu wirnika, przy tylko dwu cewkach uzwojenia otwartego, oraz wykona¬ nie uzwojen technika drukowana.Istota wynalazku polega na tym, ze dwufazo¬ wy silnik pradu stalego o uzwojeniach przesunie¬ tych wzgledem siebie w przestrzeni, ma te uzwo¬ jenia wydrukowane po obu stronach tarczy wilrni- ka, nie polaczone ze soba, a polaczone bezposred¬ nio z komutatorem czterodzialkowyrai. Dzialki "ko¬ mutatora usytuowane sa wzajemnie parami pro¬ stopadle do siebie. Uzwojenie wydrukowane jest uzwojeniem wielobiegunowyni i falistym.Dzieki temu, ze uzwojenia sa faliste unika sie skomplikowanych, kosztownych i zawodnych wie¬ lokrotnych polaczen poszczególnych drukowanych pretów lezacych po obu stronach tarczy jak to jest w uzwojeniach drukowanych zamknietych.Silniki z drukowanym uzwojeniem wirnika naleza do grupy szybkoreagujacych.Komutator czterodzialkowy zapewnia niejedno- czesna zmiane kierunku pradu w obu cewkach.Izolacja miedzywycinkowa moze byc dowolnie szeroka, wieksza od szerokosci szczotki, poniewaz w momencie kiedy dla jednego obwodu szczotki stoja na przerwie izolacyjnej, prad do obwodu 60 1683 60168 4 drugiego przeplywa przez pierscienie przewodza¬ ce, wytwarzajac maksymalny moment obrotowy.Szerokosc izolacji jest tak duza, azeby szczotki nigdy nie mogly zewrzec jednoczesnie pierscieni.Wynalazek zostanie objasniony blizej za pomoca rysunku, na którym fig. la przedstawia znany sil¬ nik pradu stalego ze szczotka wezsza od izolacji miedzywycinkowej, fig. Ib — silnik pradu stalego ze szczotka szersza od izolacji miedzywarstwowej, fig. 2T i 2a — przebiegi momentu obrotowego sil¬ nika w zaleznosci od szerokosci izolacji miedzy- wycinkowej, fig. 3 i 4 przedstawiaja przykladowe konstrukcje komutatora i silnika wedlug wyna¬ lazku.Na fig. la przedstawione jest polozenie martwe wirnika bez mozliwosci obrotu, fig. Ib — zwar¬ cie zródla przez czesci przewodzace komutatora.Ponadto zaleznie od szerokosci izolacji miedzy- wycinkowej mozna otrzymac albo prawie gladki przebieg momentu obrotowego silnika (fig. 2a) lub chwilowy dwukrotny wzrost momentu wystepu¬ jacy czterokrotnie dla jednego obrotu (fig. 2b).Moze to miec istotne znaczenie przy niektórych napedach. ' Fig. 3 przedstawia przykladowo konstrukcje ko¬ mutatora wraz z polaczeniem go do schematycznie pokazanych uzwojen, a fig. 4 przedstawia przy¬ kladowo silnik z dwufazowym tarczowym wir¬ nikiem pradu stalego. Oczywiscie dwufazowe wir¬ niki pradu stalego moga byc wykonywane rów¬ niez jako walcowe z uzwojeniem w zlobkach, lub cylindryczne z uzwojeniem bez zelaza.Dwufazowy szybkoregulujacy silnik pradu sta¬ lego wedlug wynalazku sklada sie z nieruchome¬ go obwodu megnetycznego o ukladzie uni- lub heteropolarnym 1, oraz wirnika 2 na którym znaj¬ duja sie dwa niezalezne uzwojenia 3 i 4 zasilane przez komutator 5, do którego doprowadzony jest prad przez szczotki 6.Na kazdej stronie izolacyjnej tarczy wirnika 2 5 wydrukowane jest wMohiegunowe, faliste uzwoje¬ nie 3, którego poczatek i koniec znajduja sie w srodkowej czesci tarczy 2 w celu latwego pola¬ czenia z komutatorem. Poniewaz szczotki 6 nie pracuja bezposrednio na powierzchni uzwojen (tak 10 jak to jest w znanych silnikach pradu stalego z drukowanym uzwojeniem), trwalosc uzwojenia wedlug wynalazku jest znacznie wyzsza.Komutator sklada sie z pólpierscieni 7 i oddzie¬ lonych od siebie izolacja 8. 15 Dwufazowy* szybkoreagujacy silnik pradu sta¬ lego znalezc moze zastosowanie przede wszystkim w ukladach regulacji automatycznej i wszedzie tam gdzie wymagana jest bardzo szybka reakcja na sygnal wymuszajacy, poniewaz silniki te maja 20 dzieki uzwojeniom drukowanym, lub cylindrycz¬ nym bez zelaza bardzo maly moment bezwlad¬ nosci. Druga wielka zaleta ze wzgledu na prosto¬ te komutatora, jest znikome tarcie ukladu szczotki — pólpierscienie. Dlatego silniki te moga równiez 25 pracowac jako calkujace dla zmiennych w czasie w zakresie niskich czestotliwosci wielkosci na¬ piecia, lub pradu. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 30 Dwufazowy silnik pradu stalego z drukowanym uzwojeniem, majacy uzwojenia przesuniete wzgle¬ dem siebie w przestrzeni, znamienny tym, ze uzwo¬ jenia sa wydrukowane po obu stronach tarczy wir¬ nika, nie polaczone ze soba a bezposrednio z ko¬ mutatorem czterodzialkowym, przy czym wzbu¬ dzenie silnika jast uni- lub heteropolarne. l0 a) b) Tig.

1. ..KI. 21 d\ 17 60 168 MKP H 02 k, 23/00 ML tot o) 2Jf W * (^ Fig 3KI. 21 d1,17 60168 MKP H 02 k, 23/00 6 5 1 3—i 1 uf- ®s 1 1 i_=H W ^AAW/JMMM.i K\\/\\\\\\\\ LLiAui ^rjlal i / JJ 1 Fig. 4 BUk 1075/70 r. 230 egz. A4 PL PL