Przedmiotem wynalazku jest trakcyjny silnik elektryczny pradu stalego, zwlaszcza do lokomotyw elektrycznych i spalinowych.Trakcyjny silnik elektryczny pradu stalego jest zwykla maszyna elektryczna pradu stalego, zawierajaca obudowe, bieguny glówne i dodatkowe z uzwojeniami oraz wirnik. Jednakze budowa trakcyjnego silnika elektrycznego powinna spelniac podwyzszone wymagania wzgledem wymiarów gabarytowych i niezawodnosci dzialania, poniewaz elektryczny silnik trakcyjny instalowany jest bezposrednio na osi zestawu kolowego lokomotywy elektrycznej lub spalinowej i wszystkie jego zespoly i elementy konstrukcyjne sa narazone na znaczne obciazenia, a wymiary gabarytowe ograniczone szerokoscia torów kolejowych i srednica kól lokomoty- wy. Na przyklad w ZSRR szerokosc torów kolejowych wynosi 1520 mm, srednica kól lokomotyw spalinowych 1050 mm, lokomotyw elektrycznych 1250 mm, nastomiast szerokosc torów kolejowych w krajach europejskich wynosi 1435 mm.Podczas pracy trakcyjne silniki elektryczne sa narazone na duze obciazenia wibracyjne i udarowe, co z kolei naklada wysokie wymagania w punktu widzenia niezawodnosci dzialania wszystkich elementów konstrukcyj¬ nych silnika, spelnienia warunku maksymalnego zmniejszenia polaczen przewodów, które ulegaja czestym uszkodzeniom pod wplywem wibracji, zabrudzenia, gwaltownej zmiany temperatury otoczenia.Znany jest fakt, ze w trakcyjnych silnikach elektrycznych o zwiekszonej mocy, rzedu 200 kW i wiecej, stosowane jest uzwojenie kompensacyjne. Uzwojenie kompensacyjne i uzwojenie biegunów dodatkowych spelniaja w maszynie elektrycznej pradu stalego te same funkcje, a mianowicie: wytwarzaja pole magnetyczne, które ma skompensowac pole reakcji wirnika. Te uzwojenia zawsze sa laczone ze soba i z uzwojeniem wirnika szeregowo. Zastosowanie w maszynie uzwojenia kompensacyjnego daje mozliwosc wyeliminowania zjawiska znieksztalcenia pola magnetycznego wytwarzanego przez biegun glówny przy wlaczonym obciazeniu i w ten sposób pozwala zmniejszyc liczbe zwojów uzwojenia wzbudzenia. Pozwala to równiez zmniejszyc wymiary gabarytowe maszyny i jej ciezar, co jest szczególnie wazne w przypadku silników trakcyjnych. Z powyzszego wynika, ze stosowanie uzwojenia kompensacyjnego w maszynie elektrycznej pradu stalego jest zawsze korzystne.2 86364 Jednakze stosowanie praktyczne wspomnianego uzwojenia jest ograniczone zlozonoscia wykonania-technologicz¬ nego ogólnie stosowanych konstrukcji uzwojenia kompensacyjnego. Zachodzi bowiem koniecznosc realizacji wielu polaczen miedzyprzewodowych, co zwieksza pracochlonnosc wykonania maszyny i zmniejsza jej nieza¬ wodnosc.Najbardziej rozpowszechniona konstrukcja silników elektrycznych, zawierajacych uzwojenie kompensacyj¬ ne sa silniki, których uzwojenie kompensacyjne uksztaltowane jest w postaci rdzeni lub cewki. Uzwojenie kompensacyjne w postaci rdzeni sklada sie z poszczególnych przewodów ukladanych w wycieciach wykonanych w rdzeniach biegunów glównych. Konce przewodów sa laczone za pomoca mostków-szyn poprzez lutowanie.Liczba polaczen przewodów w takim uzwojeniu jest czterokrotnie wieksza od liczby zwojów. Oprócz tego polaczenia mostkowo-szynowe zajmuja dosc duza przestrzen i powoduja zwiekszenie wymiarów maszyny w kierunku poprzecznym.Uzwojenie kompensacyjne w postaci cewek sklada sie z kilku cewek, ukladanych w wycieciach rdzeni biegunów glównych, a ich konce sa laczone poprzez lutowanie lub skrecanie za pomoca srub. Uzwojenie kompensacyjne w postaci cewek ma mniejsza liczbe polaczen przewodów niz uzwojenie wykonane w postaci przewodów, a mianowicie: liczba polaczen równa jest liczbie wyciec w rdzeniu bieguna glównego.Przy realizacji trakcyjnych silników elektrycznych z uzwojeniami kompensacyjnymi o wspomnianej kons¬ trukcji nalezy liczyc sie z koniecznoscia rezerwacji znacznej przestrzeni dla umieszczenia czesci czolowych tych uzwojen i polaczen przewodów. Oprócz tego kazde polaczenie czesci uzwojen pomiedzy soba obniza niezawod¬ nosc trakcyjnych silników elektrycznych pracujacych w warunkach duzych obciazen wibracyjnych i udarowych.Z tego powodu w konstruowanych trakcyjnych silnikach elektrycznych zawsze dazy sie do maksymalnego zmniejszenia liczby polaczen przewodów.Na przyklad w znamym trakcyjnym silniku elektrycznym przeznaczonym dla lokomotyw elektrycznych uzwojenie kompensacyjne jest wykonane w postaci jednej cewki. Takie uzwojenie wymaga realizacji tylko dwóch polaczen przewodów. Aby umozliwic zamontowanie takiej cewki w silniku, nalezy w rdzeniach biegunów glównych przewidziec wyciecia równolegle do osi bieguna dodatkowego. Takie uzwojenie zajmuje mniej miejsca, jednakze polaczenia przewodów miedzy uzwojeniem kompensacyjnym a uzwojeniem bieguna dodatkowego nadal nie sa wyeliminowane.Znana jest próba konstrukcyjnego polaczenia uzwojenia kompensacyjnego z uzwojeniem bieguna dodatko¬ wego. W tym rozwiazaniu uzwojenie kompensacyjne jest wykonane w sposób nastepujacy. Uzwojenie kompensa¬ cyjne wykonane jest w postaci dwóch cewek o zmniejszonej dlugosci. Jedna strona cewki umieszczona jest w wycieciach rdzenia bieguna glównego, a druga strona obejmuje jedna strone rdzenia bieguna dodatkowego.W ten sposób dwie cewki umieszczone w wycieciach dwóch sasiednich biegunów glównych obejmuja z dwóch stron rdzen bieguna dodatkowego tworzac czesc uzwojenia bieguna dodatkowego i uzwojenia kompensacyjne.Takie rozwiazanie jednakze nie eliminuje polaczen lutowanych lub innych miedzy uzwojeniami dwóch skróconych cewek a uzwojeniem dodatkowego bieguna, koniecznosc stosowania którego wynika z nierównosci liczby zwojów uzwojenia bieguna dodatkowego i uzwojenia kompensacyjnego. Oprócz tego czesci cewek obejmujace biegun dodatkowy sa umieszczone jedna nad druga, co zwieksza wymiary gabarytowe w kierunku poprzecznym do osi maszyny.Celem wynalazku jest zaprojektowanie trakcyjnego silnika elektrycznego dla lokomotyw elektrycznych i spalinowych o zmniejszonych wymiarach gabarytowych i o podwyzszonej niezawodnosci, którego uzwojenie kompensacyjne i uzwojenie biegunów dodatkowych mialaby mozliwie najmniejsza liczbe polaczen przewodów.Rozwiazanie techniczne wedlug wynalazku polega na tym, ze w trakcyjnym silniku elektrycznym pradu stalego zawierajacym wirnik, bieguny glówne z uzwojeniami wzbudzenia, wyposazone w równolegle do biegu¬ nów dodatkowych wyciecia, w których ulozone sa uzwojenia kompensacyjne, oraz bieguny dodatkowe, uzwojenie kompensacyjne biegunów glównych oraz uzwojenie biegunów dodatkowych sa wykonane w postaci jednej cewki, której zwoje wewnetrzne sa rozmieszczone wspólosiowo do rdzenia bieguna dodatkowego, a zwoje zewnetrzne wspomnianej cewki sa umieszczone w wycieciach dwóch sasiednich rdzeni biegunów glównych, przy czym zwoje wewnetrzne stanowia uzwojenie wzbudzenia bieguna dodatkowego a zwoje zewnetrzne — uzwojenie kompensacyjne.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia wczesniejsze wykonanie cewki laczacej w sobie uzwojenie bieguna dodatkowego i uzwojenie kompensacyjne za pomoca specjalnego urzadzenia pomocniczego, co pozwala uproscic montaz maszyny. Proponowana konstrukcja trakcyjnego silnika elektrycznego wedlug wynalazku, w którym uzwojenie kompensacyjne i uzwojenie wzbudzenia bieguna dodatkowego sa wykonane w postaci jednej cewki, ma te zalete, ze nie zawiera ani jednego dodatkowego polaczenia przewodów. Zwieksza to niezawodnosc dzialania silnika.86364 3 Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia trakcyjny silnik elektryczny pradu stalego w przekroju poprzecznym, a fig. 2 — uzwojenie kompen¬ sacyjne i uzwojenie bieguna dodatkowego wykonane w postaci jednej cewki.Trakcyjny silnik elektryczny pradu stalego wedlug wynalazku zawiera kadlub 1v na którym sa zamocowa¬ ne rdzenie 2 biegunów glównych 3 z uzwojeniami wzbudzenia i rdzenie 4 biegunów dodatkowych. W rdzeniach 2 biegunów glównych sa wykonane wyciecia 5 równolegle do osi rdzenia 4 bieguna dodatkowego. Cewka jest umieszczona zwojami wewnetrznymi 6 na rdzeniu 4 bieguna dodatkowego, przy czym zwoje zewnetrzne 7 cewki sa ulozone w wycieciach 5 rdzeni biegunów glównych sasiadujacych z rdzeniem bieguna dodatkowego. Zwoje wewnetrzne 6 cewki uksztaltowane wspólosiowo dokola rdzenia 4 bieguna dodatkowego tworza uzwojenie wzbudzenia bieguna dodatkowego. Zwoje zewnetrzne 7 cewki ulozone w wycieciach 5 rdzeni 2 biegunów glównych tworza uzwojenie kompensacyjne. Zwoje wewnetrzne 6 cewki sa mocowane — po zamontowaniu cewki w silniku — za pomoca ramki 8, która wkladana jest w wyciecia boczne rdzeni 2 biegunów glównych.Zwoje zewnetrzne 7 cewki sa mocowane w wycieciach za pomoca klinów lub poprzez przesycenie izolujacymi masami cementujacymi po zakonczeniu montazu stoja na — jak to jest przedstawione w reprezentowanym przykladzie wykonania. Wirnik 10 jest instalowany po zakonczeniu montazu stojana. Liczba zwojów cewki i liczba wyciec w rdzeniach biegunów glównych okreslana jest w zaleznosci od parametrów technicznych silnika elektrycznego. Cewka ma tylko dwa wyprowadzenia 11 i 12. PL