PL99643B1 - Maszyna pradu stalego z samoczynnym forsowaniem strumienia biegunow komutacyjnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest maszyna pradu stalego z samoczynnym forsowaniem strumienia biegunów komutacyjnych podczas szybkich zmian natezenia pradu obwodu twornika. < W maszynach pradu stalego, zwlaszcza przy szybkich zmianach natezenia pradu glównego w obwodzie twornika, w elementach konstrukcyjnych tworzacych obwód magnetyczny powstaja prady wirowe, które oslabiaja dzialanie biegunów komutacyjnych, naruszajac tym samym pozadana proporcjonalna zaleznosc wartosci strumienia magnetycznego i natezenia pradu.

Opóznienie zmian strumienia biegunów komutacyjnych w stosunku do zmian natezenia pradu powoduje znaczne zwiekszenie iskrzenia szczotek podczas pracy maszyny z obciazeniem szybkozmiennym lub przy zasilaniu ze zródla zawierajacego skladowa zmienna napiecia. Silne iskrzenie powoduje naruszenie politury zewnetrznej powierzchni komutatora i prowadzi do dalszego pogorszenia pracy zestyku slizgowego, co przy istniejacym duzym gradiencie potencjalu wzdluz, obwodu komutatora w poblizu iskrzacej krawedzi zbiegajacej szczotki bywa przyczyna powstawania na komutatorze, bardzo szkodliwego dla maszyn pradu stalego, ognia okreznego. < Dotychczasowe rozwiazania zapobiegajace-czesciowo powyzszym zjawiskom przewidywaly, jak to wynika na przyklad z opisu patentowego ZSRR nr 240077 stosowanie wlaczonego szeregowo z uzwojeniem biegunów komutacyjnych i umieszczonego na ich rdzeniach pomocniczego uzwojenia forsujacego, zbocznikowanego forsujacym dlawikiem o stalej indukcyjnosci. Inne znane rozwiazanie (np. z opisu zgloszenia P.171835) polegalo równiez na stosowaniu dodatkowego uzwojenia wspomagania magnetycznego nawinietego na biegunie komuta¬ cyjnym i zasilanego pradem z nawrotnego tyrystorowego przeksztaltnika pradu.

Celem wynalazku jest ograniczenie iskrzenia i poprawienie komutacji maszyn elektrycznych pradu stalego, pracujacych w warunkach szybkich zmian obciazenia. Gel ten osiagnieto poprzez zastosowanie w maszynach dodatkowego, calkowicie odrebnego i nie wymagajacego zadnego zasilania, uzwojenia wykorzystujacego zmiane strumienia poprzecznego do forsowania biegunów komutacyjnych. To dodatkowe uzwojenie, o bokach umiesz-2 99 643 czonych w nabiegunnikach biegunów glównych tworzy obwód zamkniety obejmujacy jednoczesnie strumien poprzeczny, którego obwód zamyka sie przez blachowany rdzen wirnika, blachowany nabicgunnik bieguna glównego i szczeline powietrzna oraz przeciwnie do strumienia poprzecznego skierowany strumien biegunów komutacyjnych. Podczas zmian pradu glównego i obu strumieni w obwodzie uzwojenia dodatkowego powstaje SEM proporcjonalna do szybkosci zmian algebraicznej sumy strumieni < Poniewaz zarówno wielkosc jak i szybkosc narastania strumienia poprzecznego bedzie wieksza to kierunek plynacego w tym uzwojeniu pradu bedzie taki, aby przeszkodzic narastaniu tego strumienia. Prad ten dzialajac tlumiaco na strumien poprzeczny bedzie dzialal tym samym forsujaco na strumien bieguna komutacyjnego. • Tlumieniu strumienia poprzecznego odpowiada opóznienie deformacji pola a forsowaniu strumienia bieguna komutacyjnego odpowiada zmniejszenie iskrzenia spowodowanego niedokomutowaniem maszyny. Tak wiec dodatkowe, calkowicie niezalezne uzwojenie forsujace dziala zmniejszajaco na te czynniki, których obecnosc powoduje wystepowanie ognia okreznego na obwodzie komutatora. « Przedmiot wynalazku pokazano przykladowo na rysunku, którego fig. 1 przedstawia szkic zabudowy oddzielnych zwojów w podwójnych kanalach nabiegunmków, a fig. 2 — szkic polaczonych równolegle zwojów w pojedynczych kanalach, natomiast fig. 3- schemat rozmieszczenia w maszynie oddzielnych zwojów w postaci ramek prostych a fig. 4«— schemat zwojów w postaci ramek z petla, fig. 5 — schemat rozmieszczenia zwojów w maszynie polaczonych szeregowo zwojów a fig. 6«— schemat zwojów polaczonych równolegle w postaci klatki.

Bedaca przedmiotem wynalazku maszyna pradu stalego z samoczynnym forsowaniem biegunów komuta¬ cyjnych zaopatrzona jest w dodatkowe uzwojenie, skladajace sie z co najmniej dwóch nie polaczony ze soba i z obwodem elektrycznym maszyny, oddzielnych pojedynczych zwojów, wykonanych w formie ramek prostych 1 lub ramek z dodatkowa petla 2. Maszyna moze byc zaopatrzona w jedno, dla calej maszyny dodatkowe uzwojenie bedace wynikiem szeregowego 3 lub równoleglego 4 w formie klatki polaczenia pojedynczych zwojów.

Wszystkie zwoje wchodzace w sklad uzwojenia forsujacego maszyny wykonane z pretów z materialu niemagnetycznego o dobrej przewodnosci elektrycznej umieszczone sa w nabiegunnikach 5 biegunów glównych maszyny przy czym boki poszczególnych zwojów bedace odcinkami prostymi, osadzone sa w specjalnych, oddzielnie w nabiegunnikach wykonanych, podluznych podwójnych kanalach 6, rozsunietych wzgledem biegunów glównych lub w pojedynczych kanalach 7, znajdujacych sie dokladnie w osi biegunów glównych maszyny.• T * Dobór formy wykonania poszczególnych zwojów, jak i calego uzwojenia forsujacego, dobór przekroju uzwojenia oraz miejsce jego usytuowania w nabiegunnkach biegunów glównych zalezy od rozwiazania konstruk¬ cyjnego maszyny i jej parametrów oraz od wymaganej intensywnosci dzialania. <

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Maszyna pradu stalego z samoczynnym forsowaniem strumienia biegunów komutacyjnych, zaopatrzona w dodatkowe uzwojenie forsujace, znamienna tym, ze uzwojenie to nie polaczone z obwodem elektrycz¬ nym maszyny, sklada sie z co najmniej dwóch oddzielnych zwojów (1,2) lub tez ze zwojów polaczonych ze soba wjedna calosc (3, 4), których boki, bedace odcinkami prostymi, umieszczone sa w podluznych, znajdujacych sie w nabiegunnikach (5) biegunów glównych, specjalnych podwójnych kanalach (6) rozsunietych wzgledem osi biegunów lub tez w kanalach pojedynczych (7) usytuowanych w osiach biegunów. ¦

2. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze oddzielne zwoje, wchodzace w sklad uzwojenia forsujacego, stanowia pojedyncze ramki proste (1) lub tez ramki z petla (2) oplatajaca dodatkowo odpowiedni biegun komutacyjny maszyny. <

3. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w zaleznosci od szeregowego lub równoleglego polaczenia ze soba oddzielnych zwojów w jedna calosc uzwojenie forsujace przyjmuje postac uzwojenia szeregowego (3) badz tez przyjmuje postac uzwojenia klatkowego (4), skladajacego sie z pretów, umieszczonych w nabiegunnikach, w osiach biegunów glównych oraz z pierscieni, dwustronnie laczacych konce tych pretów.99 643 Fig 3 Hi KI 1 | S1 1 1 1 ML n~l 1 l ,s 1 ffg.4 .i- f^5 II N II 1 1 11 H i 1 1 1 i i 1 J L 11 l S 1 1 uL-l fig. 6