RU2175164C2 - Electrical machine - Google Patents

Electrical machine Download PDF

Info

Publication number
RU2175164C2
RU2175164C2 RU97114664A RU97114664A RU2175164C2 RU 2175164 C2 RU2175164 C2 RU 2175164C2 RU 97114664 A RU97114664 A RU 97114664A RU 97114664 A RU97114664 A RU 97114664A RU 2175164 C2 RU2175164 C2 RU 2175164C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
coils
rotor shaft
field winding
machine
Prior art date
Application number
RU97114664A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97114664A (en
Inventor
А.А. Леонтьев
Original Assignee
Леонтьев Алексей Алексеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонтьев Алексей Алексеевич filed Critical Леонтьев Алексей Алексеевич
Priority to RU97114664A priority Critical patent/RU2175164C2/en
Publication of RU97114664A publication Critical patent/RU97114664A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2175164C2 publication Critical patent/RU2175164C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; pulsed-current generators and motors. SUBSTANCE: proposed machine has variable-section magnetic-circuit ring attach to inner side of each end plate; each of these rings is assembled of insulated electric steel laminations to form stack; pressed to these stacks are ends of four magnetic circuits abutting against them by ribs of their insulated electric steel laminations protruding from formers of coils mounted on them; central part of frame mounts cylindrical former with electromagnetic field winding arranged along its longitudinal axis and attached to end plates. Rotor shaft mounted in bearing caps inside cylindrical former carries coaxially arranged cylindrical permanent magnet along its axis; ribs of insulated rectangular electric steel laminations forming its pole-shoe stacks abut against unlike-polarity ends of this magnet. Pole shoes are secured on rotor shaft and are shaped as incomplete circles confined inside two equal chords and two arcs relatively positioned diametrically in longitudinal axial plane so that minimal gaps are formed between them and central bores of magnetic-circuit rings. Paired starting leads of windings of four crosswise positioned coils and finishing lead of electromagnetic field winding are respectively brought out to two extreme and one central terminals on frame-mounted terminal strip; finishing winding leads of all four coils and starting lead of field winding are joined together to form single assembly of internal electric circuit of machine. EFFECT: enhanced efficiency and simplified design of convertible electrical machine. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкции генераторов и двигателей пульсирующего тока. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to the design of pulsed current generators and motors.

Известны конструкции электрических машин переменного и постоянного токов (см. А. С.Касаткин, "Электротехника", М.: Высшая школа, 1965 г., стр.86-90, 115-117), содержащие неподвижную часть - станину, две торцевые крышки с подшипниками для вала и роторный вал с укрепленными на нем двумя кольцами в машинах переменного тока, а в машинах постоянного тока коллектором, по которым скользят неподвижные щетки, соединяющие внутреннюю электрическую цепь ротора машины с внешней цепью. Known designs of electric machines of alternating and direct currents (see A. S. Kasatkin, "Electrical Engineering", M .: Higher School, 1965, pp. 86-90, 115-117), containing the fixed part - a bed, two end covers with bearings for the shaft and the rotor shaft with two rings fixed on it in AC machines, and in DC machines by a collector, along which fixed brushes slide connecting the internal electric circuit of the rotor of the machine with the external circuit.

Коллектор преобразует в машинах постоянного тока индуктированную в активной части обмотки ротора переменную электродвижущую силу в пульсирующую ЭДС постоянного направления. The collector converts in DC machines the variable electromotive force induced in the active part of the rotor winding into a pulsating EMF of a constant direction.

В машинах постоянного тока к внутренней стороне станины прикреплены главные сердечники с надетыми на них электромагнитными катушками, составляющие обмотку возбуждения магнитного потока, между которыми помещены еще дополнительные сердечники, уменьшающие на коллекторе машины искрение щеток. In DC machines, the main cores are attached to the inner side of the bed with electromagnetic coils on them, constituting a magnetic flux excitation winding, between which additional cores are placed that reduce brush sparking on the machine’s manifold.

Недостатком известных электрических машин является наличие скользящего контакта щеток с кольцами или с коллектором ротора. В отдельных случаях отмечается снижение коммутационной прочности машин, выражающейся в повышении возникновения вспышек на коллекторе и кругового на нем огня, снижающие эффективность работы машины. A disadvantage of the known electrical machines is the sliding contact of the brushes with rings or with the rotor manifold. In some cases, there is a decrease in the switching strength of machines, expressed in an increase in the occurrence of outbreaks on the collector and circular fire on it, which reduce the efficiency of the machine.

Известна конструкция электрических машин пульсирующего тока (см.а.с. СССР N 904132, МКИ 3, H 02 К 25/00, 13/14, опубл. 07.08.82 г.), содержащая массивную станину с главными и дополнительными полюсами, торцевые щиты и ротор с коллектором на валу. На внутренней поверхности концевых частей станины, напротив дополнительных полюсов, выполнены аксиальные ребра, несколько улучшающие коммутационную прочность машины, но сохраняют в ней ненадежный сложный элемент конструкции ротора коллектор, искрообразующий скользящий контакт со щетками. The known design of electric pulsating current machines (see ASA USSR N 904132, MKI 3, H 02 K 25/00, 13/14, publ. 07.08.82), containing a massive frame with main and additional poles, end shields and rotor with a collector on the shaft. On the inner surface of the end parts of the bed, opposite the additional poles, axial ribs are made that somewhat improve the switching strength of the machine, but retain an unreliable complex rotor design element in it, the collector, sparking sliding contact with the brushes.

Традиционно-принципиальная конструктивная схема всех известных электрических машин связана с образованием переменной ЭДС, индуктируемой в активной части проводниковой обмотки при пересечении ею вблизи разноименных электромагнитных полюсов неизменяемого магнитного потока, неизбежно определяет их электротехнические недостатки, во-первых, обмотки ротора имеют сложную конфигурацию, осложняющую монтаж их в многочисленных его пазах, во-вторых, низкий коэффициент использования электропроводной меди обмотки ротора, участвующей в образовании переменной ЭДС, в-третьих, наличие сложного элемента конструкции роторного коллектора с неэффективным скользящим его контактом со щетками и, в-четвертых, необходимость создания двух типов конструкции: машин переменного тока, способных трансформироваться, и машин - постоянного пульсирующего тока. The traditionally-basic structural scheme of all known electrical machines is associated with the formation of a variable EMF that is inducted in the active part of the conductor winding when it crosses near unlike electromagnetic poles of an unchanging magnetic flux, inevitably determines their electrical disadvantages, firstly, the rotor windings have a complex configuration that complicates installation them in its numerous grooves, and secondly, the low utilization of conductive copper of the rotor winding involved in the AANII variable emf, thirdly, the existence of inefficient sliding contact its complex structure element of the rotary collector with brushes and, fourthly, the need to create two design types: AC machines, the ability to transform, and machines - DC pulsating current.

Таким образом, известные электрические машины содержат наличие конструктивных недостатков, которые устраняются решением технической задачи по новой конструктивной схеме предложенного устройства. Thus, the known electric machines contain structural deficiencies that are eliminated by solving the technical problem according to the new structural scheme of the proposed device.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности и упрощении устройства обратимой электрической машины, создающей в режиме работы генератора два независимых противофазно-пульсирующих токов, раздельно трансформируемые в токи различных напряжений и совместно текущие по одному проводнику, соединяемые в единый прямой постоянный ток. The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the efficiency and simplify the design of a reversible electric machine that creates two independent antiphase-pulsating currents in the generator operating mode, separately transformed into currents of different voltages and flowing together through one conductor, connected to a single direct direct current .

Указанный технический результат достигается тем, что к внутренним сторонам торцевых крышек машины прикреплено по одному переменного сечения магнитопроводному кольцу, выполненных пакетами из изолированных листов электротехнической стали, имеющих, например, форму квадрата с центральным в нем отверстием и четырьмя по углам квадрата плоскостями, перпендикулярными его диагоналям, к которым посредством, например, винтов прижаты ребрами пластин концы четырех магнитопроводных сердечников, выступающих из каркасов сидящих на них катушек и выполненных пакетами из изолированных прямоугольных пластин из электротехнической стали, а в центральной части станины, вдоль ее продольной оси, установлен цилиндрический каркас с электромагнитной обмоткой возбуждения на нем, скрепленный с торцевыми крышками, например, посредством выступающих из крышек четырех стержней, сочлененных с щеками каркаса, внутри полости которого на размещенный в ней роторный вал соосно вдоль его оси посажен цилиндрический постоянный магнит, к разноименной полярности торцов которого прилегают ребра изолированных прямоугольных пластин из электротехнической стали, составляющие пакеты его полюсных наконечников, укрепленных на роторном валу и представляющих форму неполного круга, ограниченного двумя равными хордами и двумя длиной в четверть окружности круга дугами, взаимно диаметрально ориентированных в продольной осевой плоскости и образующих с центральными отверстиями магнитопроводных колец минимальные с возможностью вращения зазоры, причем соединенные попарно начала обмоток накрест лежащих четырех катушек и конец электромагнитной обмотки возбуждения соответственно выведены к двум крайним и среднему зажимам, расположенной на станине панели, а концы обмоток всех четырех катушек и начало обмотки возбуждения скреплены в единый узел внутренней электрической цепи машины. The specified technical result is achieved by the fact that to the inner sides of the end caps of the machine is attached one variable section of a magnetic ring made of packages of insulated sheets of electrical steel, having, for example, a square with a central hole in it and four corners of the square with planes perpendicular to its diagonals to which, for example, by means of screws, the ends of four magnetic core cores protruding from the frames of the coils sitting on them are pressed by the edges of the plates and you filled with packages of insulated rectangular plates made of electrical steel, and in the central part of the bed, along its longitudinal axis, a cylindrical frame with an electromagnetic field coil is mounted on it, fastened to the end caps, for example, by means of four rods protruding from the covers articulated with the frame cheeks, inside the cavity of which a cylindrical permanent magnet is aligned coaxially with its axis on the rotor shaft located in it, the insulating ribs adjacent to the opposite polarity of the ends of which rectangular rectangular plates made of electrical steel, comprising packages of its pole pieces, mounted on a rotor shaft and representing the shape of an incomplete circle bounded by two equal chords and two quarter-circle length arcs, mutually diametrically oriented in the longitudinal axial plane and forming magnetic rings with central holes minimum with the possibility of rotation gaps, moreover, connected in pairs the beginning of the windings crosswise lying four coils and the end of the electromagnetic excitation coils, respectively withdrawn to a middle and two extreme terminals situated on the frame panel, and the ends of the windings of the four top coils and excitation coil attached to a single unit to the internal circuitry of the machine.

Станина и торцевые крышки машины выполнены из немагнитопроводного материала, например из алюминия, а роторный вал выполнен, например, из немагнитной нержавеющей стали. The frame and end caps of the machine are made of non-magnetic material, for example aluminum, and the rotor shaft is made, for example, of non-magnetic stainless steel.

Конструктивная схема предложенной электрической машины изображена на чертежах:
Фиг. 1 - вид на машину со стороны торцевой крышки с частичным вырезом правой ее стороны.
The structural diagram of the proposed electric machine is shown in the drawings:
FIG. 1 is a view of the machine from the side of the end cover with a partial cut-out of its right side.

Фиг. 2 - поперечный разрез машины по А-А на фиг. 1. FIG. 2 is a cross-sectional view of the machine along AA in FIG. 1.

Фиг. 3 - график изменения величины магнитного потока, протекающего по сердечникам катушек в зависимости от угла поворота роторного вала. FIG. 3 is a graph of the magnitude of the magnetic flux flowing through the cores of the coils depending on the angle of rotation of the rotor shaft.

Фиг. 4 - электрическая схема электрической машины (ЭМ) с подключением ее к внешней электросети. FIG. 4 - electrical diagram of an electrical machine (EM) with its connection to an external power supply.

Электрическая машина содержит станину (1), роторный вал (2), две торцевые крышки (3), к внутренним сторонам которых прикреплено по одному переменного сечения магнитопроводному кольцу (4), выполненных пакетами из изолированных листов электротехнической стали, имеющих форму, например, квадрата с центральным в нем отверстием (5) и с четырьмя по углам квадрата плоскостями (6), перпендикулярных его диагоналям. Магнитопроводные кольца (4) укреплены посредством, например, четырех, выступающих из торцевых крышек бобышек (7). К плоскостям (6) магнитопроводных колец (4) прижаты, например, винтами, концы четырех магнитопроводных сердечников (8), выступающих из каркасов сидящих на них катушек (9), выполненных в виде пакетов из изолированных прямоугольных пластин электротехнической стали и прилегающих к плоскостям (6) ребрами пластин, обеспечивая магнитопроводность в местах их соприкосновения. The electric machine contains a frame (1), a rotor shaft (2), two end caps (3), to the inner sides of which are attached one variable section of a magnetic ring (4), made of packages of insulated sheets of electrical steel, having the shape of, for example, a square with a central hole in it (5) and with four planes (6) at the corners of the square perpendicular to its diagonals. The magnetic rings (4) are strengthened by, for example, four protruding from the end caps of the bosses (7). The ends of four magnetic cores (8) protruding from the frames of the coils (9) seated on them, made in the form of packets of insulated rectangular plates of electrical steel and adjacent to the planes () are pressed to the planes (6) of the magnetic rings (4), for example, by screws 6) the ribs of the plates, providing magnetic conductivity in the places of their contact.

В центральной части станины (1), вдоль ее продольной оси, неподвижно установлен цилиндрический каркас (10) с электромагнитной обмоткой возбуждения на нем, который с торцевыми крышками (3) скреплен посредством, например, четырех выступающих из них стержней (11), сочлененных с щеками каркаса (10). In the central part of the bed (1), along its longitudinal axis, a cylindrical frame (10) is fixedly mounted with an electromagnetic field winding on it, which is fastened with end caps (3) by, for example, four protruding rods (11) articulated from cheeks of the frame (10).

Роторный вал (2), вращательно установленный в подшипниках торцевых крышек (3), размещен в полости цилиндрического каркаса (10), на который соосно вдоль его оси посажен цилиндрический постоянный магнит (12) с разноименной полярностью (N-S) его торцов. К торцам постоянного магнита (12) прилегают ребрами пластины, составляющие пакеты полюсных наконечников (13), выполненных из изолированных прямоугольных пластин электротехнической стали. Пакеты полюсных наконечников (13) представляют форму (см. фиг. 1) неполного круга, ограниченного двумя равными хордами и двумя, например, длиной в четверть окружности круга дугами, которые закреплены от проворачивания на валу, например, посредством немагнитопроводных скоб (14), установленных на квадратном сечении шеек вала. The rotor shaft (2), rotationally mounted in the end cap bearings (3), is placed in the cavity of the cylindrical frame (10), on which a cylindrical permanent magnet (12) with opposite polarity (N-S) of its ends is mounted coaxially along its axis. To the ends of the permanent magnet (12) are adjacent the ribs of the plate making up the packages of pole pieces (13) made of insulated rectangular plates of electrical steel. Packs of pole pieces (13) represent the shape (see Fig. 1) of an incomplete circle bounded by two equal chords and two, for example, a quarter circle circumference with arcs that are secured from turning on the shaft, for example, by means of non-magnetic staples (14), mounted on a square section of the shaft necks.

Полюсные наконечники (13), расположенные на противоположных концах роторного вала (2), помещены (см. фиг. 2) в центральных отверстиях (5) магнитопроводных колец (4). Дуговые очертания полюсных наконечников (13) с окружностью центральных отверстий (5) образуют с возможностью вращения их минимально необходимые для этого зазоры и взаимно диаметрально ориентированы между собой в продольной осевой плоскости. Pole lugs (13) located at opposite ends of the rotor shaft (2) are placed (see Fig. 2) in the central holes (5) of the magnetic rings (4). The arc shape of the pole pieces (13) with the circumference of the central holes (5) rotates to form their minimum necessary gaps and are mutually diametrically oriented to each other in the longitudinal axial plane.

Начало накрест лежащих катушек (9), попарно соединенных между собой (см. схему фиг. 4), выведены к крайним зажимам (A-B) панели (15), расположенной на станине (1), а конец электромагнитной обмотки возбуждения, размещенной на цилиндрическом каркасе (10), присоединен к среднему зажиму (Д) панели. Концы всех четырех катушек (9) с началом обмотки возбуждения скреплены в единый узел внутренней электрической цепи машины. The beginning of the crosswise lying coils (9), interconnected in pairs (see diagram of Fig. 4), are led to the extreme clamps (AB) of the panel (15) located on the bed (1), and the end of the electromagnetic field winding located on the cylindrical frame (10) attached to the middle clip (D) of the panel. The ends of all four coils (9) with the beginning of the field winding are fastened into a single unit of the internal electrical circuit of the machine.

Станина (1) и торцевые крышки (3) выполнены из немагнитопроводного материала, например из алюминия, а роторный вал (2), например, из немагнитной нержавеющей стажи. The bed (1) and the end caps (3) are made of non-magnetic material, for example aluminum, and the rotor shaft (2), for example, of non-magnetic stainless steel.

В предложенной конструкции машины возможно применение постоянного магнита (12) с высокой коэрцитивной силой, исключающий использование в ней обмотки возбуждения, расположенной на каркасе (10), при этом электрический узел соединения всех концов катушек (9) непосредственно присоединяется к среднему зажиму (Д) панели (15). In the proposed machine design, it is possible to use a permanent magnet (12) with a high coercive force, excluding the use of an excitation winding located on the frame (10) in it, while the electrical node connecting all ends of the coils (9) is directly connected to the middle clamp (D) of the panel (fifteen).

Электрическая машина предложенного устройства обратима, может служить в определенных условиях режима работы, основанных на явлениях электромагнитной индукции как генератором, так и двигателем. The electric machine of the proposed device is reversible, can serve in certain conditions of the operating mode, based on the phenomena of electromagnetic induction by both the generator and the engine.

Работа предложенной конструкции машины в режиме генератора протекает следующим образом. В момент времени поворота роторного вала (2), соответствующего его положению, изображенному на фиг. 1, магнитный поток (φп) постоянного магнита (12), усиливаемый током, его остаточный магнетизм, проходящим по электромагнитной обмотке возбуждения, расположенной на неподвижно укрепленном каркасе (10), растекается в обе стороны по двум его разноименным полярностям (N-S) полюсных наконечников (13), преодолевая минимальной величины воздушные зазоры, расположенные диаметрально между дуговыми очертаниями его сторон и окружностью центрального отверстия (5), пересекает магнитопроводное кольцо (4) в диаметрально противолежащих его местах, направляясь в накрест лежащие (верхний правый и нижний левый) магнитопроводные сердечники (8) и смыкаясь в них, создает высокое значение проходящего по ним магнитного потока (φв), соответствующего обозначениям их на фиг. 3, который индуктирует в витках, сидящих на сердечниках катушек (9), большую электродвижущую силу (ЭДС), а в этот же момент времени расположения вала по двум другим накрест лежащим сердечникам (верхним левом и нижнем правом) протекает низкого значения магнитный поток (φн), т.к. магнитный поток со стороны хорд очертания полюсных наконечников (13) преодолевает значительное магнитное сопротивление больших воздушных промежутков и путей по магнитопроводному кольцу (4), индуктируя в витках сидящих на них катушек (9) соответствующую потоку низкую ЭДС.The work of the proposed design of the machine in generator mode proceeds as follows. At the time of rotation of the rotor shaft (2) corresponding to its position shown in FIG. 1, the magnetic flux (φ p ) of the permanent magnet (12), amplified by the current, its residual magnetism passing through the electromagnetic field winding located on the fixed frame (10), spreads on both sides along its two opposite polarities (NS) of the pole pieces (13), overcoming the minimum amount of air gaps located diametrically between the arc outlines of its sides and the circumference of the central hole (5), crosses the magnetic circuit ring (4) in diametrically opposite places, heading crosswise lying (upper right and lower left) magnetic core (8) and closing in them, creates a high value of the magnetic flux passing through them (φ in ), corresponding to their designations in FIG. 3, which induces a large electromotive force (EMF) in the turns sitting on the cores of the coils (9), and at the same time the shaft is located along two other crosswise lying cores (upper left and lower right), the magnetic flux (φ m ), because the magnetic flux from the chords of the outlines of the pole pieces (13) overcomes the significant magnetic resistance of large air gaps and paths along the magnetic circuit ring (4), inducing a low EMF in the turns of coils (9) sitting on them.

При дальнейшем повороте роторного вала (2) по часовой стрелке (см.фиг. 1) на угол 45o полюсный наконечник (13) займет горизонтальное положение, а магнитный поток (φп), растекаясь по нему и магнитопроводному кольцу (4), равновелико распределится по всем четырем сердечникам (8), создавая в них среднее значение магнитного потока (φс), при этом в накрест лежащих, верхнем правом и нижнем левом сердечниках, поток будет спадать до среднего своего значения (от φв до φс), а в двух других, верхнем левом и нижнем правом, сердечниках поток будет нарастать до величины среднего значения (от φн до φс). При перемещении роторного вала еще на 45o картина изменения магнитного потока в сердечниках (8) будет противоположна его начальному положению, а именно в правом верхнем и левом нижнем сердечниках (8), магнитный поток будет продолжать спадать (от φс до φн), тогда как в двух других сердечниках (8), в левом верхнем и правом нижнем, магнитный поток будет продолжать нарастать (от φс до φв ). Дальнейший поворот роторного вала будет продолжать картину изменения магнитного потока в сердечниках (8) и индуктирование э.д. с. в катушках (9).With further rotation of the rotor shaft (2) clockwise (see Fig. 1) at an angle of 45 o, the pole piece (13) will occupy a horizontal position, and the magnetic flux (φ p ) spreading along it and the magnetic ring (4) is equally will be distributed over all four cores (8), creating the average value of the magnetic flux (φ s ) in them, while in the cross lying, upper right and lower left cores, the flux will fall to its average value (from φ in to φ s ), and in the other two, upper left and lower right, cores, the flow will increase to Ichin average value (φ n to φ c). When the rotor shaft moves another 45 o, the picture of the change in the magnetic flux in the cores (8) will be opposite to its initial position, namely in the upper right and lower left cores (8), the magnetic flux will continue to fall (from φ s to φ n ), while in the other two cores (8), in the upper left and lower right, the magnetic flux will continue to increase (from φ s to φ in ). Further rotation of the rotor shaft will continue the picture of changes in magnetic flux in the cores (8) and induction from. in coils (9).

На фиг. 3 кривая, обозначенная римской цифрой "I", изображает изменение магнитного потока, протекающего в правом верхнем и левом нижнем накрест лежащих сердечниках (8), в зависимости от угла поворота роторного вала (2), а кривая, обозначенная цифрой "II", изображает изменение потока в левом верхнем и правом нижнем сердечниках. Соответственно кривым I и II изменения потока, протекающих в сердечниках (8) в витках на них сидящих катушек (9), индуктируется электродвижущая сила, создающая в попарно соединенных (см. фиг. 4) накрест лежащих катушек (9) течение двух независимых друг от друга противофазно-пульсирующих в одном направлении токов, подключенных к зажимам А и В панели (15). In FIG. 3, the curve indicated by the Roman numeral “I” depicts the change in magnetic flux flowing in the upper and left lower crosswise lying cores (8), depending on the angle of rotation of the rotor shaft (2), and the curve indicated by the numeral “II” depicts a change in flow in the upper left and lower right cores. Correspondingly to curves I and II, changes in the flow occurring in the cores (8) in the turns of the sitting coils (9) on them, an electromotive force is induced, which creates in the pairwise connected (see Fig. 4) lying coils (9) crosswise lying two independent from each other other antiphase-pulsating in one direction currents connected to clamps A and B of the panel (15).

На фиг. 4 изображена электрическая схема предложенной электрической машины, обозначенной буквами (ЭМ), на которой показано соединение начал обмоток накрест лежащих катушек (9), присоединенных к зажимам А и В на панели (15), и присоединение к зажиму "Д" конца электромагнитной обмотки (10) постоянного магнита (12), N-S, с подключением машины к внешней электросети. In FIG. 4 is an electrical diagram of the proposed electrical machine, indicated by the letters (EM), which shows the connection of the beginning of the windings of the crosswise lying coils (9) connected to the terminals A and B on the panel (15), and the end of the electromagnetic winding connected to the terminal “D” ( 10) a permanent magnet (12), NS, with the machine connected to an external power supply.

На фиг. 4 стрелками показаны направления течения двух независимых противофaзно-пульсирующих в одном направлении токов. К зажиму (Д) панели (15) из внешней электросети возвращаются по одному проводнику два противофазно-пульсирующих тока, которые совместно соединяются в нем в единый прямоточный постоянный ток, протекающий далее по электромагнитной обмотке возбуждения постоянного магнита N-S, создающего для работы машины магнитный поток (φп), Два независимых друг от друга противофазно-пульсирующих тока способны раздельно трансформироваться в традиционно применяемых трансформаторах переменного тока, обозначенных на фиг. 4 буквами TА и TB, в токи различной величины напряжений или в ток высокого напряжения, необходимый для эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния.In FIG. 4 arrows show the direction of flow of two independent antiphase pulsating currents in one direction. Two antiphase-pulsating currents return to one terminal (D) of the panel (15) from the external power supply network, which are jointly connected in it into a single direct-current direct current flowing further along the electromagnetic excitation winding of the permanent magnet NS, which creates a magnetic flux for the machine ( φ p ), Two independent from each other antiphase-pulsating currents can be separately transformed in the traditionally used alternating current transformers, indicated in FIG. 4 letters T A and T B , into currents of different voltages or into a high voltage current necessary for the efficient transmission of electricity over long distances.

Работа предложенной конструкции машины в режиме двигателя протекает следующим образом. The work of the proposed design of the machine in engine mode proceeds as follows.

В машину - двигатель, через зажимы (А и В) панели (15) поступают два независимых противофазно-пульсирующих токов, которые, протекая по виткам каждой пары накрест лежащих катушек (9) и совместно объединяясь в общем узле соединения их концов (см.фиг. 4), образуют в результате их соединения единый постоянный ток, который, проходя далее по электромагнитной обмотке возбуждения, расположенной на каркасе (10), покидает электрическую цепь машины по зажиму (JP) панели (15). Два независимых противофазно-пульсирующих тока, протекая по виткам катушек (9), создает в сердечниках (8) магнитное поле, бегущее от одной пары накрест лежащих сердечников к другой по магнитопроводному кольцу (4), притягивая при этом намагниченные дугообразные концы полюсных наконечников (13), обеспечивая непрерывно вращательный момент роторному валу (2) машины двигателя. In the machine is the engine, through the clamps (A and B) of the panel (15), two independent antiphase-pulsating currents arrive, which flow through the turns of each pair of crosswise lying coils (9) and are combined together in a common node connecting their ends (see Fig. .4), as a result of their connection, they form a single direct current, which, passing further along the electromagnetic field winding located on the frame (10), leaves the electrical circuit of the machine through the terminal (JP) of the panel (15). Two independent antiphase-pulsating currents flowing through the turns of the coils (9) create a magnetic field in the cores (8), running from one pair of cross-lying cores to the other along the magnetic circuit ring (4), while attracting the magnetized arcuate ends of the pole pieces (13) ), providing continuous torque to the rotor shaft (2) of the engine machine.

Предложенная принципиально новая конструктивная схема простого устройства эффективной электрической машины и генерируемые ею два независимых противофазно-пульсирующих токов постоянного направления, раздельно трансформируемые в токи различных напряжений и совместно соединяемые в единый прямой постоянный ток, представляет научно-технический интерес для электротехники, а также для прикладной физики по обеспечению питания пульсирующим током постоянного направления магнитного термоядерного реактора, для образования внутри его тороидальной камеры магнитной поверхности, способной длительное время удерживать плазму в теплоизоляции от стенок камеры. The proposed fundamentally new structural scheme of a simple device of an efficient electric machine and the two independent antiphase-pulsating currents of a constant direction generated by it, separately transformed into currents of different voltages and jointly connected into a single direct direct current, are of scientific and technical interest for electrical engineering, as well as for applied physics to provide a pulsating current supply of a constant direction of a magnetic thermonuclear reactor, for the formation of toro inside it Far End Camera magnetic surface capable of prolonged time in insulation to suppress plasma from the chamber walls.

Прошу предложенной электрической машине установить название: "Электромашина Леонтьева А.А."о I ask the proposed electric machine to establish the name: "Leontiev A.A. Electric Machine" about

Claims (2)

1. Электрическая машина, содержащая станину, роторный вал и две торцевые крышки с подшипниками для вала, отличающаяся тем, что в ней к внутренним сторонам торцевых крышек прикреплено по одному переменного сечения магнитопроводному кольцу, выполненных в виде пакетов из изолированных листов электротехнической стали, к которым прижаты концы четырех магнитопроводных сердечников, прилегающие к ним ребрами своих изолированных между собой пластин из электротехнической стали, выступающих из каркасов сидящих на них катушек, а в центральной части станины, вдоль ее продольной оси установлен цилиндрический каркас с электромагнитной обмоткой возбуждения, скрепленный с торцевыми крышками, внутри полости которого на вращательно размещенный в подшипниках крышек роторный вал, соосно вдоль его оси посажен цилиндрический формы постоянный магнит, к разноименной полярности торцев которого прилегают ребра изолированных прямоугольных пластин из электротехнической стали, составляющие пакеты его полюсных наконечников, укрепленных на роторном валу и представляющих форму неполного круга, ограниченного двумя равными хордами и двумя дугами, взаимно диаметрально ориентированных в продольной осевой плоскости и образующих с центральными отверстиями магнитопроводных колец минимальные зазоры, причем соединенные попарно начала обмоток накрест лежащих четырех катушек и конец электромагнитной обмотки возбуждения соответственно выведены к двум крайним и среднему зажимам расположенной на станине панели, а концы обмоток всех четырех катушек и начало обмотки возбуждения скреплены в единый узел внутренней электрической цепи машины. 1. An electric machine comprising a bed, a rotor shaft and two end caps with bearings for the shaft, characterized in that it has one variable section of a magnetic circuit ring made in the form of packages of insulated sheets of electrical steel to the inner sides of the end caps the ends of the four magnetic core are pressed against them by the ribs of their insulated plates of electrical steel, protruding from the frames of the coils sitting on them, and in the central hour and bed, along its longitudinal axis there is a cylindrical frame with an electromagnetic field winding, fastened to the end caps, inside the cavity of which a permanent magnet is mounted coaxially along its axis and mounted on a rotational shaft of the covers, a cylindrical permanent magnet with insulated edges adjacent to the opposite polarity of the ends rectangular plates of electrical steel, making up the packages of its pole pieces, mounted on a rotor shaft and representing the shape of an incomplete circle , bounded by two equal chords and two arcs, mutually diametrically oriented in the longitudinal axial plane and forming minimal gaps with the central holes of the magnetic rings, moreover, the pair-wise beginnings of the windings of crosswise lying four coils and the end of the electromagnetic field winding are respectively brought to two extreme and middle clamps located on the panel base, and the ends of the windings of all four coils and the beginning of the field winding are fastened into a single unit of the internal electrical circuit m ashin. 2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что станина и ее торцевые крышки выполнены из немагнитопроводного материала, например алюминия, а роторный вал выполнен, например, из немагнитной нержавеющей стали. 2. An electric machine according to claim 1, characterized in that the bed and its end caps are made of non-magnetic material, for example aluminum, and the rotor shaft is made, for example, of non-magnetic stainless steel.
RU97114664A 1997-09-02 1997-09-02 Electrical machine RU2175164C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114664A RU2175164C2 (en) 1997-09-02 1997-09-02 Electrical machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114664A RU2175164C2 (en) 1997-09-02 1997-09-02 Electrical machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97114664A RU97114664A (en) 1999-07-10
RU2175164C2 true RU2175164C2 (en) 2001-10-20

Family

ID=20196787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97114664A RU2175164C2 (en) 1997-09-02 1997-09-02 Electrical machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2175164C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАЧАТКИН А.С. Электротехника. - М.: Высшая школа, 1965, с.86-90, 115-117. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220190661A1 (en) Dc electric motor/generator with enhanced permanent magnet flux densities
US11387692B2 (en) Brushed electric motor/generator
JP4148647B2 (en) Multipolar motor generator with axial magnetic flux
US5097167A (en) Rotary electric machine coil assemblies
JPS63140647A (en) Total flux reversible and variable reluctance brushless apparatus
JP2008187887A (en) Structure of rotor and stator for electrical machine
JPH114555A (en) Permanent magnet rotating machine
US20060082237A1 (en) Toroidal AC motor
AU2779800A (en) An alternating current machine
US20170133897A1 (en) Axial Flux Electric Machine
US5283492A (en) Multiple magnetic pole DC motors
JP2001037126A (en) Self-starting type permanent magnet synchronous motor
RU2391761C1 (en) Commutator-free dc motor
US4387335A (en) Constant-frequency dynamo with stationary armature
US9831753B2 (en) Switched reluctance permanent magnet motor
US3624439A (en) Electromechanical energy converter with low-inertia specially wound coil
RU2175164C2 (en) Electrical machine
EP1810391B1 (en) Rotor-stator structure for electrodynamic machines
JP2660642B2 (en) 4 pole small DC motor
US6885130B2 (en) Efficient motor with dual cylindrical magnets and rotor arm coils
US3521099A (en) Commutatorless rotary electric machine
US4476406A (en) Generator
RU2507667C2 (en) Magnetic generator
RU2127939C1 (en) End-mounted composite generator
RU2286642C2 (en) Direct-current inductor motor