RU2280941C2 - Electrical machine - Google Patents

Electrical machine Download PDF

Info

Publication number
RU2280941C2
RU2280941C2 RU2003119781/09A RU2003119781A RU2280941C2 RU 2280941 C2 RU2280941 C2 RU 2280941C2 RU 2003119781/09 A RU2003119781/09 A RU 2003119781/09A RU 2003119781 A RU2003119781 A RU 2003119781A RU 2280941 C2 RU2280941 C2 RU 2280941C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
winding
shaft
sections
windings
Prior art date
Application number
RU2003119781/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003119781A (en
Inventor
Иван Никифорович Хамин (RU)
Иван Никифорович Хамин
Original Assignee
Иван Никифорович Хамин
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 Иван Никифорович Хамин filed Critical Иван Никифорович Хамин
Priority to RU2003119781/09A priority Critical patent/RU2280941C2/en
Publication of RU2003119781A publication Critical patent/RU2003119781A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2280941C2 publication Critical patent/RU2280941C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; convertible electrical machines.
SUBSTANCE: proposed electrical machine that can run as motor and as generator producing heavy ac and dc currents has frame, frame walls carrying field windings, shaft mounted on bearings, rotor carrying armature currents, and slip rings with ring holders; novelty is that all like-polarity pole cores carrying field windings on frame are facing rotor; connected in parallel with main field winding is auxiliary field winding built of two series-interconnected coils with opposing magnetic fluxes; coils are mounted on special projections made on inner walls of frame concentrically relative to rotor shaft; rotor is divided along circumference into two equal parts with copper gasket in-between; they are pressed together by means of copper strips; a number of round holes are provided on rotor circumference; same quantity of slit-type holes are made closer to rotor in radial plane which accommodate U-shaped winding coils of rotor placed on one side of rotor; they are inserted with their one end into round holes and with other end, in slit-type ones; wire ends of each coil on opposite end of rotor are interconnected in series; finishing leads of each coil are also interconnected in series and common finishing and starting leads of rotor winding are connected to flat copper slip rings secured on rotor shaft, at left- and right-hand ends; they are held in permanent contact with fixed flat graphite rings by means of hold-down flat springs secured on frame walls; rings are insulated on shaft end from rotor and from frame walls. Graphite rings are connected by means of conductors to common terminals; rotor winding is connected in parallel with field winding.
EFFECT: simplified design, reduced size, enhanced power output, enlarged functional capabilities.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к универсальным униполярным электрическим машинам, предназначенным для преобразования механической энергии в электрическую и, наоборот, для преобразования электрической энергии в механическую.The invention relates to universal unipolar electric machines designed to convert mechanical energy into electrical energy and, conversely, to convert electrical energy into mechanical energy.

Электрическая машина может работать в качестве электродвигателя от переменного однофазного тока, что очень важно, а также от импульсного тока одной полярности.An electric machine can operate as an electric motor from alternating single-phase current, which is very important, as well as from a pulse current of the same polarity.

В качестве генератора позволяет получить постоянный ток без коммутации большой мощности.As a generator, it allows to obtain direct current without switching high power.

Принцип работы электромашины в режиме двигателя основан на известном взаимодействии магнитного поля неподвижных статорных сердечников с обмотками возбуждения с электрическим полем проводников ротора, а в режиме генератора - на основе явлений электромагнитной индукции, возникающих между электромагнитами статора и обмотками ротора.The principle of operation of the electric machine in the motor mode is based on the known interaction of the magnetic field of the stationary stator cores with the field windings with the electric field of the rotor conductors, and in the generator mode - on the basis of electromagnetic induction phenomena arising between the stator electromagnets and the rotor windings.

Установка количества электромагнитов статора и проводников обмотки ротора не лимитируется.The setting of the number of stator electromagnets and rotor winding conductors is not limited.

Электромашина может найти широкое применение в бытовой и производственной технике, например, для получения постоянного тока, используемо в установках для электролиза и электросварки и т.п.An electric machine can be widely used in household and industrial equipment, for example, for producing direct current, used in installations for electrolysis and electric welding, etc.

Для получения постоянного тока, как правило, используются электромашины постоянного тока, выпрямление э.д.с и тока у которых производится при помощи коллектора и щеток, что в значительной степени осложняет работу машины. В начале текущего /1831 г./ столетия был сделан ряд попыток усовершенствовать бесколлекторную, униполярную машину, которая была осуществлена еще Фарадеем /см. стр.15-17. "Электрические машины". Пиотровский Л.М./ Под редакцией А.Р.Деро. Л.: Энергия, 1974 г. Издание 7-е/.To obtain direct current, as a rule, direct current electric machines are used, the emf and current are rectified by using a collector and brushes, which greatly complicates the operation of the machine. At the beginning of the current / 1831 / century, a number of attempts were made to improve the brushless, unipolar machine, which was carried out by Faraday / cm. pg. 15-17. "Electric cars". Piotrovsky L.M. / Edited by A.R.Dero. L .: Energy, 1974. 7th edition /.

На рис.1-6 упомянутого издания представлен один из возможных вариантов униполярной машины, включающей в себя станину с обмотками возбуждения, установленными аксиально на стенках станины, вал с подшипниками, стержни обмотки якоря, уложенные в стальном цилиндре. Концы стержней охвачены с обоих торцов якоря контактными кольцами со щетками.Fig. 1-6 of the mentioned publication shows one of the possible variants of a unipolar machine, which includes a bed with field windings mounted axially on the walls of the bed, a shaft with bearings, armature winding rods laid in a steel cylinder. The ends of the rods are covered at both ends of the anchor by contact rings with brushes.

Направление наведенной в проводниках якоря э.д.с. остается неизменным относительно этих проводников при вращении якоря, что позволяет получать постоянный ток без коммутации.Direction of the EMF induced in the conductors remains unchanged relative to these conductors during rotation of the armature, which allows you to get a constant current without switching.

Так как в данном случае все стержни включены параллельно, то напряжение машины определяется э.д.с. одного стержня.Since in this case all the rods are connected in parallel, the voltage of the machine is determined by the emf one rod.

Основным достоинством униполярной машины является отсутствие пульсаций напряжения и простота конструкции.The main advantage of a unipolar machine is the absence of voltage ripples and simplicity of design.

Униполярная машина является наиболее ближайшим аналогом по конструктивным особенностям и по принципу действия магнитного сцепления между движущейся и неподвижной частями электромашины предложенной электромашине.The unipolar machine is the closest analogue in terms of design features and the principle of magnetic coupling between the moving and stationary parts of the proposed electric machine.

Недостатком известных униполярных машин является то, что они не могут быть универсальными и используются в основном в качестве генератора низкого напряжения /5-40 В/ и большой силы тока /50 кА/. Мощность - до нескольких МВт /см. стр.521. Политехнический словарь. Изд. "Советская энциклопедия". Москва. 1977 г./.A disadvantage of the known unipolar machines is that they cannot be universal and are mainly used as a generator of low voltage / 5-40 V / and high current strength / 50 kA /. Power - up to several MW / cm. p. 521. Polytechnical Dictionary. Ed. "Soviet Encyclopedia". Moscow. 1977 /.

Предлагаемая электромашина обладает всеми упомянутыми положительными качествами и, кроме того, обладает универсальностью, может использоваться с применением больших и малых токов и напряжений, все будет зависеть от величины сопротивления обмоток статора и обмоток якоря, от схемы подключения указанных обмоток к источникам - все это не лимитируется и позволяет делать широкий выбор при конструировании подобных электромашин. Кроме того, подача и снятие напряжения и тока с якорных обмоток осуществляется посредством контактных колец, расположенных с левой и правой сторон ротора, которые обладают большой площадью соприкосновения, что позволит обеспечить надежность электромашины при подаче и использовании больших напряжений и токов, исключая всякого рода искрения и подгорания рабочих поверхностей у колец.The proposed electric machine has all the mentioned positive qualities and, in addition, has versatility, can be used with high and low currents and voltages, everything will depend on the resistance value of the stator windings and the armature windings, on the connection circuit of these windings to sources - all this is not limited and allows you to make a wide selection when designing such electric machines. In addition, the supply and removal of voltage and current from the armature windings is carried out by means of slip rings located on the left and right sides of the rotor, which have a large contact area, which will ensure the reliability of the electric machine when applying and using large voltages and currents, excluding any kind of sparking and burning of working surfaces at rings.

Подобные контактные кольца также не могут ухудшить контактное соединение и в том случае, если будет необходимость повысить скорость вращения ротора, например, для увеличения напряжения.Similar contact rings also cannot worsen the contact connection even if there is a need to increase the rotor speed, for example, to increase the voltage.

Предлагаемая электромашина, в отличие от прототипа, имеет магнитопровод статора зубчатый, выполненный в виде нескольких /четырех/ одноименнополюсных сердечников с обмотками возбуждения /количество полюсов не лимитируется/, равномерно распределенными по окружности станины. Обмотки возбуждения соединены между собой последовательно /как один из вариантов, практически есть возможность соединять обмотки возбуждения различными способами/.The proposed electric machine, in contrast to the prototype, has a gear stator magnetic circuit, made in the form of several / four / same-pole cores with field windings / the number of poles is not limited /, uniformly distributed around the circumference of the bed. The field windings are interconnected in series / as one of the options, there is practically the opportunity to connect the field windings in various ways /.

Предлагаемая электромашина, в отличие от прототипа, имеет магнитопровод ротора зубчатый /см. рис.1-5, стр.16, "Электрические машины", 1974, Пиотровский Л.М./, так как секции обмотки ротора уложены в радиальные пазы, разделяющиеся между собой радиальными прорезями, в которые уложены медные пластины, выполняющие роль двоякую:The proposed electric machine, in contrast to the prototype, has a magnetic rotor cog / cm. fig. 1-5, p.16, "Electric machines", 1974, L. Piotrovsky /, since the sections of the rotor winding are stacked in radial grooves, separated by radial slots, in which copper plates are laid, performing the role of two:

1 - служат как крепежные средства, стягивают между собой две половины ротора;1 - serve as fasteners, pull together two halves of the rotor;

2 - разрывают целостность магнитопровода с целью уменьшения потерь от вихревых токов и с целью исключения возникновения замкнутого магнитного поля, возникновение которого имеет место в кольцевой катушке, т.к. что известно, что магнитное поле в кольцевой катушке сосредоточено внутри нее и почти отсутствует вне ее. Для того чтобы выдавить магнитное поле из сердечника наружу, к зазору, используется глубокий паз, расположенный ближе к центру, в который уложены проводники с током, имеющим обратное направление движения. Как известно, при встречных направлениях токов в проводниках происходит расталкивание проводников. Если проводники жестко закрепить, то в этом случае расталкивание будет происходить только между магнитными полями, которые будут выталкиваться к зазору.2 - break the integrity of the magnetic circuit in order to reduce losses from eddy currents and to exclude the occurrence of a closed magnetic field, the occurrence of which takes place in an annular coil, because that it is known that the magnetic field in the ring coil is concentrated inside it and almost absent outside it. In order to squeeze the magnetic field out of the core outward, to the gap, a deep groove is used, located closer to the center, in which the conductors with current having the opposite direction of movement are laid. As you know, with opposite directions of currents in the conductors, the conductors repel each other. If the conductors are rigidly fixed, then in this case repulsion will occur only between magnetic fields, which will be pushed to the gap.

Ротор имеет только внешний вид с гладкой поверхностью, фактически ротор содержит глубокие пазы, состоящие из двух отверстий, расположенных в радиальной плоскости, причем верхнее отверстие имеет разрез 35 /см. фиг.3/, который также разрывает целостность магнитопровода /кроме того, форма отверстий также не лимитируется/. /На рис.1-5 показан сердечник якоря 4 зубчатым, см. стр.16, "Электрические машины", Пиотровский Л.М., однако же поверхность ротора выполнена гладкой.?/The rotor has only an appearance with a smooth surface; in fact, the rotor contains deep grooves consisting of two holes located in the radial plane, and the upper hole has a cut of 35 / cm. figure 3 /, which also breaks the integrity of the magnetic circuit / in addition, the shape of the holes is also not limited /. / Fig. 1-5 shows the core of the anchor 4 with a toothed one, see page 16, “Electric machines”, L. Piotrovsky, but the rotor surface is smooth.? /

Секции обмотки возбуждения ротора соединены между собой последовательно, что дает возможность использовать электромашину с применением более высоких напряжений, однако соединение секций между собой может быть самое разное, также не лимитируется.The sections of the rotor field winding are interconnected in series, which makes it possible to use an electric machine using higher voltages, however, the connection of the sections between themselves can be very different, also not limited.

Использование в предлагаемой электромашине дополнительных статорных обмоток возбуждения, которые являются основными, в отличие от прототипа, а также применение обмоток возбуждения на роторе дают возможность использовать электромашину в качестве электродвигателя, который может работать от переменных токов однофазной цепи. При смене направления движения тока в обмотках ротора или статора электродвигатель имеет возможность изменять направление вращения.The use in the proposed electric machine of additional stator field windings, which are the main ones, unlike the prototype, as well as the use of field windings on the rotor make it possible to use the machine as an electric motor that can operate from alternating currents of a single-phase circuit. When changing the direction of current flow in the windings of the rotor or stator, the electric motor has the ability to change the direction of rotation.

Регулировка магнитным по током, пересекающим проводники ротора, осуществляется посредством изменения тока вспомогательных обмотках возбуждения /ВОВ/. Изменение магнитного потока может осуществляться в больших пределах /от максимальной величины до нуля/, так как ток в вспомогательных обмотках возбуждения /ВОВ/ можно изменить на обратное направление, за счет которого магнитный поток полностью приостановится и произойдет торможение ротора. Обмотки возбуждения статора и обмотки ВОВ работают на одну нагрузку, на один и тот же магнитный поток. Это позволяет, во-первых, повысить мощность магнитного потока, во-вторых, создается возможность для регулирования магнитным потоком независимо, не влияя на другие обмотки возбуждения, например намагниченность сердечников основной обмотки возбуждения /ООВ/ будет сохраняться, что позволит в свою очередь переводить электромашину из одного режима работы на другой, т.е. из режима двигателя - в режим генератора.Magnetic current control crossing the rotor conductors is carried out by changing the current of the auxiliary excitation windings / BOB /. Changing the magnetic flux can be carried out over a wide range / from the maximum value to zero /, since the current in the auxiliary excitation windings / BOB / can be reversed, due to which the magnetic flux will completely stop and the rotor will brake. The stator field windings and the BOB windings operate on the same load, on the same magnetic flux. This allows, firstly, to increase the power of the magnetic flux, and secondly, it creates the opportunity to control the magnetic flux independently, without affecting other field windings, for example, the magnetization of the cores of the main field winding / OOB / will be saved, which will in turn allow you to transfer the electric machine from one operating mode to another, i.e. from engine mode to generator mode.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение мощности и достижение универсальности. Электромашина содержит несколько полюсных сердечников с обмотками возбуждения, расположенными одноименными полюсами к ротору.The problem to which this invention is directed is to increase power and achieve versatility. The electric machine contains several pole cores with field windings located by the same poles to the rotor.

Все обмотки возбуждения полюсных сердечников соединены между собой последовательно. Параллельно основной обмотке возбуждения подключена вспомогательная обмотка возбуждения, состоящая из двух секций, соединенных между собой последовательно, а магнитными потоками - встречно. Секции установлены на специальных выступах, выполненных на внутренних стенках станины концентрично валу ротора. Все секции ротора соединены между собой последовательно и установлены таким образом, что направление токов имеет одностороннюю направленность /слева - направо/, в результате все секции работают одновременно в магнитном поле, создавая мощный крутящий момент /для двигателей/ и высокую плотность тока /для генераторов/.All field windings of the pole cores are interconnected in series. Parallel to the main excitation winding, an auxiliary excitation winding is connected, consisting of two sections connected in series, and counter-magnetic fluxes. The sections are mounted on special protrusions made on the inner walls of the bed concentrically to the rotor shaft. All sections of the rotor are interconnected in series and installed in such a way that the direction of the currents has a one-sided orientation / from left to right /, as a result, all sections work simultaneously in a magnetic field, creating powerful torque / for motors / and high current density / for generators / .

Ротор разделен вдоль окружности на две равные части, между которыми установлена медная прокладка и которые сжаты между собой медными полосками. По окружности ротора выполнено несколько круглых отверстий, ближе к центру в радиальной плоскости с круглыми отверстиями выполнено столько же щелеобразных отверстий, в которые уложены и закреплены секции обмотки ротора. Заготовки секций выполнены П-образной формы и уложены все с одной стороны ротора. Одним концом они просовываются в круглое отверстие, а другим - в щелеобразное отверстие. На противоположной стороне ротора концы проводов каждой секции соединены между собой последовательно, также в последовательном порядке соединены между собой концы каждой секции, а общий конец и начало обмотки ротора соединены с контактными медными плоскими кольцами, закрепленными на валу с левой и правой сторон ротора, которые находятся в постоянном контакте с неподвижными графитовыми плоскими кольцами, удерживающимися поджимными плоскими пружинами, закрепленными на стенках статора. Кольца снабжены изоляцией со стороны вала, ротора и стенок статора /станины/. Графитовые кольца соединены проводами с общими клеммами. Обмотка ротора подключена параллельно обмотке возбуждения.The rotor is divided along the circumference into two equal parts, between which a copper gasket is installed and which are pressed together by copper strips. Several circular holes are made around the circumference of the rotor; closer to the center in the radial plane with round holes, the same number of slit-like holes are made in which sections of the rotor winding are laid and fixed. The blanks of the sections are made in a U-shape and all are laid on one side of the rotor. At one end they slip into a round hole, and at the other end into a slit-like hole. On the opposite side of the rotor, the ends of the wires of each section are connected together in series, the ends of each section are also connected in series, and the common end and beginning of the rotor winding are connected to contact copper flat rings fixed to the shaft on the left and right sides of the rotor, which are in constant contact with stationary graphite flat rings held by compression flat springs fixed to the stator walls. The rings are provided with insulation on the side of the shaft, rotor and the walls of the stator / bed /. Graphite rings are wired to common terminals. The rotor winding is connected in parallel with the field winding.

Предлагаемая электрическая машина выгодно отличается от всех известных электромашин. Обладает мощным крутящим моментом, обладает универсальностью, намного проще в изготовлении, отсутствует коллектор, позволяет сохранять остаточную намагниченность в сердечниках основной обмотки возбуждения, что позволяет осуществлять надежный запуск двигателя и пуск генератора. Вспомогательная обмотка возбуждения может использоваться как регулирующий элемент скорости вращения двигателя, а в режиме генератора может использоваться для управления магнитным потоком с целью регулировки подачи напряжения.The proposed electric machine compares favorably with all known electric machines. It has powerful torque, is versatile, much easier to manufacture, there is no collector, it allows you to save the residual magnetization in the cores of the main field winding, which allows for reliable engine start and generator start-up. The auxiliary field winding can be used as a regulating element of the engine speed, and in the generator mode it can be used to control the magnetic flux in order to regulate the voltage supply.

Предлагаемая укладка П-образных секций обмотки ротора в большей степени будет играть положительную роль, чем отрицательную, как может показаться. Если учесть, что взаимодействие между проводником с током и магнитным полем происходит с максимальной силой только на очень малом промежутке между ними /1-2 мм/, а на расстоянии 10-15 см сильное взаимодействие прекращается, то предложенная укладка секций обмотки ротора не будет оказывать противодействующей реакции. Проводники с обратным направлением токов, находящиеся в щелеобразных отверстиях, будут слабо взаимодействовать с магнитным потоком, т.к. они удалены от сильного взаимодействия магнитного потока и погружены в тело ротора, и, кроме того, проводники рассредоточены вдоль радиальной щели, поэтому наводимая э.д.с. будет рассеиваться, а часть будет воздействовать на электрическое поле проводников в круглых отверстиях и выталкивать его к зазору, аналогично обмоткам с глубоким пазом.The proposed laying of the U-shaped sections of the rotor winding will play a greater role than negative, as it might seem. If we consider that the interaction between the conductor with the current and the magnetic field occurs with maximum force only at a very small gap between them / 1-2 mm /, and at a distance of 10-15 cm the strong interaction ceases, then the proposed laying of the rotor winding sections will not have counteracting reaction. Conductors with reverse currents located in slit-like openings will interact weakly with magnetic flux, because they are removed from the strong interaction of the magnetic flux and immersed in the rotor body, and, in addition, the conductors are dispersed along the radial gap, therefore, the induced emf will dissipate, and part will act on the electric field of the conductors in the round holes and push it to the gap, similar to windings with a deep groove.

На фиг.1 показан разрез электромашины по средней части вдоль окружности статора.Figure 1 shows a section of an electric machine in the middle part along the circumference of the stator.

На фиг.2 показан разрез электромашины по А-А на фиг.1 в сборе.In Fig.2 shows a section of an electric machine along aa in Fig.1 complete.

На фиг.3 показан ротор, вид с торца.Figure 3 shows the rotor, an end view.

На фиг.4 показан разрез ротора по А-А на фиг.3.Figure 4 shows a section of the rotor along aa in figure 3.

На фиг.5 показан ротор со стороны окружной поверхности.Figure 5 shows the rotor from the side of the circumferential surface.

На фиг.6 показана заготовка секции обмотки ротора.Figure 6 shows the workpiece section of the rotor winding.

На фиг.7 показана заготовка секции, вид с боку.Figure 7 shows the workpiece section, view from the side.

На фиг.8 показана схема соединений обмоток возбуждения и обмотки ротора.On Fig shows a connection diagram of the field windings and the rotor winding.

Электрическая машина включает в себя станину 1 с двумя стенками 2 и 3, вал 4 с ротором 5 и подшипниками 6 и 7, установленными в стенках станины, фиксирующимися крышками 8 и 9. На внутренней цилиндрической поверхности станины закреплены четыре полюсных сердечника 10, 11, 12, 13 с основными обмотками возбуждения /OOB/ 14, 15, 16, 17, соединенными между собой последовательно, начало и конец которых выведены наружу 18 и 19 /фиг.2/ и подсоединены к общим клеммам 20 и 21 сети. Все полюсные сердечники обращены своими одноименными полюсами /N/ к ротору 5. На внутренних стенках станины выполнены специальные выступы 22 и 23 концентрично валу 4, на которых расположены вспомогательные обмотки возбуждения /ВОВ/ 24 и 25. Входной конец 26 вспомогательной обмотки возбуждения 24 выведен наружу и соединен с общей клеммой 20. Выходной конец 27 обмотки 25 выведен наружу и соединен с общей клеммой 21. Обмотки 24 и 25 соединены между собой последовательно, а относительно основных обмоток возбуждения - параллельно, в то же время магнитными потоками обращены друг к другу встречно одноименными знаками /S/, фиг.2 и 8. Основные обмотки и вспомогательные обмотки возбуждения работают на одну нагрузку, на один магнитный поток.The electric machine includes a frame 1 with two walls 2 and 3, a shaft 4 with a rotor 5 and bearings 6 and 7 installed in the walls of the frame, fixed by covers 8 and 9. Four pole cores 10, 11, 12 are fixed on the inner cylindrical surface of the frame , 13 with the main field windings / OOB / 14, 15, 16, 17 connected in series, the beginning and end of which are brought out 18 and 19 / Fig. 2/ and connected to common network terminals 20 and 21. All pole cores are turned with their same poles / N / to the rotor 5. On the inner walls of the bed are made special protrusions 22 and 23 concentrically to the shaft 4, on which the auxiliary excitation windings / BOB / 24 and 25 are located. The input end 26 of the auxiliary excitation winding 24 is brought out and connected to a common terminal 20. The output end 27 of the winding 25 is brought out and connected to a common terminal 21. The windings 24 and 25 are connected to each other in series, and relative to the main field windings, in parallel, while magnetic kami face each other oppositely homonymous characters / S /, 2 and 8. The main winding and the auxiliary excitation windings operate in one load at a magnetic flux.

Сердечник ротора 5 /т.е. сам ротор/ набирается также из листов стали /не показано/, изолированных друг от друга лаком /или другими способами/ для уменьшения потерь от вихревых токов и нагрева, и разделен на две равные части 28 и 29 /фиг.5/ в плоскости окружности медной прокладкой 30 и сжаты между собой в одно целое поперечными медными полосками 31 /фиг.3/, проходящими между секциями обмоток /например, 32 и 33, фиг.3/ ротора. Главной особенностью устройства ротора является укладка секций обмотки. Для этой цели выполнены по окружности ротора несколько /16 шт./ сквозных поперечных отверстий круглой формы 34 с прорезями 35 для выхода электрического поля. Соответственно каждому круглому отверстию выполнены ближе к центру, в радиальной плоскости, столько же щелеобразных отверстий 36. Площади по сечению отверстий должны соответствовать друг другу. С обеих сторон ротора, для укладки проводов, выполнены между отверстиями впадины 37 и 38 /фиг.4/. Образовавшийся целый участок ротора между отверстиями 39 /фиг.3/ выполняет роль сердечника для каждой секции /см. 28 и 29, фиг.4/, которые будут увеличивать магнитную индукцию, так как известно, что при помещении в магнитное поле катушки металлического сердечника магнитная индукция увеличивается во много раз.Rotor core 5 / i.e. the rotor itself / is also assembled from steel sheets / not shown /, insulated from each other by varnish / or by other means / to reduce losses from eddy currents and heating, and is divided into two equal parts 28 and 29 / Fig. 5/ in the plane of the copper circle gasket 30 and are compressed together by transverse copper strips 31/3 /, passing between sections of the windings / for example, 32 and 33, Fig.3 / rotor. The main feature of the rotor device is the laying of the winding sections. For this purpose, several / 16 pcs. / Through transverse holes of circular shape 34 with slots 35 for the exit of the electric field are made around the circumference of the rotor. Accordingly, each circular hole is made closer to the center, in the radial plane, the same number of slit-like holes 36. The area of the cross-section of the holes should correspond to each other. On both sides of the rotor, for laying wires, made between the holes of the trough 37 and 38/4 /. Formed a whole section of the rotor between the holes 39/3 / serves as a core for each section / see 28 and 29, FIG. 4 /, which will increase magnetic induction, since it is known that when a metal core coil is placed in the magnetic field, the magnetic induction increases many times.

На фиг.6 и 7 показана одна заготовка секции обмотки ротора. Она представляет собой рассеченный моток провода, концы которого уложены в соответствующую изоляцию 40 и 41 и сформованы П-образной формы, в результате один конец секции приобретает круглую форму, а другой - плоскую. Круглым концом секция просовывается в круглое отверстие, а плоским концом - соответственно в щелеобразное отверстие /фиг.3 и 4/. Укладка секций производится с одной стороны ротора /см. фиг.3, верхняя часть ротора/.6 and 7 show one blank of the rotor winding section. It is a dissected coil of wire, the ends of which are laid in the corresponding insulation 40 and 41 and are molded in a U-shape, as a result, one end of the section becomes round and the other flat. With the round end, the section is pushed into the round hole, and with the flat end into the slot-like hole (Fig. 3 and 4), respectively. The sections are laid on one side of the rotor / cm. figure 3, the upper part of the rotor /.

После укладки секций производится соединение проводов в каждой секции в последовательном порядке. Для удобства поиска концов на вход первого /любого из них/ провода 42 /фиг.4/ подается небольшое напряжение /24 В/, затем отыскивается его конец 43 и соединяется с началом второго провода 44, затем конец 45 соединяется с началом провода 46 и т.д. Конец 47 - с началом 48. Конец 49 - с началом 50. Конец 51 - с началом 52, а выходной конец 53 одной секции соединяется с началом 54 второй секции и т.д. Выход 55 соединяется с началом 56. Выход 57 - с началом 58. Выход 59 - с началом 60. Выход 61 соединяется со следующей соседней секцией 6 /по. счету на фиг.3/, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 и далее на вход 78. Выход 79 - с началом 80. Выход 81 - с началом 82. Выход 83 окажется концом обмотки ротора. На фиг.3 в нижней половине ротора отсутствуют секции, а счет соответствует всем секциям по порядку. Выходной конец 83 соединяется с плоским медным кольцом 84, который закреплен на валу с правой стороны ротора 5 /фиг.2/. Кольцо имеет изоляцию 96 со стороны вала и ротора. Кольцо имеет рабочую боковую поверхность, которой находится в постоянном контакте с рабочей боковой поверхностью неподвижного плоского графитового кольца 85, удерживающегося в неподвижном положении с четырех сторон поджимной плоской пружиной 86, закрепленной 87 на стенке станины 3.After laying the sections, the wires in each section are connected in sequential order. For the convenience of finding the ends, a small voltage / 24 V / is applied to the input of the first / any of them / wire 42 / Fig. 4/, then its end 43 is found and connected to the beginning of the second wire 44, then the end 45 is connected to the beginning of wire 46 and t .d. The end 47 is with the beginning of 48. The end of 49 is with the beginning of 50. The end of 51 is with the beginning of 52, and the output end 53 of one section is connected to the beginning 54 of the second section, etc. Output 55 is connected to the beginning of 56. Output 57 is to the beginning of 58. Output 59 is to the beginning of 60. Output 61 is connected to the next adjacent section 6 / po. account in figure 3 /, 7, 8, 9, 10, 11, 12 and 13 and then to input 78. Output 79 - with the beginning of 80. Output 81 - with the beginning of 82. Output 83 will be the end of the rotor winding. In Fig. 3, there are no sections in the lower half of the rotor, and the count corresponds to all sections in order. The output end 83 is connected to a flat copper ring 84, which is mounted on a shaft on the right side of the rotor 5/2 /. The ring is insulated 96 on the shaft and rotor sides. The ring has a working side surface, which is in constant contact with the working side surface of a stationary flat graphite ring 85, which is held in a fixed position on four sides by a compressing flat spring 86, mounted 87 on the wall of the bed 3.

Угольное кольцо имеет со стороны вала и поджимных пружин изоляцию. Угольное кольцо соединяется с проводом 88, который выведен наружу и соединяется с общей клеммой 21 /фиг.2/. Входной конец 42 /фиг.3/ соединяется с другим медным плоским кольцом 89, закрепленном на валу с другой стороны ротора, и также изолирован от вала и ротора, своей рабочей поверхностью находится в постоянном контакте с рабочей поверхностью другого угольного кольца 90, удерживающегося с четырех сторон поджимными плоскими пружинами 91, закрепленными на стенке 2 статора. Угольное кольцо также имеет изоляцию со стороны вала и поджимных пружин. Угольное кольцо соединено проводом 92 с общей клеммой 20 /фиг.2/.The carbon ring has insulation on the side of the shaft and compression springs. The carbon ring is connected to a wire 88, which is brought out and connected to a common terminal 21/2 /. The input end 42 / Fig. 3/ is connected to another copper flat ring 89, mounted on the shaft on the other side of the rotor, and is also isolated from the shaft and the rotor, its working surface is in constant contact with the working surface of another carbon ring 90, held from four sides with flat spring springs 91 fixed to the stator wall 2. The carbon ring also has insulation on the side of the shaft and compression springs. The carbon ring is connected by a wire 92 with a common terminal 20/2 /.

Провода каждой секции /фиг.6 и 7/ формуются П-образной формы 93 и укладываются в гнезда 37 и 38, а лишние концы 94 и 95 обрезаются, изолируются, уплотняются, закрепляются и заливаются герметиком или т.п. Цифра 96 указывает мест изоляции.The wires of each section (Fig. 6 and 7) are molded in a U-shape 93 and laid in sockets 37 and 38, and the excess ends 94 and 95 are cut, insulated, sealed, fixed and filled with sealant or the like. The number 96 indicates places of isolation.

В результате односторонней укладки секций и последовательного соединения их между собой направление движения тока во всех активных проводниках имеет одностороннее направление, слева направо /показано на фиг.5/, а в проводниках, уложенных в щелеобразных отверстиях, ток движется в обратном направлении /см. фиг.1, где крестиком показано движение тока от нас, а точкой - к нам/. Такое расположение токов в секциях обмотки ротора будет соответствовать работе электромашины в режиме электродвигателя, если ротор будет вращать вал по стрелке, фиг.1.As a result of one-sided laying of sections and their serial connection to each other, the direction of current flow in all active conductors has a one-sided direction, from left to right / shown in Fig. 5 /, and in conductors laid in slit-like openings, the current moves in the opposite direction / cm. figure 1, where the cross shows the movement of current from us, and the point - to us /. This arrangement of currents in sections of the rotor winding will correspond to the operation of the electric machine in electric motor mode, if the rotor rotates the shaft in the direction of the arrow, Fig. 1.

При работе электромашины в режиме генератора вращение ротора и направление магнитного потока останутся прежними, а направление тока в обмотке ротора изменится на обратное, поэтому во избежание размагничивания сердечников у обмоток возбуждения статора необходимо концы роторной обмотки поменять местами.When the electric machine is operating in generator mode, the rotor rotation and the direction of the magnetic flux will remain the same, and the current direction in the rotor winding will be reversed, therefore, to avoid demagnetization of the cores on the stator excitation windings, it is necessary to swap the ends of the rotor winding.

Для перевода электромашины в режим генератора переменного тока необходимо разбить шестнадцать секций обмотки ротора на четыре группы по четыре секции в каждой группе. Секции, входящие в первую группу /1, 2, 3, 4/ и в третью группу /9, 10, 11, 12/, остаются с прежним направлением тока, а в секциях, входящих во вторую группу /5, 6, 7, 8/ и в четвертую /13, 14, 15, 16/, ток включается в обратном направлении, для чего у этих секций необходимо концы поменять местами.To put the electric machine into AC generator mode, it is necessary to break sixteen sections of the rotor winding into four groups of four sections in each group. Sections included in the first group / 1, 2, 3, 4 / and in the third group / 9, 10, 11, 12 /, remain with the same current direction, and in sections included in the second group / 5, 6, 7, 8 / and in the fourth / 13, 14, 15, 16 /, the current is turned on in the opposite direction, for which these sections need to be reversed.

Работа электромашины в режиме электродвигателя.The operation of the electric machine in electric motor mode.

При подаче переменного или импульсного тока на клеммы 20 и 21 /фиг.2/ ток пойдет тремя параллельными путями.When applying alternating or pulsed current to terminals 20 and 21 (Fig. 2/), the current will go in three parallel ways.

По первому пути ток пойдет от клеммы 20 на провод 18 через основные обмотки возбуждения 14, 15, 16, 17 /фиг.1/ и на выходной провод 19 и клемму 21 /фиг.2/. Полюсные сердечники 10, 11, 12, 13 намагнитятся и создадут четыре магнитных потока с направлением к центру ротора с одноименным полюсом /северным/.On the first path, the current will go from terminal 20 to wire 18 through the main field windings 14, 15, 16, 17 / Fig. 1/ and to the output wire 19 and terminal 21 / Fig. 2/. The pole cores 10, 11, 12, 13 will be magnetized and create four magnetic flux with a direction to the center of the rotor with the same pole / north /.

По второму пути ток пойдет от клеммы 20 на входной провод 26 вспомогательных обмоток возбуждения 24 и 25 /ВОВ/ и далее через выходной провод 27 на клемму 21. Ток, проходя вспомогательные обмотки возбуждения, будет создавать в обмотках магнитный поток, вектор которого будет совпадать с вектором магнитного потока, идущего от основных обмоток возбуждения. Так как вспомогательные обмотки возбуждения 24 и 25 включены своими магнитными потоками встречно, то магнитный поток от основных обмоток возбуждения пойдет через ротор двумя путями, разделенными медной прокладкой 30 /фиг.2/. Первый магнитный поток Ф1 от северных полюсов магнитных сердечников с четырех сторон, пересекая активные провода, уложенные в круглых отверстиях по левой стороне ротора /фиг.5/, роторный вал 4, выступ 22 вспомогательной обмотки 24 /фиг.2/, через левую стенку 2 станины и далее магнитный поток замкнется на южных полюсах сердечников 10, 11, 12, 13. Второй магнитный поток Ф2 пойдет также от северных полюсов сердечников 10, 11, 12, 13, пересекая активные провода, уложенные в круглых отверстиях, и далее по правой стороне ротора 29 /фиг.5/, роторный вал 4, выступ 23 вспомогательной обмотки возбуждения 25, через правую стенку 3 станины и далее магнитный поток замкнется на южные полюса сердечников 10, 11, 12, 13.On the second path, the current will go from terminal 20 to the input wire 26 of the auxiliary excitation windings 24 and 25 / BOB / and then through the output wire 27 to terminal 21. The current passing the auxiliary excitation windings will create a magnetic flux in the windings, the vector of which will coincide with vector of magnetic flux coming from the main field windings. Since the auxiliary excitation windings 24 and 25 are turned on counter-magnetic fluxes, the magnetic flux from the main excitation windings will go through the rotor in two ways, separated by a copper strip 30/2 /. The first magnetic flux F1 from the north poles of the magnetic cores on four sides, crossing active wires laid in round holes on the left side of the rotor (Fig. 5/, rotor shaft 4, protrusion 22 of the auxiliary winding 24 / Fig. 2/, through the left wall 2 bed and then the magnetic flux will close at the south poles of the cores 10, 11, 12, 13. The second magnetic flux F2 will also go from the north poles of the cores 10, 11, 12, 13, crossing the active wires laid in round holes, and then on the right side rotor 29 / Fig. 5/, rotor shaft 4, protrusion 23 auxiliary gatelnoy excitation winding 25, through the right wall of the frame 3 and the magnetic flux will close more to the south poles of the cores 10, 11, 12, 13.

По третьему пути ток пойдет от клеммы 20 через провод 92 на неподвижный кольцевой контакт 90 и подвижный кольцевой контакт 89 на вход первой секции 83 /фиг.3/ ротора. Проходя последовательно все секции /16 шт./, провод 42 и 88 /фиг.2/, ток поступит на клемму 21.In the third way, the current will flow from terminal 20 through wire 92 to the fixed ring contact 90 and the movable ring contact 89 to the input of the first section 83 / Fig. 3/ of the rotor. Passing sequentially all sections / 16 pcs /, wire 42 and 88 / Fig.2/, the current will flow to terminal 21.

Таким образом, все три пути токов подключены к сети параллельно. Так как активные провода обмотки ротора, уложенные в круглых отверстиях, находятся в магнитном поле, то на них будут действовать магнитные силы, а следовательно, и момент сил относительно оси ротора. Под действием вращающего момента ротор будет вращаться. Имея ротор на своей окружной поверхности шестнадцать мощных пучков активных проводов, находящихся постоянно в магнитном поле полюсных сердечников, согласованно взаимодействующих с дополнительными обмотками возбуждения, будут создавать мощный вращающий момент. С другой стороны, дополнительные обмотки возбуждения будут намагничивать свои выступы 22 и 23, которые, взаимодействуя с валом ротора, будут создавать тормозной эффект. Вал как стержень в катушке с током будет удерживаться в магнитном поле неподвижно и этим оказывать сопротивление вращающему моменту. Так как радиус ротора превышает размеры радиуса вала во много раз, то противодействие вала будет незначительным.Thus, all three current paths are connected to the network in parallel. Since the active wires of the rotor winding, laid in round holes, are in a magnetic field, they will be affected by magnetic forces, and therefore the moment of forces relative to the axis of the rotor. Under the action of the torque, the rotor will rotate. Having a rotor on its circumferential surface, sixteen powerful bundles of active wires that are constantly in the magnetic field of the pole cores, interacting in conjunction with additional field windings, will create a powerful torque. On the other hand, additional field windings will magnetize their protrusions 22 and 23, which, interacting with the rotor shaft, will create a braking effect. The shaft as a rod in a coil with a current will be held motionless in a magnetic field and thereby provide resistance to torque. Since the radius of the rotor exceeds the size of the radius of the shaft many times, the reaction of the shaft will be negligible.

При прохождении тока по обмоткам каждой секции /фиг.3/ в сердечниках 39 /16 шт./ будет образовываться магнитный поток "Ф" аналогично замкнутому магнитному потоку в кольцевой катушке, который будет создавать нагрев ротора. /Установлено, что в кольцевой катушке магнитное поле сосредоточено внутри нее и почти отсутствует вне ее/. Для уменьшения данного магнитного потока каждая секция отсекается от соседней медными пластинами 31 /фиг.3/, т.к. известно, что медные пластины несколько задерживают прохождение магнитного потока, и в результате этого полное магнитное поле одной секции 32 и 33 /фиг.3/ будет взаимодействовать между двумя встречными потоками двух ветвей 32 и 33 одной секции и выдавливаться вверх через вырез 35 круглого пучка 33 вместе с электрическим полем 97. Разделение секций на круглые и плоские пучки проводов /фиг.6 и 7/ обосновано тем, что электрическое поле в круглых пучках создается более сильное и плотное по сравнению с электрическим полем, возникающим в плоских пучках. Следовательно, два пучка проводов со встречными токами, находясь между двумя медными пластинами 31, будут противодействовать между собой электрическими полями и расталкиваться между собой. Так как проводники закреплены неподвижно, то расталкиваться между собой будут только одни электрические поля и будут выдавливаться по коридору медных пластин от плоского пучка 32 в сторону круглого пучка 33, аналогично двигателям с глубоким пазом /см. стр.257, там же/. Пример, фиг.3 и 6, вокруг круглого пучка 33 образуется более плотное электрическое поле 97 по сравнению с плоским пучком 98, т.к. плоский пучок проводов обладает большей способностью рассеивать электрическое поле. Поэтому электрическое поле плоского пучка не может взаимодействовать с магнитным потоком полюсных сердечников по двум причинам, это - из-за удаленности от полюсов и из-за слабого электрического поля.With the passage of current through the windings of each section (Fig. 3/ in the cores 39/16 pcs.), A magnetic flux "F" will be formed similar to a closed magnetic flux in an annular coil, which will create heating of the rotor. / It was established that in a ring coil a magnetic field is concentrated inside it and almost absent outside it /. To reduce this magnetic flux, each section is cut off from the adjacent copper plates 31/3 /, because it is known that copper plates somewhat inhibit the passage of magnetic flux, and as a result of this, the total magnetic field of one section 32 and 33 (Fig. 3/) will interact between two counter flows of two branches 32 and 33 of one section and will be extruded upward through the cut 35 of the round beam 33 together with the electric field 97. The separation of the sections into round and flat bundles of wires / 6 and 7 / is justified by the fact that the electric field in round bundles creates a stronger and denser than the electric field arising in flat bundles. Therefore, two bundles of wires with opposing currents, located between two copper plates 31, will oppose each other with electric fields and repel each other. Since the conductors are fixed motionless, only one electric field will be repelled among themselves and will be squeezed out along the corridor of copper plates from the flat beam 32 towards the round beam 33, similarly to engines with a deep groove / cm. p. 257, ibid. Example, FIGS. 3 and 6, around a round beam 33, a denser electric field 97 is formed compared to a flat beam 98, because a flat bundle of wires has a greater ability to dissipate the electric field. Therefore, the electric field of a plane beam cannot interact with the magnetic flux of the pole cores for two reasons, this is because of the distance from the poles and because of the weak electric field.

При быстрой смене полярности тока исчезающий ток в проводниках круглой секции вызовет уменьшение магнитного поля, индукционные линии которого, пересекая проводники этой же секции, находящиеся в плоском пучке, создадут совместно с убывающим током мощные противодействующие магнитные импульсы, которые будут расталкиваться между собой, создавая таким образом выталкивание магнитного поля в сторону зазора. Чем быстрее будет происходить смена полярности тока в цепи, тем больше будут магнитные импульсы, которые в свою очередь будут создавать более мощный крутящий момент.With a rapid change in the polarity of the current, the disappearing current in the conductors of the round section will cause a decrease in the magnetic field, the induction lines of which, crossing the conductors of the same section, located in a flat beam, will create, together with the decreasing current, powerful opposing magnetic pulses that will repel each other, thereby creating pushing the magnetic field toward the gap. The faster the polarity of the current in the circuit changes, the greater will be the magnetic pulses, which in turn will create a more powerful torque.

Работа электромашины в режиме генератора.The operation of the electric machine in generator mode.

Известно, если вращать вал генератора в том же направлении, в котором работал двигатель, и при сохранении того же направления магнитного потока полюсных сердечников, то ток в обмотках ротора изменит свое направление на обратное. В предлагаемой схеме, с параллельным подключением к сети обмоток возбуждения и обмоток ротора, обратный ток роторных обмоток приведет к перемагничиванию полюсных сердечников, что может привести к срыву магнитного потока.It is known that if the generator shaft is rotated in the same direction in which the engine worked, and while maintaining the same direction of the magnetic flux of the pole cores, then the current in the rotor windings will change its direction in the opposite direction. In the proposed scheme, with a parallel connection to the network of field windings and rotor windings, the reverse current of the rotor windings will lead to magnetization reversal of the pole cores, which can lead to disruption of the magnetic flux.

Для более уверенной работы электромашины в режиме генератора необходимо выходные концы обмотки ротора поменять между собой местами, т.е. провод 88 подключить к клемме 20, а провод 92 подключить к клемме 21 /фиг.2 и 8/. В этом случае ток в обеих обмотках возбуждения /ООВ и ВОВ/ сохранит свое направление и не будет происходить перемагничивание полюсных сердечников.For more confident operation of the electric machine in generator mode, the output ends of the rotor winding must be interchanged, i.e. wire 88 is connected to terminal 20, and wire 92 is connected to terminal 21 / Fig. 2 and 8 /. In this case, the current in both field windings / OOB and BOB / will keep its direction and the magnetization reversal of the pole cores will not occur.

Регулировку тока на выходе генератора /клеммы 20 и 21/ можно производить за счет изменения тока в цепи вспомогательной обмотки возбуждения. Уменьшая или увеличивая ток в обмотках возбуждения, будут увеличиваться или уменьшаться магнитные потоки Ф1 и Ф2 /фиг.2/, которые в свою очередь уменьшат или увеличат наводимый ЭДС в обмотке ротора, в результате этого на выходных клеммах 20 и 21 будет увеличиваться или уменьшаться ток.The current at the generator output / terminals 20 and 21 / can be adjusted by changing the current in the auxiliary excitation circuit. By decreasing or increasing the current in the field windings, the magnetic fluxes F1 and F2 (Fig. 2/) will increase or decrease, which in turn will reduce or increase the induced EMF in the rotor winding, as a result of this, the current at the output terminals 20 and 21 will increase or decrease .

Величина и плотность импульсов тока на выходе роторной цепи будут зависеть от количества активных проводов, установленных на роторе, и количества полюсных сердечников, установленных на станине. Можно устанавливать четное и нечетное число полюсных сердечников. Для более мощных токов на выходе необходимо установить четное число полюсов, а для получения более сглаженного тока необходимо установить нечетное число полюсов. За один оборот ротора будет происходить шестнадцать положительных импульсов, причем каждый импульс будет суммироваться из четырех импульсов от каждой секции, т.к. четыре активных секции проходят одновременно через четыре магнитных потока. Если предположить что ротор генератора будет делать десять оборотов в сек, то плотность тока составит 160 импульсов в сек /10·16=160/.The magnitude and density of current pulses at the output of the rotor circuit will depend on the number of active wires installed on the rotor and the number of pole cores installed on the bed. You can set an even and odd number of pole cores. For more powerful currents at the output, an even number of poles must be set, and to obtain a smoother current, an odd number of poles must be set. For one revolution of the rotor, sixteen positive pulses will occur, and each pulse will be summed from four pulses from each section, because four active sections pass simultaneously through four magnetic fluxes. If we assume that the generator rotor will make ten revolutions per second, then the current density will be 160 pulses per second / 10 · 16 = 160 /.

Это дает право надеяться, что такого рода электромашины не будут иметь конкурентов и могут использоваться для получения тока в несколько сот ампер, не требуя сложных выпрямительных систем.This gives the right to hope that this kind of electric machines will not have competitors and can be used to obtain a current of several hundred amperes, without requiring complex rectifier systems.

Для перевода электромашины в режим генератора переменного тока необходимо разбить шестнадцать секций обмотки ротора на четыре группы четыре секции в каждой группе. Секции, входящие в первую группу /1, 2, 3, 4/ и в третью группу /9, 10, 11, 12/, оставят направление тока в обмотках в прежнем направлении, а в секциях, входящих во вторую группу /5, 6, 7, 8/ и в четвертую /13, 14, 15, 15/, подключат ток в обратном направлении, для чего необходимо выходные концы поменять местами. При этом первая и третья секции будут создавать положительный импульс, а вторая и четвертая секции - отрицательный импульс, причем на выходе генератора положительные (и отрицательные) импульсы будут суммироваться в один из двух импульсов, т.к. секции проходят магнитные потоки попарно, первая с третьей, а вторая с четвертой.To put the electric machine into AC generator mode, it is necessary to break sixteen sections of the rotor winding into four groups, four sections in each group. Sections included in the first group / 1, 2, 3, 4 / and in the third group / 9, 10, 11, 12 / will leave the current direction in the windings in the same direction, and in sections included in the second group / 5, 6 , 7, 8 / and in the fourth / 13, 14, 15, 15 /, they will connect the current in the opposite direction, for which it is necessary to swap the output ends. In this case, the first and third sections will create a positive pulse, and the second and fourth sections will create a negative pulse, and at the generator output, positive (and negative) pulses will be summed into one of two pulses, because sections pass magnetic fluxes in pairs, the first with the third, and the second with the fourth.

Электромашина в режиме генератора переменного тока может использоваться для получения переменного тока в широком диапазоне частот, который будет зависеть, главным образом, от скорости вращения первичного двигателя. Если двигатель будет вращать генератор со скоростью 10 об/сек, то на выходе генератора можно будет получить 40 Гц /10·4=40 Гц/. Если двигатель будет вращать генератор со скоростью 15 об/сек, то на выходе генератора можно будет получить 60 Гц /15·4=60/ и т.д.An electric machine in the mode of an alternating current generator can be used to produce alternating current in a wide frequency range, which will depend mainly on the speed of rotation of the prime mover. If the engine rotates the generator at a speed of 10 rpm, then at the output of the generator it will be possible to obtain 40 Hz / 10 · 4 = 40 Hz /. If the engine rotates the generator at a speed of 15 rpm, then at the output of the generator it will be possible to obtain 60 Hz / 15 · 4 = 60 /, etc.

Claims (1)

Электрическая машина, включающая в себя станину, стенки станины с обмотками возбуждения, вал с подшипниками, ротор с обмотками якоря, контактные кольца с кольцедержателями, отличающаяся тем, что все полюсные сердечники с обмотками возбуждения, установленные на станине, обращены одноименными полюсами к ротору, параллельно основной обмотке возбуждения подключена вспомогательная обмотка возбуждения, состоящая из двух секций, соединенные между собой последовательно, а магнитными потоками - встречно, секции установлены на специальных выступах, выполненных на внутренних стенках станины, концентрично валу ротора, ротор разделен вдоль окружности на две равные части, между которыми установлена медная прокладка и сжаты между собой медными полосками, по окружности ротора выполнено несколько круглых отверстий, ближе к центру ротора, в радиальной плоскости с круглыми отверстиями, выполнено столько же щелеобразных отверстий, в которых уложены и закреплены секции обмотки ротора, секции выполнены П-образной формы и уложены все с одной стороны ротора, одним концом они просовываются в круглое отверстие, а другим - в щелеобразное отверстие, на противоположной стороне ротора концы проводов каждой секции соединены между собой последовательно, также в последовательном порядке соединены между собой концы каждой секции, а общие конец и начало обмотки ротора соединены с контактными медными плоскими кольцами, закрепленными на валу с левой и правой сторон ротора, которые находятся в постоянном контакте с неподвижными графитовыми плоскими кольцами, удерживающимися поджимными плоскими пружинами, закрепленными на стенках станины, кольца снабжены изоляцией со стороны вала, ротора и стенок станины, графитовые кольца соединены проводами с общими клеммами, обмотка ротора подключена параллельно обмотке возбуждения.An electric machine, including a bed, bed walls with field windings, a shaft with bearings, a rotor with armature windings, slip rings with ring holders, characterized in that all pole cores with field windings installed on the bed face the same poles to the rotor, in parallel the main field winding is connected to the auxiliary field winding, consisting of two sections connected in series, and by magnetic fluxes in the opposite direction, the sections are mounted on special rails groin made on the inner walls of the bed, concentric with the rotor shaft, the rotor is divided along the circumference into two equal parts, between which a copper gasket is installed and compressed by copper strips, several circular holes are made around the rotor circumference, closer to the rotor center, in the radial plane with round holes, the same number of slit-like holes are made in which the sections of the rotor winding are laid and secured, the sections are made in a U-shape and all are laid on one side of the rotor, they are pushed through with one end into a round hole, and another into a slit-like hole, on the opposite side of the rotor, the ends of the wires of each section are connected together in series, the ends of each section are also connected in series, and the common end and beginning of the rotor winding are connected to contact copper flat rings fixed on the shaft on the left and right sides of the rotor, which are in constant contact with stationary graphite flat rings held by compression flat springs mounted on the walls of the st Nina insulation ring fitted with the shaft, the rotor and the frame walls, graphite rings connected by wires to the common terminals of the rotor winding is connected in parallel with the field winding.
RU2003119781/09A 2003-06-30 2003-06-30 Electrical machine RU2280941C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003119781/09A RU2280941C2 (en) 2003-06-30 2003-06-30 Electrical machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003119781/09A RU2280941C2 (en) 2003-06-30 2003-06-30 Electrical machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003119781A RU2003119781A (en) 2004-12-27
RU2280941C2 true RU2280941C2 (en) 2006-07-27

Family

ID=37057946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003119781/09A RU2280941C2 (en) 2003-06-30 2003-06-30 Electrical machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280941C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588593C1 (en) * 2015-03-30 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Unipolar pulse generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПИОТРОВСКИЙ Л.М. Электрические машины, изд-е 7, М.: Энергия, 1974, с.16, рис.1-5. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588593C1 (en) * 2015-03-30 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Unipolar pulse generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220190661A1 (en) Dc electric motor/generator with enhanced permanent magnet flux densities
US20220385125A1 (en) Multi-tunnel electric motor/generator
EP2074691B1 (en) Improvements in and relating to electromotive machines
US20150137647A1 (en) Brushless electric motor/generator
CN111049288B (en) Surrounding type winding magnetic flux modulation stator structure
CN108964396B (en) Stator partition type alternate pole hybrid excitation motor
CN111181262B (en) Stator structure using built-in magnetic flux modulation ring of winding
CN110994821B (en) Magnetic flux modulation stator structure using axial sectional type hysteresis loop
CN116526796A (en) Hybrid excitation multiphase reluctance motor and power generation system
RU2280941C2 (en) Electrical machine
RU2716489C2 (en) Electromechanical converter
RU2124799C1 (en) Self-exciting brushless d c generator
RU2359392C1 (en) Commutator machine with polar armature
RU2286641C1 (en) Electrical machine (alternatives)
RU2264025C2 (en) Magnetoelectric machine
RU2547813C1 (en) Thyratron-inductor motor
RU2286642C2 (en) Direct-current inductor motor
RU2286643C2 (en) End-type inducer-type direct current electric engine
CN106921273B (en) Permanent magnet direct current motor with commutation-free structure
RU2103787C1 (en) Commutator motor
RU2072615C1 (en) Electric motor set
RU2185018C2 (en) Direct-current motor
RU2390087C1 (en) Collector electric motor with pole anchor
RU2414796C1 (en) Salient-pole commutator electric motor
SU1288836A1 (en) Arc-stator drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060701