RU2470447C1 - Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками - Google Patents
Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470447C1 RU2470447C1 RU2011123017/07A RU2011123017A RU2470447C1 RU 2470447 C1 RU2470447 C1 RU 2470447C1 RU 2011123017/07 A RU2011123017/07 A RU 2011123017/07A RU 2011123017 A RU2011123017 A RU 2011123017A RU 2470447 C1 RU2470447 C1 RU 2470447C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discs
- unipolar
- fact
- shaft
- anchor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин постоянного тока, в частности к униполярным машинам постоянного тока. Наиболее близким ее аналогом является униполярная машина (УМ) постоянного тока с дисковым ротором. УМ данного класса наряду с имеющимися достоинствами обладают и определенными недостатками, заключающимися в том, что они, как правило, низковольтные. Это связано, прежде всего с тем, что их якорные обмотки в основном одинаковые. Увеличивать их число проблематично прежде всего из-за того, что для этого на каждый следующий виток требуется как минимум два скользящих контакта, которые не только дополнительно загромождают ее конструкцию, но и ухудшают надежность их в работе и ведут к интенсивному износу движущихся ее частей. Все это существенно сужает область их использования. Техническим результатом предложенного изображения является заметное увеличение выходного напряжения, увеличение износостойкости подвижных частей УМ и, соответственно, расширение области ее использования. Указанный технический результат достигается тем, что вместо скользящих контактов применяются электропроводящие реверсивные механизмы, позволяющие достаточно просто последовательно подключать к якорной цепи ряд дисков, причем величина индуцируемой ЭДС в отличие от аналогов, где она зависит от размеров радиусов их дисков, зависит в данном случае от величин диаметров этих дисков. В качестве элемента реверсивного механизма служат электропроводящие вращающиеся конические токосъемы. Они позволяют не только включать последовательно нижние и верхние сектора всех дисков в якорную электрическую цепь, но и вращаться соседним дискам в противоположные стороны, так как каждый последующий обязательно установлен на вал подшипником, если предыдущий установлен на него жестко. В качестве реверсного механизма и подвижного токосъема наряду с названными могут служить и токопроводящие шкивы с фрикционной передачей, электропроводящие гусеницы, возможны и другие варианты. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электрических машин постоянного тока, в частности к униполярным машинам постоянного тока. Наиболее близким ее аналогом является униполярная машина (УМ) постоянного тока с дисковым ротором.
УМ данного класса наряду с имеющимися достоинствами обладают и определенными недостатками, заключающимися в том, что они, как правило, низковольтные. Это связано, прежде всего, с тем, что их якорные обмотки в основном одновитковые. Увеличивать их число проблематично, прежде всего, из-за того, что для этого на каждый следующий виток требуется как минимум два скользящих контакта, которые не только дополнительно загромождают ее конструкцию, но и ухудшают надежность их в работе и ведут к интенсивному износу движущихся ее частей. Все это существенно сужает область их применения
Техническим результатом предложенного изображения является заметное увеличение выходного напряжения, увеличение износостойкости подвижных частей УМ и, соответственно, расширение области ее применения. Технический результат достигается тем, что вместо скользящих контактов применяются электропроводящие реверсивные механизмы, позволяющие достаточно просто последовательно подключать к якорной цепи ряд дисков, причем величина индуцируемой ЭДС в отличие от аналогов, где она зависит от размеров радиусов их дисков, зависит в данном случае от величин диаметров этих дисков.
Предложенная униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками, состоящая из статора и ротора, разделенных между собой воздушными зазорами, отличается с тем, что статор состоит из двух с отверстиями в серединах для свободного прохождения вала вращения несколько отодвинутых друг от друга постоянных магнитов, между полюсами с противоположными полярностями которых на указанном валу друг за другом установлены жестко и подшипниками через одного несколько разделенных диэлектрическими спицами с прямоугольными сечениями на отдельные ферромагнитные секторы и с общими немагнитными центральными частями комбинированных дисков, по внешним верхней и нижней частям краев которых расположены электропроводящие подвижные элементы реверсивного механизма, причем крайние верхние из них соединены через роликовые подшипники соответственно положительной и отрицательной клеммами электрического ее вывода.
Продольный и поперечный разрезы предложенной УМ показаны на фигурах 1 и 2. На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - вал вращения, 2 - постоянный магнит, 3 - немагнитная часть диска, 4 - ферромагнитный сектор диска, 5 - часть корпуса УМ, 6 - электропроводный конус с осью, 7 - упорный роликовый подшипник, 8 - соединительный провод, 9 - диэлектрическая спица.
Как видно из фигур, в качестве элемента реверсивного механизма в данном случае служат электропроводящие вращающиеся конические токосьемы. Они позволяют не только включать последовательно нижние и верхние секторы всех дисков в якорную электрическую цепь, но и вращаться соседним дискам в противоположные стороны, т.к. каждый последующий обязательно установлен на вал подшипником, если предыдущий установлен на него жестко.
В качестве реверсного механизма и подвижного токосъема наряду с названными могут служить и токопроводящие шкивы с фрикционной передачей, электропроводящие гусеницы и возможны другие варианты.
Предложенная УМ постоянного тока может работать как в режиме генератора, так и двигателя. При подключении соответствующие клеммы электрического вывода в режиме двигателя к источнику внешнего постоянного напряжения = U, то с положительной клеммы ток якоря jя через конический токосъем 6 потечет сверху вниз по всему диаметру первого диска, жестко установленного на вал вращения, если считать их на фигуре 1 слева направо. Далее он через нижний такой же токосъем 6 по нижнему и верхнему ферромагнитным секторам через немагнитную часть 3 следующего комбинированного диска ротора, установленного на вал подшипниками, но уже снизу вверх. Далее таким же путем сверху вниз, снизу вверх и т.д. В конечном счете ток якоря jя потечет снизу верх по всему диаметру последнего диска таким же путем к отрицательной клемме вывода УМ. Поскольку верхние и нижние секторы 4 названных дисков пронизываются силовыми линиями магнитного поля статора соответствующих направлений, то токи якоря jя, протекающие по ним, начинают взаимодействовать с последним. Тогда на верхние секторы 4 установленных на вал жестко дисков будут действовать пондеромоторные силы в одном направлении, на нижние - в другом, определяемые по правилу левой руки, вследствие чего все эти диски вместе с валом 1 начнут вращаться по часовой стрелке. А диски, установленные на этот же вал подшипниками, начнут вращаться в обратную сторону, т.е против часовой стрелки, т.к. по их диаметрам токи идут снизу вверх, а силовые линии поля пронизывают их в том же направлении, что и первых. В таком случае все электромагнитные силы, действующие на все диски, суммируются и создадут результирующий момент сил максимальной величины, способствующий набору вала вращения 1 до номинальной величины угловой скорости ω.
В генераторном режиме при вращении вала 1 внешним двигателем с угловой скоростью -ω, т.е. в обратном направлении, чем это показано на чертежах, то рядом стоящие диски ротора начнут вращаться в разные стороны. Так как все их верхние секторы при этом пронизываются силовыми линиями одного направления, а нижние - линиями другого направления, то ЭДС, индуцируемые в соседних дисках, направлены в противоположные стороны - одни вверх, другие вниз. Тем не менее, поскольку все диски подключены в якорную цепь последовательно, то все ЭДС, возникающие в их верхних и нижних секторах сложатся и на клеммах электрического вывода УМ будет поддерживаться постоянное напряжение =U, пока вращается вал с постоянной угловой скоростью ω. При подключении к ним определенной электрической нагрузки, по всем дискам вдоль их диаметров потекут токи якоря jя.
Источник информации
1. Бертинов А.И. и др. УМ с жидкометаллическим токосъемом. - М-Л.: Энергия, 1966.
2. Бертинов А.И. Специальные эл. машины. - М.: Энергия, 1982.
3. Бут Д.А. Бесконтактные эл. машины. М.: ВШ, 1990.
4. Иванов - Смоленский. Эл. машины. - М.: Энергия, 1980.
5. Копылов И.П. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
6. Костенко М.П. и др. Эл. машины - Ч.2. - Л.: Энергия, 1973.
Claims (1)
- Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками, состоящая из статора и ротора, разделенных между собой воздушными зазорами, отличающаяся тем, что статор состоит из двух, с отверстиями в серединах для свободного прохождения вала вращения, несколько отодвинутых друг от друга постоянных магнитов, между полюсами с противоположными полярностями которых на указанном валу друг за другом установлены жестко и подшипниками через одного несколько, разделенные диэлектрическими спицами с прямоугольными сечениями на отдельные ферромагнитные секторы и с общими немагнитными центральными частями, комбинированные диски, по внешним верхней и нижней частям краев которых расположены электропроводящие подвижные элементы реверсивного механизма, причем крайние верхние из них соединены через роликовые подшипники, соответственно, с положительной и отрицательной клеммами электрического ее вывода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123017/07A RU2470447C1 (ru) | 2011-06-07 | 2011-06-07 | Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123017/07A RU2470447C1 (ru) | 2011-06-07 | 2011-06-07 | Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2470447C1 true RU2470447C1 (ru) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123017/07A RU2470447C1 (ru) | 2011-06-07 | 2011-06-07 | Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2470447C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725421C1 (ru) * | 2019-08-09 | 2020-07-02 | Михаил Федорович Ефимов | Высоковольтная бесконтактная униполярная электрическая машина постоянного тока |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3585398A (en) * | 1969-10-13 | 1971-06-15 | Gen Electric | Brushless excitation of a steam turbine generator utilizing a driver acyclic generator |
GB1266621A (ru) * | 1969-08-01 | 1972-03-15 | ||
US3699370A (en) * | 1971-03-03 | 1972-10-17 | Deane B Caldwell | Homopolar generator |
FR2241151A1 (ru) * | 1973-08-16 | 1975-03-14 | Siemens Ag | |
US4208600A (en) * | 1978-04-21 | 1980-06-17 | General Electric Company | Disk/drum acyclic machine |
SU1251244A1 (ru) * | 1984-12-25 | 1986-08-15 | Войсковая Часть 27177-Л | Унипол рна электрическа машина |
RU2074485C1 (ru) * | 1994-06-07 | 1997-02-27 | Санкт-Петербургский государственный морской технический университет | Униполярный электродвигатель |
RU2096899C1 (ru) * | 1996-07-01 | 1997-11-20 | Санкт-Петербургский государственный морской технический университет | Электрохимический двигатель |
RU2282930C2 (ru) * | 2004-12-14 | 2006-08-27 | Ольгерт Петрович Забак | Униполярный агрегат |
RU2395888C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-07-27 | Михаил Федорович Ефимов | Униполярная машина постоянного тока с электропроводящими ремнями |
-
2011
- 2011-06-07 RU RU2011123017/07A patent/RU2470447C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1266621A (ru) * | 1969-08-01 | 1972-03-15 | ||
US3585398A (en) * | 1969-10-13 | 1971-06-15 | Gen Electric | Brushless excitation of a steam turbine generator utilizing a driver acyclic generator |
US3699370A (en) * | 1971-03-03 | 1972-10-17 | Deane B Caldwell | Homopolar generator |
FR2241151A1 (ru) * | 1973-08-16 | 1975-03-14 | Siemens Ag | |
US4208600A (en) * | 1978-04-21 | 1980-06-17 | General Electric Company | Disk/drum acyclic machine |
SU1251244A1 (ru) * | 1984-12-25 | 1986-08-15 | Войсковая Часть 27177-Л | Унипол рна электрическа машина |
RU2074485C1 (ru) * | 1994-06-07 | 1997-02-27 | Санкт-Петербургский государственный морской технический университет | Униполярный электродвигатель |
RU2096899C1 (ru) * | 1996-07-01 | 1997-11-20 | Санкт-Петербургский государственный морской технический университет | Электрохимический двигатель |
RU2282930C2 (ru) * | 2004-12-14 | 2006-08-27 | Ольгерт Петрович Забак | Униполярный агрегат |
RU2395888C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-07-27 | Михаил Федорович Ефимов | Униполярная машина постоянного тока с электропроводящими ремнями |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БЕРТИНОВ А.И. и др. Униполярные электрические машины с жидкометаллическими токосъемами. - М.-Л.: Энергия, 1966. * |
БЕРТИНОВ А.И. Специальные электрические машины. - М.: Энергия, 1982, с.310-318. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725421C1 (ru) * | 2019-08-09 | 2020-07-02 | Михаил Федорович Ефимов | Высоковольтная бесконтактная униполярная электрическая машина постоянного тока |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101510716B (zh) | 接受流体进行发电的发电装置 | |
RU2395888C1 (ru) | Униполярная машина постоянного тока с электропроводящими ремнями | |
RU2470447C1 (ru) | Униполярная машина постоянного тока с комбинированными дисками | |
JP4640375B2 (ja) | 電動機 | |
JP3783141B2 (ja) | 発電装置 | |
RU2478251C2 (ru) | Многодисковая униполярная машина постоянного тока с двумя валами | |
RU166555U1 (ru) | Дисковый генератор | |
RU2498485C1 (ru) | Многодисковая униполярная машина постоянного тока | |
JP2009261204A (ja) | ロール形発電機 | |
JP2005218263A (ja) | 小型発電機 | |
RU2471280C1 (ru) | Униполярная машина постоянного тока с высоким напряжением | |
JP4655517B2 (ja) | 電動機及びファンモータ | |
RU2435286C1 (ru) | Многодисковая ум постоянного тока без скользящих контактов | |
CN208226837U (zh) | 全载电动装置 | |
JP4125747B2 (ja) | 整流子 | |
RU2544341C1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU2396677C1 (ru) | Униполярная машина постоянного тока с катящимися контактами | |
RU2501151C1 (ru) | Многодисковая униполярная машина с жидкостными токосъемами | |
RU2521048C1 (ru) | Магнитноэлектрический генератор | |
RU2471281C1 (ru) | Многодисковая униполярная машина постоянного тока | |
RU139411U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
US6236138B1 (en) | Electro mechanical machine and armature structure therefor | |
RU2396678C1 (ru) | Униполярная машина с цилиндрическим ротором без скользящих контактов | |
JP2010284068A (ja) | 発電機(fdg) | |
JP2012200148A (ja) | ブラシ付モータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130608 |