SU1118A1

SU1118A1 - Method of compensating DC electric motors with rotating excitation field and brushes

Info

Publication number: SU1118A1
Application number: SU75939A
Authority: SU
Inventors: В.И. Полонский
Original assignee: В.И. Полонский
Filing date: 1922-10-16
Publication date: 1924-09-15

Description

Предлагаемый способ имеет целью компенсировать реакцию кор электродвигателей посто нного тока с вращающимс полем возбуждени и щетками .The proposed method is intended to compensate for the reaction of the DC of the electric motors of direct current with a rotating field of excitation and brushes.

Способ по сн етс схемой чертежа.The method is illustrated by a drawing diagram.

Дл борьбы с возвратным действием реакции кор В главного (рабочего) электродвигател посто нного тока / на его возбудитель (синхронна мащина) , необходимо компенсировать реакцию кор В. Предлагаемый способ компенсировани электродвигателей посто нного тока с вращающимс полем со- стоит в следующем:jTo combat the return action of the reaction of the core B of the main (working) DC motor / to its pathogen (synchronous machine), it is necessary to compensate the reaction of the core B. The proposed method of compensating the DC motors with a rotating field is as follows: j

Синхронна машина (возбудитель 2 снабжаетс , помимо главной обмотки возбуждени Е, еще дополнительной FJ смещенной в пространстве на 90 градусов по отношению к главной обмотке Е. Обмотка F включаетс последовательно с корем В рабочего электродвигател /, как это показано на чертеже. Если магнитна система возбудител будет слабо насыщена, то, при таком включении дополнительной обмотки /, индуктируема ею в коре G возбудител 2 электродвижуща сила будет пропорциональна величине силы тока в главной цепи рабочего электродвигател /. Так как корь возбудител включен на обмотку возбуждени А, то, при работе возбудител 2, в последнем будет циркулировать, нар ду с основным возбуждающим током, еще добавочный поперечный ток, сдвинутый также на 90 градусов по отношению к главному возбуждающему току рабочего электродвигател , при чем при - соблюдении указанных выше условий, величина его будет пр мо пропорциональна току в коре В рабочего электродвигател . Поэтому, если вз ть в дополнительной обмотке F такое число витков, чтобы число поперечных ампер-витков обмотки А при нормальной нагрузке рабочего электродвигател было равно числу ампер-витков кор В и включить обмотку F так, чтобы поперечный поток в обмотке А был направлен навстречу потоку кор J3, то реакци кор электродвигател / будет полностью компенсирована. При неизменной скорости рабочего электродвигател / компенсирование будет иметь место и при любой другой нагрузке, так какThe synchronous machine (the driver 2 is supplied, in addition to the main excitation winding E, an additional FJ displaced by 90 degrees in space relative to the main winding E. The winding F is connected in series with core B of the working electric motor /, as shown in the drawing. If the magnetic system of the exciter will be weakly saturated, then, with this inclusion of an additional winding /, induced by it in the cortex G of the exciter 2, the electromotive force will be proportional to the magnitude of the current in the main circuit of the working motor /. if the driver is connected to the excitation winding A, then, during the operation of the driver 2, the latter will circulate, along with the main excitation current, an additional transverse current, also shifted by 90 degrees relative to the main excitation current of the working electric motor, - compliance with the above conditions, its magnitude will be directly proportional to the current in the cortex B. Of the working electric motor. Therefore, if we take in the additional winding F such number of turns that the number of transverse ampere-turns of winding A is normal The load of the working electric motor was equal to the number of ampere-turns of the core B and turn on the winding F so that the cross flow in the winding A is directed against the flow of the core J3, then the response of the electric motor core / will be fully compensated. At a constant speed of the working motor / compensation will take place at any other load, since

при этом будет сохран тьс как строго противоположное направление пол реакции кор В и компенсирующего поперечного пол , так и равенство этих полей. При переменной же скорости рабочего электродвигател т, а следовательно , при изменении частоты возбуждающего и поперечно-намагничивающего тока в обмотке А, величина компенсирующего пол хот и будет оставатьс равной величине пол кор Д но угол между ними будет мен тьс , принима значени большие или меньшие 180°, вследствие изменени сдвига между электродвижущей силой и током в коре G возбудител . Дл сохранени строго противоположного направлени между полем кор В и поперечным компенсирующим полем обмотки А и дл режимов переменной скорости необходимо измен ть или относительное положение щеток С к корю G возбудител з, или же относительное положение обмотки А к обмоткам Е 1 F. Первое может быть достигнуто , если щетки С рабочего электродвигател / не св зывать механически с валом возбудител 2, а вращать при помощи отдельного небольшого мотора, питаемого от контактных колец //возбудител 2. Второй метод может быть осуществлен, если возбудитель 2 снабдить поворотным статором, который может вращатьс в станине на четверть оборота при помощи черв чного механизма . Винт черв чной передачи при этом лучше всего св зать с регул тором двигател j и таким образом, чтобы при каждом изменении скорости двигател j происходил одновременно корректирующий поворот статора возбудител 2, достаточный дл приведени угла между потоком кор В и поперечным компенсирующим потоком обмотки А снова к 180°.in this case, both the strictly opposite direction of the field of the reaction of the core B and the compensating transverse field, and the equality of these fields will be maintained. When the working motor variable speed, t, and consequently, when the frequency of the exciting and transversely magnetizing current in winding A changes, the magnitude of the compensating field will remain equal to the field floor K, but the angle between them will change, taking values greater or smaller than 180 ° due to a change in the shift between the electromotive force and the current in the cortex G of the exciter. To maintain a strictly opposite direction between the field B and the transverse compensating field of winding A and for variable speed modes, either the relative position of brushes C to the root G of the driver, or the relative position of the windings A to windings E 1 F must be changed. The first can be achieved , if the working motor brushes C / do not mechanically connect with the shaft of the driver 2, and rotate using a separate small motor powered by slip rings // driver 2. The second method can be carried out if the exciter 2 is provided with a rotary stator, which can be rotated in the frame by a quarter of a turn using a worm gear. In this case, the screw of the worm gear is best associated with the motor controller j and so that each time the engine speed j changes, a simultaneous correction of the stator of the exciter 2 occurs, sufficient to bring the angle between the flow of the core B and the transverse compensating flow of the winding A to 180 °.

Схема обмоток рабочего электродвигател / и синхронного возбудител 2 показана на чертеже дл случа Трех фаз и одной пары полюсов, но предлагаемый способ применим дл любого числа фаз, большего единицы, и любого числа пар полюсов. Добавочною обмоткою F можно пользоватьс так же, как и в обычных машинах посто нного тока, не только дл целей компенсации реакции кор , но и дл улучшени условий коммутации у рабочего электродвигател или дл компаундировани последнего. В тех случа х, когда нежелательно циркулирование в коре G возбудител 2 и обмотке возбуждени А рабочего электродвигател / обоих вышеуказанных переменных токов, можно применить два синхронно вращающихс возбудител и две обмотки возбуждени у электродвигател /. Первый возбудитель , в этом случае, будет возбуждатьс обмоткой Е и питать, как и раньще, обмотку А, второй-возбуждатьс обмоткой F и питать дополнительную компенсационную обмотку на статоре А рабочего электродвигател /.The scheme of the windings of the working motor / and synchronous driver 2 is shown in the drawing for the case of Three phases and one pair of poles, but the proposed method is applicable for any number of phases greater than one and any number of pairs of poles. The additional winding F can be used in the same way as in conventional DC machines, not only for the purpose of compensating the core reaction, but also to improve the switching conditions of the working motor or for compounding the latter. In those cases when circulation in the cortex G of the exciter 2 and the excitation winding A of the working motor (both of the above variable currents) is undesirable, two synchronously rotating exciters and two excitation windings near the electric motor can be used. The first pathogen, in this case, will be energized by winding E and supply, as before, winding A, the second one will be excited by winding F and will power the additional compensation winding on the stator A of the working electric motor.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.SUBJECT OF THE PATENT.

1.Способ компенсировани электродвигателей посто нного тока с вращающимс полем возбуждени и щетками, характеризующийс тем, что у синхронной машины 2, служащей возбудителем дл главного двигател посто нного тока /, кроме основной обмотки возбуждени Е, примен етс втора обмотка возбуждени , включаема последовательно с корем двигател j, дл того, чтобы в обмотке статора А двигател / циркулировали две системы многофазных токов, создающих два вращающихс пол , сдвинутые пространственно на половину полюсного шага, из которых одно намагничивающее, перпендикул рно вращающимс щеткам С, С, а другое, компенсирующее, совпадает с ними и пр мо противоположно полю реакции кор .1. A method for compensating DC motors with a rotating field of excitation and brushes, characterized in that the synchronous machine 2, which serves as the exciter for the main DC motor /, besides the main excitation winding E, has a second excitation winding that is connected in series with the core motor j, so that in the stator winding of the motor / two circuits of multiphase currents are circulated, creating two rotating fields, which are spatially shifted by half of the pole pitch, of which one the magnetizing, perpendicularly rotating brushes C, C, and the other, compensating, coincides with them and is directly opposite to the reaction field of the core.

2.Видоизменение способа, охарактеризованного в п. 1, отличающеес тем, что в цел х достижени строгой компенсации пол реакции кор при переменной скорости вращени , индукторы синхронной машины 2 с возбудительными катушками Е к Р устраиваютс поворачивающимис автоматически при изменении скорости вращени , дл чего поворотное приспособление индукторов синхронной машины 2 и регул тор скорости вспомогательного двигател j, вращающего синхронную машину 2 и щетки главного двигател /, св зываютс в одну общую механическую систему.2. A variation of the method described in paragraph 1, characterized in that in order to achieve a rigorous compensation of the reaction field of the core at a variable rotation speed, the inductors of the synchronous machine 2 with the excitation coils E to P are arranged to turn automatically when the rotation speed changes, the adaptation of the inductors of the synchronous machine 2 and the speed controller of the auxiliary motor j, which rotates the synchronous machine 2 and the brushes of the main motor /, are connected into one common mechanical system.

3.Видоизменение способа, охарактеризованного в п.п. 1 и 2, отличающеес тем, что щетки главного двигател вращаютс отдельным синхронным двигателем, питаемым от кор синхронной машины 2.3. Change of the method described in p. 1 and 2, characterized in that the brushes of the main motor rotate by a separate synchronous motor fed from the core of the synchronous machine 2.

4.Видоизменение способа, охарактеризованного в п.п. 1, 2 и 3, отличающеес тем, что вместо одной синхронной машины 2 примен ютс два отдельных синхронно-вращающихс возбудител и вместо одной обмотки возбуждени А у главного двигател примен ютс две обмотки-одна основна и друга -компенсирующа , при чем первый возбудитель с обмоткою возбуждени Е служит дл питани основной обмотки возбуждени главного двигател , второй же возбудитель, с обмоткою возбуждени Р-дл питани компенсирующей обмотки главного двигател .4. Change of the method described in p. 1, 2 and 3, characterized in that instead of a single synchronous machine 2, two separate synchronous-rotating exciters are used, and instead of one excitation winding A, the main motor uses two windings — one main winding and the other — compensating, and the first exciter is winding excitation E serves to power the main excitation winding of the main motor, the second exciter, with the excitation winding P-to power the compensating winding of the main motor.