SU1648A1

SU1648A1 - The device of the collector and brushes for collector machines AC

Info

Publication number: SU1648A1
Application number: SU79091A
Authority: SU
Inventors: М.П. Костенко; Р.А. Лютер
Original assignee: М.П. Костенко; Р.А. Лютер
Priority date: 1924-09-15
Filing date: 1924-09-15
Publication date: 1926-09-30

Description

При осуществлении коллекторных двигателей переменного тока имеет большое преимущество схема, при которой коллектор и регулирующа обмотка наход тс на первичной стороне . В этом случае во вторичной цепи протекает ток с частотой скольжени , что благопри тно отзываетс на рассе нии и Cos « В то же врем существенным недостатком этой схемы вл етс то обсто тельство, что дл ее осуществлени приходитс размещать первичную и регулирующие обмотки на роторе, провод ток к первичной обмотке через контактные кольца. Это обсто тельство затрудн ет пользование высоким напр жением , почему в последнем случае приходитс примен ть переходный трансформатор. Так как ротор имеет весьма ограниченное пространство в пазах дл помещени обмоток, то двигатель при этой схеме имеет большие размеры, сравнительно с нормальным типом. Предлагаемое изобретение имеет целью создать такого типа двигатель, при котором первична и регулирую ща обмотки и коллектор могут помещатьс на статоре, что дает возможность более удобно расположить обмотки в пазах и пользоватьс высоким напр жением, непосредственно подводимым к первичной обмотке, сохран при этом все преимущества системы с коллектором на первичной стороне. В обычной схеме имеетс вращающийс коллектор, соединенный с замкнутой регулирующей обмоткой на роторе и неподвижные щетки соединенные с фазовой вторичной обмоткой на статоре, благодар чему необходимо подводить первичное напр жение к ротору. Если же подводить первичное напр жение к статору, то тогда нужно иметь неподвижный коллектор и вращающиес щетки, но последн схема имеет весьма существенные конструктивные неудобства . Дл избежани этих недостатков можно выполнить щетки конструктивно в виде коллектора,соединенного с фазовой вторичной обмоткой , а коллектор в виде щеток, соединенных с замкнутой регулирующей обмоткой. В этом случае несмотр In the implementation of AC collector motors, a scheme is of great advantage, in which the collector and the control winding are on the primary side. In this case, a current with a slip frequency flows in the secondary circuit, which favorably responds to scattering and Cos ". At the same time, a significant disadvantage of this circuit is the fact that in order to do this it is necessary to place the primary and control windings on the rotor, wire current to the primary winding through slip rings. This circumstance makes it difficult to use high voltage, why in the latter case a transition transformer has to be used. Since the rotor has a very limited space in the slots for placing the windings, the motor with this scheme is large in size compared with the normal type. The present invention aims to create a motor of this type in which the primary and control windings and the collector can be placed on the stator, which makes it possible to more conveniently arrange the windings in the slots and use the high voltage directly supplied to the primary winding, while retaining all the advantages of the system with a collector on the primary side. In a conventional arrangement, there is a rotating manifold connected to a closed control winding on the rotor and fixed brushes connected to a phase secondary winding on the stator, whereby it is necessary to apply the primary voltage to the rotor. If, however, the primary voltage is applied to the stator, then it is necessary to have a fixed collector and rotating brushes, but the latter scheme has very substantial structural inconveniences. To avoid these drawbacks, brushes can be made structurally in the form of a collector connected to the phase secondary winding, and a collector in the form of brushes connected to a closed control winding. In this case, despite

на то, что в электрическом отношении получатс вращающиес щетки и неподвижный коллектор, в конструктивном выполнении получитс вращающийс коллектор и неподвижные щетки. Подобна схема и предлагаетс согласно изобретению в применении к двигател м переменного тока. На фиг. 1-3 изображены соответствующие схемы. Соедин етс замкнута регулирующа обмотка 1, 2...12 с р дом щеток, 13, 14 расположенных на коллекторе по винтовой линии (фиг. 1). При вращении барабана 25 вокруг оси 26-27 помещенна на нем коллекторна пластина 28 будет поочередно касатьс щеток 13, 14....24 и соединенных с ними элементов обмотки . Таким образом описанна конструкци будет совершенно идентична такой, при которой та же сама обмотка была бы соединена с неподвижным коллектором, 31, по которому вращалась бы щетка 32. Если на барабане поместить 3 коллекторные пластины, 28, 29, 30 сдвинутые на 120° друг от друга и соединить их с 3 фазовыми вторичными обмотками 33, 34, 35, то эта схема будет идентична описанной ранее, при которой регулирующа фазова обмотка помещена на статоре и соединена с коллектором, по которому вращаютс щетки, соединенные с фазовой вторичной обмоткой. Существенна разница в работе щеток на коллекторе будет состо ть в том, что при схеме предлагаемого изобретени щетки будут находитьс под током только в момент касани с коллекторными пластинами 28, 29, 30, имеющими соединени с фазовыми обмотками, в остальное же врем щетки будут без тока. Так как в этом случае можно мгновенную плотность тока под щетками брать больше действующей, то в этом случае обща поверхность щеток будет немногим больше, чем в нормальной конструкции, когда щетка находитс под током непрерывно.In that electrically generated rotating brushes and a fixed collector, in a constructive embodiment, a rotating collector and fixed brushes will be obtained. A similar circuit is proposed according to the invention as applied to AC motors. FIG. 1-3 depicts the corresponding schemes. A closed control winding 1, 2 ... 12 is connected with a series of brushes, 13, 14 located on a collector along a helical line (Fig. 1). When the drum 25 rotates around the axis 26-27, the collector plate 28 placed on it will alternately touch the brushes 13, 14 .... 24 and the winding elements connected to them. Thus, the described construction would be completely identical to that in which the same winding would be connected to a fixed collector, 31, along which the brush 32 would rotate. If you put 3 collector plates 28, 29, 30 shifted 120 ° from each other on the drum each other and connect them to the 3 phase secondary windings 33, 34, 35, this circuit will be identical to that described earlier, in which the regulating phase winding is placed on the stator and connected to the collector, in which the brushes connected to the phase secondary winding rotate. A significant difference in the operation of the brushes on the collector will be that, in the scheme of the invention, the brushes will be energized only at the moment of contact with the collector plates 28, 29, 30 having connections to the phase windings, while the rest of the brushes will be without current . Since in this case the instantaneous current density under the brushes can be taken more current, the total surface of the brushes in this case will be slightly more than in a normal design when the brush is under current continuously.

Рекомендуетс примен ть описанное устройство к многополюсным машинам , так как в этом случае можно не иметь на каждую пару полюсовIt is recommended to apply the described device to multipole machines, since in this case it is possible not to have for each pair of poles

числа щеток, равного числу фаз, соединенной с ними обмоткой статора, выпуска часть щеток, наход щихс под одинаковым потенциалом; благодар этому число щеток может быть практически равно числу щеток при нормальной конструкции, как это изображено на схеме фиг. 2 дл числа полюсов 2 р 8.the number of brushes equal to the number of phases connected to them by the stator winding, the release of a part of the brushes having the same potential; Due to this, the number of brushes can be practically equal to the number of brushes with a normal design, as shown in the diagram of FIG. 2 for the number of poles 2 p 8.

При схеме фиг. 2 можно иметь при 4-х парах полюсов всего 13 щеток при 13 фазах статора, илиUnder the scheme of FIG. 2 it is possible to have only 4 brushes with 4 pairs of poles with 13 phases of the stator, or

13 только - щеток на полюс, в то13 only - brushes on the pole, at that

врем как при 2 полюсной машине необходимо иметь 13 щеток на пару полюсов при 13 ,фазах статора. Указанное обсто тельство делает схему фиг. 2 конструктивной и практически выполненной, т. к. она допускает на коллекторе почти нормальное число щеток. Например, при схеме фиг. 2 при числе пар полюсов р 4 необходимо было бы при нормальной трехфазной конструкции иметь 4X3 12 щеток, при схеме же предлагаемого изобретени имеютс 13 щеток, т.-е. только на одну щетку больше нормального их количества.while with a 2 pole machine it is necessary to have 13 brushes per pair of poles at 13, the phases of the stator. This circumstance makes the circuit of FIG. 2 constructive and practically made, because it allows for a collector almost normal number of brushes. For example, with the design of FIG. 2 with the number of pole pairs p 4, it would be necessary to have 4 x 3 12 brushes with a normal three-phase construction, while with the scheme of the invention there are 13 brushes, i.e. only one brush more than the normal number.

В этом случае замкнута регулирующа обмотка 1, 213 имеетIn this case, the closed control winding 1, 213 has

13 фаз и присоединена к 13 щеткам 14, 15....26. Обмотка 1, 2....13 может быть выполнена, как последовательна обмотка расположенна под всеми полюсами. Рабоча вторична трехфазна обмотка 27, 28, 29 расположена на роторе и кажда ее фаза соединена с 4 рабочими коллекторными пластинами, сдвинутыми друг относительно друга на 90°: Фаза 27 соединена с пластинами 30, 34, 37, 40, фаза 28 с пластинами 31, 35, 38, 41 и фаза 29 с пластинами 32, 36, 39 и 42. Между рабочими коллекторными пластинами размещены нерабочие пластины, не имеющие соединени с обмотками; поэтому при описанном устройстве коллектор выполн етс конструктивно, как обыкновенный коллектор, но при этом часть его пластины соедин етс с об моткой.13 phases and attached to 13 brushes 14, 15 .... 26. Winding 1, 2 .... 13 can be performed, as the winding is consistently located under all poles. The working secondary three-phase winding 27, 28, 29 is located on the rotor and each phase is connected to 4 working collector plates that are 90 ° offset from each other: Phase 27 is connected to plates 30, 34, 37, 40, phase 28 with plates 31, 35, 38, 41 and phase 29 with plates 32, 36, 39 and 42. Between the working collector plates are non-working plates that have no connection with the windings; Therefore, with the described device, the collector is constructed constructively, as an ordinary collector, but at the same time part of its plate is connected to the winding.

На фиг. 3 изображена схема применени предлагаемого изобретени к компенсированному асинхронному двигателю. В этом случае имеютс : 1, 2, 3 первична обмотка на статоре; 4, 5, 15 регулирующа (компенсирующа ) обмотка на статоре, соединена со столькими щетками на коллекторе, сколько фаз имеет обмотка; 16, 17, 18... рабочие пластины коллектора, соединенные с трем фазами вторичной рабочей обмотки 19, 20, 21, другие концы которой присоединены к контактным кольцам 22, 23, 24, к которым присоединен пусковой реостат 25. Предлагаемое изобретение может быть применено также и к однофазным двигател м. Устройство коллектора и щеток дл коллекторных машин переменного тока, характеризующеес тем, что а) вращающийс коллектор имеет равномерно распределенные по окружности рабочие пластины, соединенные с отдельными фазами многофазной обмотки ротора, и нерабочие пластины, вставленные в равном числе между рабочими пластинами и не соединенные с обмоткой, и б) неподвижные щетки, равномерно распределенные по окружности коллектора, соединены с отдельными секци ми многофазной замкнутой обмотки статора. ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА. Кттенту М.ШКОСТЕНКО и Р.А ЛЮТЕРА. JFIG. 3 shows a diagram of the application of the invention to a compensated asynchronous motor. In this case, there are: 1, 2, 3 primary winding on the stator; 4, 5, 15 regulating (compensating) winding on the stator, connected to so many brushes on the collector, how many phases the winding has; 16, 17, 18 ... working collector plates connected to three phases of the secondary working winding 19, 20, 21, the other ends of which are connected to slip rings 22, 23, 24 to which the starting rheostat 25 is attached. The proposed invention can be applied also for single-phase motors. The device of the collector and brushes for collector machines of alternating current, characterized by the fact that a) the rotating collector has working plates uniformly distributed around the circumference, connected to separate phases of the multiphase rotor winding, and non-working ue plate inserted in equal numbers between the work plates and not connected to the winding, and b) the fixed brush, uniformly distributed over the circumference of the manifold are connected to separate sections of a closed multiphase stator windings. SUBJECT OF THE PATENT. Ktentu M.SHKOSTENKO and R.A LUTER. J