SU480156A1 - Якорь коллекторной унипол рной машины - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электрическим машинам , в частности к унипол рным машинам посто нного тока. Предпочтительна  область применени  - электродвигатели и системы генератор - двигатель унипол рного типа со сверхпроводниковыми индукторами.

Известны  кори коллекторных унипол рных машин, содержащие несуший диск, по обеим сторонам которого расположены проводники обмотки, выведенные на коллекторы и последовательно соединенные посредством ш,еток и неподвижных отводов.

Недостатком известного  кор  коллекторной унипол рной машины  вл етс  периодическое изменение внутреннего сопротивлени  обмотки в два раза в процессе коммутации прн частичном перекрытии каждой щеткой двух соседних коллекторных пластин, что приводит к пульсации тока  кор  в двигательном режиме и пульсации тока и напр жени   кор  в генераторном режиме. Это отрицательно вли ет на характеристики унипол рных машин посто нного тока.

Цель изобретени  - устранить пульсации тока  кор  двигател , а также пульсации тока и напр жени   кор  генераторов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что щетки , расположенные на одной стороне диска, смещены относительно щеток, расположенных на другой стороне диска, на половину ширины коллекторной пластины, а щетки имеют ширину, равную половине ширины пластины соответствующего коллектора. На фиг. 1 изображен  корь коллекторной

унипол рной машины дискового типа в продольном разрезе; на фиг. 2 - схема с независимыми част ми обмотки  кор , расположенными с разных сторон диска; на фиг. 3 - схема с нерекрестным соединением проводников

частей обмотки  кор  в центральной зоне диска .

Диск ротора 1 несет левый центральный коллектор 2, на котором размещены щетки 3, имеющие отводы 4. К пластинам коллектора 2

присоединены концы проводников 5 левой части обмотки  кор  (фиг. 2) или проводники правой части обмотки (фиг. 3). Щетки 6 на левом периферийиом коллекторе 7 расположены в тех же меридианных плоскост х, что п

щетки 3 (фиг. 2) или сдвинуты относительно них на половину ширины коллекторной пластины (фиг. 3). Якорь вставлен в отверстие катушки сверхпроводникового индуктора 8, создающего магнитное иоле возбуждени . На

правом периферийном коллекторе 9 размещены щетки 10 с отводами И. К пластинам коллектора 9 присоединены проводники 12 нравой части обмотки  кор . Щетки 13 установлены на правом центральном коллекторе 14 в

тех же мерипианных плоскост х, что и щетки

10 (фиг. 2), или сдвинуты относительно них на половину ширины коллекторной нластины (фиг. 3). Несущий диск 1 укреплен на валу ротора 15. Коллекторы 2, 7 и 9, 14 электрически изолированы от диска 1 и вала 15. Между пластинами коллекторов имеютс  тонкие электроизол ционные слои 16. Число щеток на каждом коллекторе в два раза меньше числа коллекторных пластин. Меридианные плоскости расположени  щеток 10 и 13 смещены на половину ширины коллекторной пластины относительно- соответствующих меридианных плоскостей расположени  щеток 3 и 6 (фиг. 2). В схеме но фиг. 3 меридианные плоскости расположени  щеток 6 и 13 имеют смещение на половину ширины коллекторной пластины относительно соответствующих меридианных плоскостей расположени  щеток 3 и 10. Ширина щетки равна половине ширины пластины коллектора, на котором установлена щетка.

Якорь коллекторной унипол рной машины работает следующим образом.

В результате пересечени  проводниками 5 и 12 магнитных линий пол  возбуждени  в этих проводниках навод тс  э. д. с. Щетки и отводы соедин ют проводники обмотки последовательно . При вращении ротора в процессе коммутации щетки периодически перекрывают соседние нластины коллекторов. Благодар  тому, что щетки на коллекторах размещены с указанным сдвигом на половину ширины коллекторной пластины, а ширина щетки равна половине ширины пластииы соответствуюш,его коллектора. Результирующее внутреннее сопротивление обмотки  кор  (по фиг. 2 и фиг. 3) не измен етс  в процессе коммутации (при тонких изол ционных сло х между пластинами ). При этом в схеме по фиг. 2 сопротивление каждой из частей обмотки периодически измен етс  в два раза, но при минимальном сопротивлении левой части права  часть имеет максимальное сопротивление (и наоборот). Минимальное сопротивление части обмотки получаетс  при последовательном соединении пар параллельно включенных щетками проводников; максимальное сопротивление - при последовательном соединении отдельных проводников. В схеме но фиг. 3 в каждый момент времени последовательно соединены , череду сь, пары параллельно включенных щетками проводников и отдельные проводники. Таким образом, в обоих вариантах схемы (фиг. 2 и фиг. 3) результирующее внутреннее сопротивление посто нно, благодар  этому устран ютс  пульсации тока  кор  и непосто нство напр жени  генератора и электромагнитного момента двигател  унипол рного типа. В унипол рных машинах повыщенного напр жени  кажда  часть обмотки  кор  по схеме на фиг. 2 и обмотка по схеме на фиг. 3 во избежание недопустимого напр жени  между начальной и конечной пластинами коллекторов может быть разделена на две параллельные ветви, тогда напр жение между любыми соседними пластинами коллектора не превысит величины э.д. с. одного проводника. Якорь коллекторной унипол рной машины может найти практическое применение в реверсивных унипол рных двигател х и в системах генератор-двигатель со сверхпроводниковыми индукторами дл  систем электропривода прокатных станов, транспортных установок.

Предмет изобретени 

Якорь коллекторной унипол рной машины, содержащий несущий диск, по обеим сторонам которого расположены проводники обмотки , выведенные на коллекторы и последовательно соединенные посредством щеток и неподвижных отводов, отличающийс  тем, что, с целью устранени  пульсаций тока  кор , щетки, расположенные на одной стороне диска, смещены относительно щеток, расположенных на другой его стороне, на половину ширины коллекторной нластины, а имеют ширину , равную половине ширины пластины соответствующего коллектора.

15

16

-/