SU812195A3 - Двигатель посто нного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к двигател м посто нного тока, в частности к двигател м посто нного тока, обороты которых могут мен тьс  в широких пределах.

Известно, что обмотки  кор  посто нного тока, который расположен в магнитном поле, создаваемом неподвижными магнитами, питаютс  электрическим током, в результате чего происходит вращение  кор , обусловленное совместным действием тока  кор  и магнитного пол  неподвижных магнитов. Направление тока, который подводитс  к  корю, определ етс  направлением вращени   кор  , что обеспечиваетс  с помощью обычного щеточного коллектора.

Когда к  корю двигател  посто нного тока подводитс  ток, последний генерирует вокруг  кор  магнитные пол . Магнитные пол , генерируемые током  кор , взаимодействуют с магнитным полем, создаваемым неподвижными магнитами, в результате чего возникают так называемые реакции . кор . Такими реакци ми  кор   вл ютс , например смещение электрическ нейтральной оси снижение магнитного

потока, неравномерность напр жени  на коллекторе и наличие на нем местного высокого напр жени .

При смещении электрически нейт-. рапьной оси происходит смещение магнитного потока на геометрическую ось. Когда магнитный поток вступает во взаимодействие с обмотками  кор  то в них индуцируетс  напр жение.

0 Вследствие этого, когда щетка коллектора располагаетс  на геометрически нейтральной оси, индуцируемое напр жение закорачиваетс  и возникает искра. В результате к щетке те5 чет большой электрический ток и замет но ухудшаютс  коммутационные характеристики двигател .

Во избежание ухудшени  коммутацион-0 ных характеристик обычно используют добавочный полюс, который располагают между двум  соседними неподвижными магнитами. Однако., в некоторых случа х, когда по характеристикам

5 двигател  не допускаетс  утечка магнитного потока через добавочный полюс , оказываетс  весьма затруднительным расположить добавочный полюс таким образом, чтобы ухудшени  коммутгииюнных характеристик двигател  не происходило.

Иэвестиы также двигатели посто нного тока, содержЕццие  корь с обмоткамн и систему возбуждени  иа посто нных магнитах, выполненную с расцепленньош на три части полюсами UJ

Недостатком известных двигателей  вл ютс  плохие услови  коммутации. Целью изобретени   вл етс  улуч шенне ,ко1« утацин.

Указанна цель достигаетс  тем, что крайние части полюсов выполнены из посто нных магнитов, магнитна  проницаемость которых меньше магнитной проницаемости средней части полоса, а также тем, что средн   часть полюса выполнена в виде электромагнита с обмотками возбуждени .

На фиг. 1 показана схема предлагаемого двигател  посто нного тока; на фиг 2 - крива  изменени  магнитного потока, создаваемого магнитами и оЛдбтками  кор  f на фиг. 3 - схема другого варианта двигател  , на фиг. 4 - двигатель посто нного тока в разрезе; на фиг. 5 - сечение А-А фиг. 4.

Как показано на Фиг. 1, система возбуждени  состоит из трех частей, расположенных вдоль направлени  врацвнй   кор  и представл ющих собой основной полюс 1, расположенный в центре, и дополнительные полюса 2 к 3, решположенные по обе стороны полюса 1. Основной полюс 1 представл ет собой сердечник из листового магнитного материала, например из листов силиконовой стали, на которы нгиютана обмотка 4.

В другом варианте (фиг, 3) основной полюс 1 выполнен в виде посто нного магнита, изготовленного из оем чного магнитного материала типа Almico, Alcaneax или Dersttt. В зтсж случае обмотка возбуждени  4 (фиг.1 отсутствует. Каждый из дополнительных полюсов 2 или 3 представл ет сокБой посто нный магнит, изготовленМаМ мз керамики, например из феррита , причем магнитна  проницаемость у ВТОГО магнита меньше, чем у магнита основного полюса 1, а кроме того этот магнит обладает большой размагничивающей силой Н. пол рность обоих дополнительных полюсо1В 2 и 3 така  же, как и у основного полюса 1.

Когда  корь не нагружен, т.е. когда ток в о М«ютках 5  кор  равен нулю, магнитные потоки, создавае| ше ка дцым оснойшш полюссм 1 и дополиительш ми полюсами 2 и 3, равномерно распределены вдоль кгикдого полюса - см. пунктирную линию А на фиг. 2. Крива  распределени  магнитного потока, создаваемого тол ко током  кор , протекЕиощим через его обмотки 5, изображаетс  наклонной линией, пересекающей ось абсцисс в центре основного полюса 1. Так как магнитна  проницаемость дополнительных погокзов 2 и 3 меньше, чем магнитна  проницаемость основного полюса 1, то магнитный поток, создаваемый ТОКСЯ4  кор , не проникает в дополнителыше полюса 2 и 3, поэтому кривгш распределени  магнитного потока, создаваемого током

 кор  будет иметь вид штрих-пунктирной линии В, пересекгшщей ось абсцисс в точке D, расположенной в центре между двум  системсши возбуждени .

При пропускании тока  кор  через

5 обмотки 5 крива  распределени  магнитного потока,  вл ющегос  резулбтатс 4 взаимодействи  магнитных пото ков , создаваемых основным полюсом 1 (пунктнрна  лини  А) и дополнительными полюсакт 2 и 3 (штрих-пунктирна  лини  В), будет иметь вид сплошной линии С. Представл етс , что лини  С характеризует распределение магнитного потока с учет магнитного потока, создаваемого током  кор .

Крива  распределени  магнитного потока С проходит через ноль в точке , совпадающей с геометрической

Q нейтральной осью, что обусловлено действием дополнительных полюсов 2 и 3. Следовательно, электрически нейтральна  ось предлагаемого в изобретении двигател  посто нного тока

лежит практически на геометрически нейтральной оси, благодар  чему у такого двигател  не происходит ухудшени  кс «лутацнонных характеристик. На фиг. 4 и 5 показан предлагаемый в изобретении четырехПолюсный

0 двигатель посто нного тока.

Как показано на фиг. 5, основной полюс 1, наготовленный из пакета листов силиконовой стали, крепитс  к  рму 6 винтами 7. Два дополнительных

5 полюса 2 и 3, которые изготовлены из феррита, магнитна  проницаемость которого меньше, чем у основного полюса 1, и которые имеют большое усилие размагничивани  Н , креп тс 

0 к  рму 6 с помощью кле  у концов основного полюса 1. На Основной полюс 1 намотана 4, расположенна  в промежутках между основным и дополннтельным полюсами. Как пока ,, зано на фкг. 4,  корь 8 крепитс  к ввлу 9, вращающемус  в подшипниках 10 и 11 и на него намотаны обмотки 5. О(Н4ОТКй  кор  соединены с коллекторсм 12, установленным на валу 9. На электрически нейтральной оси двнга Ю тел  расположена щетка 13 (фиг. 4), котора  прижимаетс  к коллектору пружиной 14. Во внутренней полости 15-вала 9 создаетс  разр жение, и эта полость заполн етс  небольшим 45 количеством воды. Вал 9 выполнен в

виде полой тепловой-трубы. К заднему концу вала 9 креп тс  элементы решетчатого радиатора 16. При такой конструкции тепло, выделенное  корем 8, передаетс  через вод ную трубу, образованную внутренней полостью 15 Вргицающегос  вала 9, ранетке радиатора 1В, котора  отводит его в атмосферу . Охлаждающий вентил тор 17 и воздухозаборник 18 обеспечивают более эффективную работу радиато. ра 16.

Claims (2)

1. Двигатель посто нного тока, содержащий  корь с обмотками и систему возбуждени  на посто нных магнитах , выполненную с расщепленшьми на три части полюсами, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  коммутёщии, кргийние части полюсов выполнены из посто нных магнитов , магнитна  проницаемость которых меньше магнитной проницаемости средней части полюса.

2. двигат ль по п. 1, отличающийс  тем, что средн   часть

0 полюса выполнена в виде электромагнита с обмоткс1ми возбуждени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 63313, кл. Н 02 К 23/04, 1944.

ппп

J

гН

® ® ® &0(&®в®0 Фаг