UA78780C2

UA78780C2 - Unipolar electric machine

Info

Publication number: UA78780C2
Application number: UA20041109360A
Authority: UA
Inventors: Svitlana Anatoliivna Aharkova; Ihor Pavlovich Vnukov; Volodymyr Oleksandr Kaznacheev; Borys Ivanovych Panachevskyi
Original assignee: Kharkiv Aviat I Zhukovskii Kha
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2007-04-25

Abstract

The invention relates to electrical engineering, such as direct current machines. An unipolar electric machine has only one stator pole, which consists of an excitation winding and two annular-shaped polar tips. Two rotors are installed at ferromagnetic shaft. Rotor's cope has a "squirrel cage" - type winding. Outer ends of rods are linked with contact rings. Contact rings are insulated from the shaft and the core. At the shaft it is fixed a ring used for contact of rod inside ends with the shaft , which connected to a power supply terminal. The other terminal is connected to contact rings. The machine may operate as a motor or a direct current generator.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до електричних машин постійного струму і може використовуватися як двигун і 2 генератор постійного струму.The invention relates to direct current electric machines and can be used as a motor and 2 direct current generator.

Найбільш близьким технічним рішенням є безколекторні електричні двигуни і генератори. Прототипом може бути безколекторна машина постійного струму |деклараційний патент України 61339А, НО2К21/00, опубл. 17.11.2003. Бюл. Мо11). Машина має статор з полюсами і два ротори на спільному феромагнітному валу. Ротори мають осердя і дві обмотки типу "біляче колесо". Кінці стержнів обмоток роторів приєднуються до контактних 70 кілець. Станина статора має магнітні і немагнітні пластини, котрі забезпечують повздовжній магнітний потік.The closest technical solution is brushless electric motors and generators. The prototype can be a collectorless direct current machine | declaration patent of Ukraine 61339А, НО2К21/00, publ. 11/17/2003. Bul. Mo11). The machine has a stator with poles and two rotors on a common ferromagnetic shaft. The rotors have a core and two windings of the "white wheel" type. The ends of the rods of the rotor windings are connected to the contact 70 rings. The stator frame has magnetic and non-magnetic plates, which provide a longitudinal magnetic flux.

Недоліком цієї машини є наявність кількох пар полюсів статора, що ускладнює машину.The disadvantage of this machine is the presence of several pairs of stator poles, which complicates the machine.

В основу винаходу поставлена задача конструювання машини з меншою кількістю полюсів статора.The invention is based on the task of designing a machine with a smaller number of stator poles.

Поставлена задача вирішується тим, що уніполярна машина містить статор з полюсом і ротор, на феромагнітному валу котрого, в осердях роторазмонтовано дві обмотки типу "біляче колесо", зовнішні кінці 79 стержнів обмоток з'єднані з контактними кільцями і, згідно з винаходом, полюс складається з обмотки збудження кільцевого типу Ї двох полюсних наконечників кільцевого типу, а контактні кільця електрично ізольовані від вала і осердя, а на валу закріплено кільце для електричного контакту внутрішніх кінців стрижнів з валом, котрий під'єднується до однієї клеми джерела живлення, а інша клема джерела під'єднується до контактних кілець.The task is solved by the fact that the unipolar machine contains a stator with a pole and a rotor, on the ferromagnetic shaft of which, in the cores of the rotor, two windings of the "white wheel" type are mounted, the outer ends of the 79 rods of the windings are connected to contact rings and, according to the invention, the pole consists from the ring-type excitation winding of two ring-type pole tips, and the contact rings are electrically isolated from the shaft and the core, and a ring is fixed on the shaft for electrical contact of the inner ends of the rods with the shaft, which is connected to one terminal of the power source, and the other terminal of the source is connected to the contact rings.

Це дає змогу сконструювати машину з одним полюсом статора.This makes it possible to design a machine with a single stator pole.

На Фіг.1 наведено повздовжній переріз уніполярної електромашини.Figure 1 shows a longitudinal section of a unipolar electric machine.

Статор 1 має обмотку збудження кільцевого типу 9 з полюсними наконечниками 2 і 2". В підшипникових вузлах статора кріпиться вал 4 з двома осердями З і 3, обмотки типу "біляче колесо" 6 і Є. Обмотки бі 6 електрично ізольовані від осердя З і 3 і мають електричний контакт з кільцем 5 і валом 4. Стрижні білячого с колеса 6 і 6' мають електричний контакт з дисками 7 і 7 і контактними кільцями 8 і 8. Диски 7 і 7 і Ге) контактні кільця 8 і 8' електрично ізольовані від осердя З і 3' і вала 4. Контактні кільця мають електричний контакт з щітками 10 і 10", а вал 4 має електричний контакт зі щіткою 13.Stator 1 has an excitation winding of the ring type 9 with pole tips 2 and 2". In the bearing assemblies of the stator, a shaft 4 with two cores Z and 3, windings of the "white wheel" type 6 and E is attached to the bearing assemblies of the stator. Windings B 6 are electrically isolated from the core Z and 3 and have electrical contact with ring 5 and shaft 4. Rods of the white wheel 6 and 6' have electrical contact with disks 7 and 7 and contact rings 8 and 8. Disks 7 and 7 and Ge) contact rings 8 and 8' are electrically isolated from cores C and 3' and shaft 4. Contact rings have electrical contact with brushes 10 and 10", and shaft 4 has electrical contact with brush 13.

Машина може працювати у режимі двигуна і в режимі генератора.The machine can work in engine mode and in generator mode.

Якщо машина працює в режимі двигуна, то на обмотку збудження 9 подається постійна напруга. Обмотка о збуджує магнітний потік 12, котрий замикається через вал 4, полюсні наконечники 2 і 2" і корпус статора 11. сIf the machine works in engine mode, then a constant voltage is applied to the excitation winding 9. The winding o excites the magnetic flux 12, which is closed through the shaft 4, the pole tips 2 and 2" and the stator housing 11. c

Потік перетинає обмотки якорів б і 6 в одному якорі з середини назовні, і в іншому ззовні в середину. На обмотку якоря подається постійна напруга через "я" джерела, щітки 10 і 10, контактні кільця 8 і 8. Клема в "- джерела з'єднана з щіткою 13 і напруга через вал і кільце 5 подається на обмотки якоря 6 і 6. Струми в с обмотках б і 6 спрямовані в протилежні боки, тому електрорушійні моменти обох якорів збігаються за напрямком. -The current crosses the windings of the armatures b and 6 in one armature from the middle to the outside, and in the other from the outside to the middle. A constant voltage is applied to the armature winding through the "i" of the source, brushes 10 and 10, contact rings 8 and 8. The terminal in "- the source is connected to the brush 13 and the voltage through the shaft and ring 5 is applied to the armature windings 6 and 6. Currents in c windings b and 6 are directed in opposite directions, so the electromotive moments of both armatures coincide in direction.

Якщо машина працює генератором, то статор також створює магнітний потік 12. Зовнішньою силою обертається вал 4, стрижні обмоток б і б перетинають потік 12 і індукується електрорушійна сила. Ця електрорушійна сила знімається щітками 10, 10 і 13. « ю Таким чином машина працює двигуном, або генератором з одним полюсом статора. З с ізIf the machine works as a generator, then the stator also creates a magnetic flux 12. An external force rotates the shaft 4, the rods of the windings b and b cross the flux 12 and an electromotive force is induced. This electromotive force is removed by brushes 10, 10 and 13. Thus, the machine works as an engine or a generator with one stator pole. From the village of

Claims

The formula of the invention Unipolar electric machine containing a stator with a pole, a common ferromagnetic shaft, on which two rotors are mounted, the cores of which have rod windings of the "white wheel" type, the outer ends of the winding rods are connected to contact rings, which is distinguished by the fact that the pole stator consists of an excitation winding Go! ring-type and two ring-type pole tips, the contact rings are electrically isolated from the shaft and the core, and a ring is fixed on the shaft for electrical contact of the inner ends of the rods with the shaft, which is connected to one terminal of the power source, and the other terminal of the power source with connected with contact rings. at 50 (42)

F) name) 60 b5