электрическая машина постоянного тока

Формула изобретения

Электрическая машина постоянного тока с добавочными полюсами, отличающаяся тем, что магнитопровод добавочных полюсов выполнен в форме подковы, при этом его один полюс установлен между линией геометрической нейтрали машины и ее главным полюсом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, а именно к машинам постоянного тока с добавочными полюсами, и может быть использовано при проектировании и производстве указанных машин.

Известна конструкция машины постоянного тока [1], снабженной добавочными полюсами, представляющими собой электромагниты с прямым магнитопроводом и установленными между главными полюсами по линии геометрической нейтрали электрической машины. Эти машины обладают следующими недостатками:

1. достаточно высоким коэффициентом рассеяния добавочных полюсов (к_р = 2,5 - 3,5) из-за противоположной направленности магнитных потоков последних и якоря,

2. весьма высокой протяженностью проходящих по всему периметру магнитопровода статора магнитных потоков добавочных полюсов, что приводит к необходимости увеличения м.д.с. последних,

3. дополнительные полюса практически не влияют на величину создаваемого двигателем вращающего момента (или вырабатываемой генератором электрической энергии), что позволяет считать их "лишними" с точки зрения функционального назначения электрической машины.

Изобретение направлено на уменьшение коэффициента рассеяния добавочных полюсов и расширение их функциональных возможностей.

Это достигается тем, что магнитопровод добавочных полюсов выполнен в форме подковы, при этом его один полюс установлен между линией геометрической нейтрали машины и ее главным полюсом.

На чертеже представлена конструктивная схема добавочных полюсов в электрической машине постоянного тока.

Добавочные полюса включают в себя следующие основные элементы: выполненные в форме подковы магнитопровод 1 с полюсами 2; соединенную последовательно с якорной цепью обмотку возбуждения 3. Между дополнительными полюсами и магнитопроводом 4 размещена немагнитная прокладка 5. При этом его один полюс 2 установлен между линией геометрической нейтрали машины и ее главным полюсом, а другой - строго по указанной линии.

Добавочные полюса электрической машины (рассматриваемой, например, в качестве генератора) работают следующим образом.

В случае вращения якоря 8 по часовой стрелке в его цепи возникает электрический ток, который в свою очередь создает реакцию якоря 9 и магнитный поток 10 в дополнительных полюсах. При этом магнитный поток должен быть всегда направлен против реакции якоря 9 и согласно потоку возбуждения 11 главного полюса 7.

На основе анализа чертежа можно заключить:

1. траектории магнитных потоков 10 добавочных полюсов и реакции якоря 9 не совпадают, а протяженность потоков 10 намного меньше, чем протяженность магнитных потоков у добавочных полюсов с прямым магнитопроводом, что в целом приводит к уменьшению коэффициента расширения,

2. добавочные полюса выполняют одновременно помимо своей основной функции и другую - возбудителя. При этом в случае смешанного возбуждения машины они будут выполнять функцию последовательной обмотки, а последовательного возбуждения - как часть обмотки главного полюса 7.

Таким образом, рассмотренные обстоятельства могут привести к значительному снижению веса электрической машины в сравнении с аналогом.

Применение предлагаемой конструкции добавочных полюсов в электрических машинах позволит существенно увеличить их удельную мощность.

Источник информации

1. Пиотровский Л.М. Электрические машины. Москва. 1958 г. 510 с.