Коллекторные двигатели и генераторы постоянного тока с механической коммутацией, универсальные коллекторные двигатели, допускающие питание как переменным, так и постоянным током: ..с подвижными или поворотными ферромагнитными частями – H02K 23/44

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к способам согласования магнитопроводов ротора и статора в двухмерных электрических машинах, и может быть использовано для технико-экономической и конструктивной совместимости концентрически расположенных магнитопроводов (внешнего ротора и внутреннего якоря с коллектором) двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г). Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении энергетического показателя cos двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г). Предлагаемый способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в ДЭМ-Г, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора, характеризуется тем, что определяют начальный существующий воздушный зазор _н между ротором и якорем по формуле _н=(Dp-Da)/2, где Dp - внутренний диаметр ротора, Da - внешний диаметр якоря, затем рассчитывают необходимый конечный воздушный зазор _кр по формуле , где A - линейная нагрузка, B _o 0,95 B _ном - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, - полюсное деление, x_d* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность = _н- _кр={[(Dp-Da)/2]- _кр} между начальным воздушным зазором _н и расчетным конечным воздушным зазором _кр, затем наращивают по наружной окружности цилиндрическую поверхность якоря, покрывая ее одним или несколькими слоями листовой электротехнической стали и доводя суммарную толщину слоев листовой электротехнической стали до величины, равной рассчитанной разности , обеспечивая тем самым целесообразный по энергетическим соображениям конечный воздушный зазор _{к кр} между ротором и якорем. При этом электротехническую сталь на поверхности якоря закрепляют точечной электросваркой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструированию электродвигателей постоянного тока. В предлагаемом электродвигателе постоянного тока, содержащем статор с магнитопроводами с обмотками, ротор и коллектор с щетками, согласно изобретению ротор представляет собой вал, на котором симметрично относительно друг друга закреплены два постоянных магнита, имеющих разную полярность, каждый постоянный магнит имеет С-образное поперечное сечение, магниты закреплены на валу с равными зазорами между их крайними участками, коллектор образован из пластин из электропроводного материала, установленных параллельно друг другу на валу ротора, две крайние пластины выполнены в форме колец, над каждым кольцом установлена щетка, предназначенная для взаимодействия с соответствующим кольцом, при этом первая щетка подключена к положительному выводу источника питания, а вторая щетка подключена к отрицательному выводу источника питания, между кольцами установлены четыре пары пластин, имеющих в поперечном сечении С-образный профиль (С-образные элементы), при этом каждая пара образована двумя С-образными элементами, обращенными друг к другу своими вогнутыми поверхностями и установленными с зазором «b» между их крайними участками, расположенные рядом соседние С-образные элементы установлены с зазором «а» относительно друг друга, над каждой парой С-образных элементов расположена щетка, предназначенная для взаимодействия с С-образным элементом соответствующей пары, расположенные рядом первые С-образные элементы первой и второй пары электрически соединены с разными кольцами, при этом второй С-образный элемент первой пары электрически соединен с первым С-образным элементом второй пары, а второй С-образный элемент второй пары электрически соединен с первым С-образным элементом первой пары, третья пара С-образных элементов расположена рядом со второй парой, а четвертая пара С-образных элементов расположена рядом с третьей парой, при этом первый С-образный элемент четвертой пары расположен рядом с первым С-образным элементом третьей пары, соответственно второй С-образный элемент третьей пары расположен рядом со вторым С-образным элементом четвертой пары, первый С-образный элемент третьей пары электрически соединен с тем же кольцом, что и первый С-образный элемент первой пары, а первый С-образный элемент четвертой пары электрически соединен с тем же кольцом, что и первый С-образный элемент второй пары, второй С-образный элемент третьей пары электрически соединен с первым С-образным элементом четвертой пары, а второй С-образный элемент четвертой пары электрически соединен с первым С-образным элементом третьей пары, первая и вторая пары С-образных элементов установлены на валу ротора идентично, а именно С-образные элементы расположены напротив друг друга, соответственно зазоры «b» между их крайними участками также расположены напротив друг друга, третья и четвертая пары С-образных элементов установлены на валу ротора также идентично, при этом первая и вторая пары С-образных элементов повернуты относительно С-образных элементов третьей и четвертой пары на 90°, вокруг огибающей ротора, проходящей по наружным поверхностям постоянных магнитов, равномерно размещены шихтованные магнитопроводы, закрепленные относительно станины, магнитопроводы установлены с зазором относительно друг друга и относительно постоянных магнитов, огибающая наружных поверхностей магнитопроводов имеет форму, близкую к цилиндрической, вал ротора, огибающая наружных поверхностей постоянных магнитов и огибающая наружных поверхностей магнитопроводов имеют общую ось симметрии, совпадающую с осью вращения вала ротора, статор содержит как минимум четыре магнитопровода, которые имеют Т-образную форму и размещены под углом 90° относительно друг друга, то есть крестообразно, на центральном участке каждого Т-образного магнитопровода размещена обмотка, рядом с каждым Т-образным магнитопроводом с обеих его сторон размещены П-образные магнитопроводы, обмотки двух противолежащих Т-образных магнитопроводов (расположенных под углом 180° по отношению к друг другу), соответственно первая и вторая, имеют противоположное направление, соответственно левая и правая, и соединены последовательно, при этом вход первой обмотки и выход второй обмотки электрически соединены с щетками, расположенными над первой и второй парами С-образных элементов, обмотки двух других противолежащих Т-образных магнитопроводов, соответственно третья и четвертая, также имеют противоположное направление, соответственно левая и правая, и соединены последовательно, при этом вход третьей обмотки и выход четвертой обмотки электрически соединены с щетками, расположенными над третьей и четвертой парами С-образных элементов. Технический результат - упрощение конструкции электродвигателя постоянного тока и повышение его экономичности. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в качестве электромеханического преобразователя механической энергии, подаваемой на один (механический) вход машины и электрической энергии постоянного тока, одновременно подаваемой на другой ее вход (электрический) в суммарную электрическую энергию переменного тока. Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, состоит в обеспечении управления выходной скоростью вращения двухмерной электрической машины, а следовательно, и частотой генерируемого ею напряжения, при непрерывно и недетерменированно изменяющихся входных сигналах. Это достигается тем, что обмотка ротора выполнена по типу роторных обмоток асинхронных машин с фазным ротором, в цепь которой включен трехфазный регулируемый реостат, имеющий возможность изменять ток в обмотке ротора с целью управления выходной скоростью вращения машины. 2 ил.