двухполюсная коллекторная электрическая машина

Формула изобретения

Двухполюсная коллекторная электрическая машина, содержащая индуктор с полюсами, якорь с четным числом зубцов Z и простой петлевой обмоткой, имеющей 2Z секций с одинаковым направлением намотки и шаг обмотки по пазам 0,5Z 1, коллектор с числом пластин 2Z и щетки с шириной, обеспечивающей перемыкание трех коллекторных пластин, причем порядковая нумерация секций установлена по очередности подключения к коллектору, отличающаяся тем, что вторая сторона каждой второй секции размещена в одном пазу с первой стороной предшествующей секции и конец указанной второй секции соединен с концом предшествующей секции, а начало с началом последующей секции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области коллекторных электрических машин, преимущественно машин переменного тока для бытовой техники.

Широкое применение среди бытовых электрических машин имеют двухполюсные машины с четным числом зубцов на якоре, числом секций обмотки, вдвое превышающем число зубцов, и щетками шириной, близкой к 1,5 коллекторным делениям. Четность числа зубцов позволяет секции попарно располагать параллельно друг другу (так называемая H-обмотка), ввести одновременную намотку пар секций и снизить дисбаланс якоря (прототип).

Недостатком конструкции с четностным числом зубцов при указанной выше ширине щеток является отсутствие какого-либо демпфирования остаточной ЭДС в секции, коммутированной в пазу последней, что вызывает интенсивный износ щеточно-коллекторного узла и повышенный уровень радиопомех. Дробление секции на части, размещенные в разных пазах, позволяет компенсировать остаточную ЭДС в крайней секции паза, но при этом схема обмотки и процесс изготовления усложняются, возрастает ширина зоны коммутации, снижается уровень использования активных материалов.

Предлагаемое изобретение позволяет без усложнений конструкции и снижения энергетических показателей устранить недостаток прототипа, т.е. улучшить коммутацию, снизить уровень радиопомех и темп износа щеточно-коллекторного узла.

В предлагаемой двухполюсной коллекторной электрической машине, содержащей индуктор с полюсами, якорь с четным числом зубцов Z и простой петлевой обмоткой, имеющей 2Z секций с одинаковым направлением нмотки и шаг обмотки по пазам 0,5Z-1, коллектор с числом пластин 2Z и щетки с шириной, обеспечивающей перемыкание трех коллекторных пластин, причем порядковая нумерация секций установлена по очередности подключения к коллектору, вторая сторона каждой второй секции размещена в одном пазу с первой стороной предшествующей секции и конец указанной второй секции соединен с концом предшествующей секции, а начало-с началом последующей секции. Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема обмотки для электрической машины с числом зубцов Z 12 и вдвое большим числом секций и коллекторных пластин.

На чертеже 1 секции, 2 щетки, 3 коллекторные пластины, 4 пазы, 5 зоны коммутации.

Стрелками показано прохождение токов по секциям 1 при указанной знаками "+" и "-" полярности щеток 2. Первые стороны секций показаны сплошными линиями, вторые штрихованными. Двумя черточками перечеркнуты стороны секций, коммутируемых плюсовой щеткой 2, одной коммутируемых минусовой щеткой 2. В представленном на схеме положении, когда каждая из щеток 2 перемыкает 3 коллекторные пластины, стороны всех 4 коммутируемых секций 1 размещаются в 4 пазах 4, причем в каждом пазу находятся одна сторона секции 1, начинающей коммутацию под одной щеткой 2, и одна сторона секции 1, завершающей коммутацию под другой щеткой 2, что обеспечивает демпфирующую переброску остаточной энергии из секции в секцию, облегчая коммутацию. По отношению к щеткам 2 пазы 4 со взаимосвязанными коммутируемыми секциями 1 занимают положения, различающиеся на коллекторное деление, поэтому завершение коммутации всеми секциями этих пазов разнесено по времени и процесс переброски энергии между коммутируемыми секциями не имеет размеров. Ширина оси коммутации 5 соответствует их ширине при известной схеме простой петлевой обмотки без дробления секций, ввиду чего уровень использования активных материалов максимален.

Предлагаемое изменение схемы обмотки не меняет основного признака простой петлевой обмотки подключения концов секций 1 к двум соседним коллекторным пластинам 3, поэтому для обмотки целесообразно применить наименование "простая петлевая с чередованием направлений шагов обмотки по пазам". При выполнении обмотки непрерывным проводом вместо изменения направления подключения каждой второй секции изменяется направление ее намотки.