Коллекторный двигатель переменного тока генератор

Коллекторный двигатель переменного тока генератор

Одновременное изменение тока в якоре и обмотке возбуждения двигателя постоянного тока не изменяет его направления вращения. Это свойство используется в коллекторных двигателях переменного тока, где ток с частотой сети одновременно изменяет свое направление в обеих обмотках.

Конструкция коллекторных двигателей переменного тока значительно сложнее конструкции двигателей постоянного тока. Всю магнитную систему набирают из отдельных изолированных друг от друга листов электротехнической стали, чтобы избежать ее сильного нагревания от столь частого перемагничивания. Для уменьшения реактивного сопротивления двигателя, ухудшающего сети, станину снабжают компенсационной обмоткой, расположенной равномерно по окружности статора и соединенной последовательно с якорем. Для улучшения компенсации ЭДС самоиндукции в секциях якоря статор делают неявнополюсным. Для получения удовлетворительной коммутации, при которой короткозамкнутая секция оказывается подобной короткозамкнутой обмотке трансформатора, число витков в секциях уменьшают, увеличивая число секций, и ограничивают ток включением между секциями и коллектором специальных резисторов. Наличие большого числа секций и пластин коллектора сильно увеличивает размеры коллектора, что является внешним отличительным признаком коллекторных двигателей переменного тока от двигателей постоянного.

Почти все коллекторные двигатели переменного тока имеют последовательное возбуждение. Двигатели параллельного возбуждения

из-за большой индуктивности обмотки возбуждения (большого сдвига фаз между током в якоре и потоком) имеют весьма незначительный вращающий момент, поэтому на практике такие двигатели не применяют.

Иногда встречаются маломощные так называемые универсальные двигатели, которые работают как от постоянного, так и от переменного тока. В этих двигателях обмотка рассчитана на работу постоянного тока, а часть ее (отвод) — на работу переменного тока, так как сопротивление одной и той же обмотки меньше для постоянного, чем для переменного тока.

Из-за сложности конструкции и дороговизны коллекторные двигатели большой мощности применяют в редких случаях, где это экономически оправдывает себя, например для привода одного механизма с широкими пределами регулирования скорости. Иногда встречаются трехфазные коллекторные двигатели с питанием со стороны ротора, в которых перемещение щеток по коллектору дает регулирование скорости в широких пределах, но этот двигатель очень дорог.

Широкое распространение получили маломощные (до 200 Вт) универсальные коллекторные двигатели последовательного возбуждения. Их применяют для нужд бытового электропривода (швейных машин, пылесосов, для мелких электродрелей, вентиляторов и т. д.).

Коллекторный двигатель постоянного и переменного тока

В бытовом электрооборудовании, где используются электродвигатели, как правило, устанавливаются электромашины с механической коммутацией. Такой тип двигателей называют коллекторными (далее КД). Предлагаем рассмотреть различные виды таких устройств, их принцип действия и конструктивные особенности. Мы также расскажем о достоинствах и недостатках каждого из них, приведем примеры сферы применения.

Что такое коллекторный двигатель?

Под таким определением подразумевается электромашина, преобразовывающая электроэнергию в механическую, и наоборот. Конструкция устройства предполагает наличие хотя бы одной обмотки подсоединенной к коллектору (см. рис. 1).

Рисунок 1. Коллектор на роторе электродвигателя (отмечен красным)

В КД данный элемент конструкции используется для переключения обмоток и в качестве датчика, позволяющего определить положение якоря (ротора).

Классифицировать данные устройства принято по типу питания, в зависимости от этого различают две группы КД:

  1. Постоянного тока. Такие машины отличаются высоким пусковым моментом, плавным управлением частоты вращения и относительно простой конструкцией.
  2. Универсальные. Могут работать как от постоянного, так и переменного источника электроэнергии. Отличаются компактными размерами, невысокой стоимостью и простотой управления.

Первые, делятся на два подвида, в зависимости от организации индуктора он может быть на постоянных магнитах или специальных катушках возбуждения. Они служат для создания магнитного потока, необходимого для образования вращательного момента. КД, где используются катушки возбуждения, различают по типам обмоток, они могут быть:

  • независимыми;
  • параллельными;
  • последовательными;
  • смешанными.

Разобравшись с видами, рассмотрим каждый из них.

КД универсального типа

На рисунке ниже представлен внешний вид электромашины данного типа и ее основные элементы конструкции. Данное исполнение характерно практически для всех КД.

Конструкция универсального коллекторного двигателя

Обозначения:

  • А – механический коммутатор, его также называют коллектором, его функции были описаны выше.
  • В – щеткодержатели, служат для крепления щеток (как правило, из графита), через которые напряжение поступает на обмотки якоря.
  • С – Сердечник статора (набирается из пластин, материалом для которых служит электротехническая сталь).
  • D – Обмотки статора, данный узел относится к системе возбуждения (индуктору).
  • Е – Вал якоря.

У устройств данного типа, возбуждение может быть последовательным и параллельным, но поскольку последний вариант сейчас не производят, мы его не будем рассматривать. Что касается универсальных КД последовательного возбуждения, то типовая схема таких электромашин представлена ниже.

Схема универсального коллекторного двигателя

Универсальный КД может работать от переменного напряжения благодаря тому, что когда происходит смена полярности, ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление. В результате этого вращательный момент не изменяет своего направления.

Особенности и область применения универсальных КД

Основные недостатки данного устройства проявляются при его подключении к источникам переменного напряжения, что отражается в следующем:

  • снижение КПД;
  • повышенное искрообразование в щеточно-коллекторном узле, и как следствие, его быстрый износ.

Ранее КД широко применялись, во многих бытовых электроприборах (инструмент, стиральные машины, пылесосы и т.д.). На текущий момент производители практически престали использовать данный тип двигателей отдав предпочтение безколлекторным электромашинам.

Теперь рассмотрим коллекторные электромашины, работающие от источников постоянного напряжения.

КД с индуктором на постоянных магнитах

Конструктивно такие электромашины отличаются от универсальных тем, что вместо катушек возбуждения используются постоянные магниты.

Конструкция коллекторного двигателя на постоянных магнитах и его схема

Этот вид КД получил наибольшее распространение по сравнению с другими электромашинами данного типа. Это объясняется невысокой стоимостью вследствие простоты конструкции, простым управлением скорости вращения (зависит от напряжения) и изменением его направления (достаточно изменить полярность). Мощность двигателя напрямую зависит от напряженности поля, создаваемого постоянными магнитами, что вносит определенные ограничения.

Основная сфера применения – маломощные приводы для различного оборудования, часто используется в детских игрушках.

КД на постоянных магнитах с игрушки времен СССР

К числу преимуществ можно отнести следующие качества:

  • высокий момент силы даже на низкой частоте оборотов;
  • динамичность управления;
  • низкая стоимость.

Основные недостатки:

  • малая мощность;
  • потеря магнитами своих свойств от перегрева или с течением времени.

Для устранения одного из основных недостатков данных устройств (старения магнитов) в системе возбуждения используются специальные обмотки, перейдем к рассмотрению таких КД.

Независимые и параллельные катушки возбуждения

Первые получили такое название вследствие того, что обмотки индуктора и якоря не подключаются друг к другу и запитываются отдельно (см. А на рис. 6).

Рисунок 6. Схемы КД с независимой (А) и параллельной (В) обмоткой возбуждения

Особенность такого подключения заключается в том, что питание U и UK должны отличаться, в противном случае н возникнет момент силы. Если невозможно организовать такие условия, то катушки якоря и индуктора подключается параллельно (см. В на рис. 6). Оба вида КД обладают одинаковыми характеристиками, мы сочли возможным объединить их в одном разделе.

Момент силы у таких электромашин высокий при низкой частоте вращения и уменьшается при ее увеличении. Характерно, что токи якоря и катушки независимы, а общий ток является суммой токов, проходящих через эти обмотки. В результат этого, при падении тока катушки возбуждения до 0, КД с большой вероятностью выйдет из строя.

Сфера применения таких устройств – силовые установки с мощностью от 3 кВт.

Положительные черты:

  • отсутствие постоянных магнитов снимает проблему их выхода из строя с течением времени;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Минусы:

  • стоимость выше, чем у устройств на постоянных магнитах;
  • недопустимость падения тока ниже порогового значения на катушке возбуждения, поскольку это приведет к поломке.

Последовательная катушка возбуждения

Схема такого КД представлена на рисунке ниже.

Схема КД с последовательным возбуждением

Поскольку обмотки включены последовательно, то ток в них будет равным. В результате этого, когда ток в обмотке статора становится меньше, чем номинальный (это происходит при небольшой нагрузке), уменьшается мощность магнитного потока. Соответственно, когда нагрузка увеличивается, пропорционально увеличивается мощность потока, вплоть до полного насыщения магнитной системы, после чего эта зависимость нарушается. То есть, в дальнейшем рост тока в обмотке катушки якоря не приводит к увеличению магнитного потока.

Указанная выше особенность проявляется в том, что КД данного типа непозволительно запускать при нагрузке на четверть меньше номинальной. Это может привести к тому, что ротор электромашины резко увеличит частоту вращения, то есть, двигатель пойдет «в разнос». Соответственно, такая особенность вносит ограничения на сферу применения, например, в механизмах с ременной передачей. Это связано с тем, что при ее обрыве электромашина начинает работать в холостом режиме.

Указанная особенность не распространяется на устройства, чья мощность менее 200 Вт, для них допустимы падения нагрузки вплоть до холостого режима работы.

Преимущества КД с последовательной катушкой, такие же, как у предыдущей модели, за исключением простоты и динамичности управления. Что касается минусов, то к ним следует отнести:

  • высокую стоимость в сравнении с аналогами на постоянных магнитах;
  • низкий уровень момента силы при высокой частоте оборотов;
  • поскольку обмотки статора и возбуждения подключены последовательно, возникают проблемы с управлением скоростью вращения;
  • работа без нагрузки приводит к поломке КД.

Смешанные катушки возбуждения

Как видно из схемы, представленной на рисунке ниже, индуктор на КД данного типа обладает двумя катушками, подключенных последовательно и параллельно обмотке ротора.

Схема КД со смешанными катушками возбуждения

Как правило, одна из катушек обладает большей намагничивающей силой, поэтому она считается, как основная, соответственно, вторая – дополнительная (вспомогательная). Допускается встречное и согласованное включение катушек, в зависимости от этого интенсивность магнитного потока соответствует разности или сумме магнитных сил каждой обмотки.

При встречном включении характеристики КД становятся близкими к соответствующим показателям электромашин с последовательным или параллельным возбуждением (в зависимости от того, какая из катушек является основной). То есть, такое включение актуально, если необходимо получить результат в виде неизменной частоты оборотов или их увеличению при возрастании нагрузки.

Согласованное включение приводит к тому, что характеристики КД будут соответствовать среднему значению показателями электромашин с параллельными и последовательными катушками возбуждения.

Единственный недостаток такой конструкции – самая высокая стоимость в сравнении с другими типами КД. Цена оправдывается благодаря следующими положительными качествами:

  • не устаревают магниты, за отсутствием таковых;
  • малая вероятность выхода из строя при нештатных режимах работы;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Коллекторный двигатель переменного тока генератор

Воропаев Е.Г.
Электротехника

Если в рассмотренных выше асинхронных машинах ротор имел частоту вращения, отличную от частоты вращения магнитного поля статора, то в синхронных эти частоты равны между собой.
Синхронные машины могут работать как генераторами, так и двигателями.
В зависимости от типа привода синхронные генераторы получили и свои названия.
Турбогенератор, например, — это генератор, приводимый в движение паровой турбиной, гидрогенератор вращает водяное колесо, а дизель — генератор механически связан с двигателем внутреннего сгорания.
Синхронные двигатели широко применяют для привода мощных компрессоров, насосов, вентиляторов.
Синхронные микродвигатели используют для привода лентопротяжных механизмов регистрирующих приборов, магнитофонов и т.д.

6.1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Статор синхронной машины по конструкции не отличается от статора асинхронного двигателя. В пазах статора размещается трехфазная, двухфазная или однофазная обмотки.
Заметное отличие имеет ротор, который принципиально представляет собой постоянный магнит или электромагнит.
Это налагает особые требования на геометрическую форму ротора. Любой магнит имеет полюса, число которых может быть два и более.
На рис. 6.1.1 приведены две конструкции генераторов, с тихоходным и быстроходным ротором.

Быстроходными бывают, как правило, турбогенераторы. Количество пар магнитных полюсов у них равно единице. Чтобы такой генератор вырабатывал электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц, его необходимо вращать с частотой

На гидроэлектростанциях вращение ротора зависит от движения водяного потока. Но и при медленном вращении такой генератор должен вырабатывать электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц.
Поэтому для каждой гидроэлектростанции конструируется свой генератор, на определенное число магнитных полюсов на роторе.
В качестве примера приведем параметры синхронного генератора, работающего на Днепровской ГЭС.
Водяной поток вращает ротор генератора с частотой n = 33,3 об / мин. Задавшись частотой f = 50 Гц, определим число пар полюсов на роторе:

Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, кото-рое, пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. При подключении к генератору нагрузки генератор будет являться источником переменного тока.

6.2. ЭДС СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Как было показано выше, величина наводимой в обмотке статора ЭДС количественно связана с числом витков обмотки и скорости изменения магнитного потока:

Переходя к действующим значениям, выражение ЭДС можно записать в виде:

где n — частота вращения ротора генератора,
Ф — магнитный поток,
c — постоянный коэффициент.
При подключении нагрузки напряжение на зажимах генератора в разной степени меняется. Так, увеличение активной нагрузки не оказывает заметного влияния на напряжение. В то же время индуктивная и емкостная нагрузки влияют на выходное на-пряжение генератора. В первом случае рост нагрузки размагничивает генератор и снижает напряжение, во втором происходит его подмагничивание и повышение напряжения. Такое явление называется реакцией якоря.
Для обеспечения стабильности выходного напряжения генератора необходимо регулировать магнитный поток. При его ослаблении машину надо подмагнитить, при увеличении — размагнитить. Делается это путем регулирования тока, подаваемого в обмотку возбуждения ротора генератора.

6.3. СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

6.3.1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Конструкция синхронного двигателя такая же, как и у синхронного генератора.
При подаче тока в трехфазную обмотку статора в нем возникает вращающееся магнитное поле. Частота вращения его определяется формулой:

где f — частота тока питающей сети,
р — число пар полюсов на статоре.
Ротор, являющийся часто электромагнитом, будет строго следовать за вращаю-щимся магнитным полем, т.е. его частота вращения n2 = n1.
Рассмотрим принцип действия синхронного двигателя на следующей условной модели (рис. 6.3.1.). Пусть магнитное поле статора будет смоделировано системой вращающихся магнитных полюсов N — S.

Ротор двигателя тоже представляет собой систему электромагнитов S — N, кото-рые «сцеплены» с полюсами на статоре. Если нагрузка на двигателе отсутствует, то оси полюсов статора будут совпадать с осями полюсов ротора ( = 0).
Если же к ротору подключена механическая нагрузка, то оси полюсов статора и ротора могут расходиться на некоторый угол .
Однако «магнитное сцепление» ротора со статором будет продолжаться, и частота вращения ротора будет равна синхронной частоте статора (n2 = n1). При больших значениях ротор может выйти из «сцепления» и двигатель остановится.
Главное преимущество синхронного двигателя перед асинхронным — это обеспечение синхронной скорости вращения ротора при значительных колебаниях нагрузки.

6.3.2. СИСТЕМА ПУСКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Как мы показали выше, синхронное вращение ротора обеспечивается «магнитным сцеплением» полюсов ротора с вращающимся магнитным полем статора.
В первый момент пуска двигателя вращающееся магнитное поле статора возникает практически мгновенно. Ротор же, обладая значительной инерционной массой, прийти в синхронное вращение сразу не сможет. Его надо «разогнать» до подсинхронной скорости каким-то дополнительным устройством.
Долгое время роль разгонного двигателя играл обычный асинхронный двигатель, механически соединенный с синхронным.
Ротор синхронного двигателя приводится во вращение до подсинхронной скорости. Далее двигатель сам втягивается в синхронизм.
Обычно мощность пускового двигателя составляет 5-15 % от мощности синхронного двигателя. Это позволяет пускать в ход синхронный двигатель только вхолостую или при малой нагрузке на валу.
Применение пускового двигателя мощностью, достаточной для пуска синхронного двигателя под нагрузкой делает такую установку громоздкой и дорогой.
В последнее время используется так называемая система асинхронного пуска синхронных двигателей. С этой целью в полюсные наконечники забивают стержни, напоминающие собою короткозамкнутую обмотку асинхронного двигателя (рис. 6.3.2.1).

Смотрите так же:  Пускатель магнитный пма 3100

В начальный период пуска синхронный двигатель работает как асинхронный, а в последующем — как синхронный. В целях безопасности обмотку возбуждения в начальном периоде пуска закорачивают, а на заключительном подключают к источнику по-стоянного тока.

6.4. РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

В лабораторной практике, в быту и в маломощных механизмах применяют так называемые реактивные синхронные двигатели.
От обычных классических машин они отличаются лишь конструкцией ротора. Ротор здесь не является магнитом или электромагнитом, хотя по форме напоминает собой полюсную систему.
Принцип действия реактивного синхронного двигателя отличен от рассмотренного выше. Здесь работа двигателя основана, на свободной ориентации ротора таким образом, чтобы обеспечить магнитному потоку статора лучшую магнитную проводимость (рис. 6.4.1).

Действительно, если в какой-то момент времени максимальный магнитный поток будет в фазе А — X, то ротор займет положение вдоль потока ФА. Через 1/3 периода максимальным будет поток в фазе В — У. Тогда ротор развернется вдоль потока ФВ. Еще через 1/3 периода произойдет ориентация ротора вдоль потока. ФС. Так непрерывно и синхронно ротор будет вращаться с вращающимся магнитным полем статора.
В школьной практике иногда, при отсутствии специальных синхронных двигателей, возникает необходимость в синхронной передаче.
Эту проблему можно решить с помощью обычного асинхронного двигателя, если придать ротору следующую геометрическую форму (рис. 6.4.2).

6.5. ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Этот тип двигателя является машиной постоянного тока, хотя принцип действия его напоминает синхронный реактивный двигатель.
Как видно из рис. 6.5.1, статор двигателя имеет шесть пар выступающих полюсов.

Каждые две катушки, расположенные на противоположных полюсах статора, образуют обмотку управления, включаемую, в сеть постоянного тока. Ротор — двухполюсный.
Если подключить к источнику постоянного тока катушки полюсов 1 — 1′, то ротор расположится вдоль этих полюсов. Если задействовать катушки полюсов 2 — 2′, а ка-тушки полюсов 1 — 1′ обесточить, то ротор повернется и займет положение вдоль полю-сов 2 — 2′. Такой же поворот ротора произойдет, если включить в сеть катушки полюсов 3 — 3′. Так, шагами, ротор будет «следовать» за своей обмоткой управления.
Преимуществом шаговых двигателей является то, что в них совершенно отсутствует «самоход». Они поворачиваются и строго фиксируются с шагом, пропорциональ-ным числу полюсов на статоре. Это качество делает его незаменимым в особо точных механизмах (для привода часов, механизмов подачи ядерного топлива в реакторах, в станках с ЧПУ и т.д.).
Управление шаговыми двигателями ведется с применением различных электронных устройств (триггеров Шмидта и др.).

6.6. КОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Безколлекторные асинхронные и синхронные двигатели при многих положительных качествах имеют существенные недостатки. Они не допускают достаточно плавного и экономичного регулирования вращения.
Этот пробел частично восполняют коллекторные двигатели переменного тока.
Коллекторные двигатели бывают однофазными и трехфазными.
Ротор однофазного коллекторного двигателя выполнен в виде цилиндра с фазными обмотками, статор — явнополюсный.
Так как обмотка полюсов статора, подключаемая к сети переменного тока, создает пульсирующее магнитное поле, то все элементы магнитной цепи машины набираются из отдельных листов электротехнической стали.
Вращающий момент в однофазном коллекторном двигателе создается взаимодействием токов в обмотке ротора с магнитным потоком полюсов. На рис. 6.6.1- показана схема подключения к сети коллекторного двигателя.

Коллекторные двигатели могут работать как от сети переменного тока, так и от сети постоянного тока. Это обстоятельство послужило для присвоения им наименования универсальных коллекторных двигателей. Коллекторные двигатели широко при-меняются для привода швейных машин, пылесоса и т.д.

Коллекторные двигатели и генераторы постоянного тока с механической коммутацией; универсальные коллекторные двигатели, допускающие питание как переменным, так и постоянным током – H02K 23/00

Патенты в данной категории

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам, предназначенным для получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на летательных аппаратах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли. Технической результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в уменьшении влияния работы электрического генератора для искусственного спутника Земли на ориентацию летательного аппарата при одновременном обеспечении повышения эффективности работы самого электрического генератора. Указанный технической результат достигается тем, что в предлагаемом электрическом генераторе для искусственного спутника Земли, якорь которого выполнен в виде катушки, половина которой, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном, согласно изобретению якорь генератора выполнен из двух одинаковых катушек, расположенных по обе стороны искусственного спутника Земли симметрично относительно его центра масс, при этом обмотки катушек генератора соединены параллельно или последовательно и согласно. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электродвигателю, установленному в транспортном средстве, а также к мотор-редуктору. Технический результат заключается в снижении вибрации и шума, обеспечивая миниатюризацию и высокую производительность двигателя. Двигатель, на коллекторе (10) которого имеются соединительные провода, замыкающие накоротко равнопотенциальные сегменты; щетки (21) состоят из низкоскоростной щетки (21а), высокоскоростной щетки (21b), а также общей щетки (21с). Окружная ширина (W2) высокоскоростной щетки делается меньше окружной ширины (W1) низкоскоростной щетки. Высокоскоростная щетка и низкоскоростная щетка выполнены таким образом, чтобы исключался их одновременный скользящий контакт с равнопотенциальными сегментами (15). Кроме этого, сердечники (8) якорей выполнены таким образом, чтобы множество зубьев (12) были расположены центрально-симметрично вокруг вращающегося вала (3) через равные промежутки в направлении вдоль окружности, а зубья и пазы (13) образованы таким образом, чтобы их положение попеременно менялось через 90 градусов в направлении вдоль окружности. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, касается конструктивного выполнения электродвигателей постоянного тока и может быть использовано в качестве мотор-колес на транспорте или в иных областях техники. Технический результат, достигаемый при использованнии предлагаемого изобретения, состоит в повышении эксплуатационно-технических характеристик электромагнитного двигателя при сохранении относительной простоты его конструкции и надежности. Указанный технический результат достигается тем, что в электромагнитном двигателе, содержащем источник питания, распределительный коллектор, а также закрепленные на одной оси статор с постоянными магнитами и ротор с расположенными по его окружности соленоидами, соединенными с распределительным коллектором, согласно настоящему изобретению статор содержит два магнитопровода в форме кольца с постоянными магнитами, которые установлены с чередующейся полярностью, причем постоянные магниты верхнего кольца расположены напротив постоянных магнитов нижнего кольца и направлены друг на друга одноименными полюсами, между верхним и нижним кольцами статора на одной с ним оси установлен ротор в форме кольца из немагнитного материала, на котором смонтированы четное число постоянных магнитов с направленными друг на друга одноименными полюсами и катушки соленоида, а между постоянными магнитами расположены магнитные наконечники. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к конструированию электродвигателей с усилителями крутящего момента. Технический результат состоит в повышении мощности, уменьшении потребления электроэнергии и экономии цветных металлов. Электродвигатель содержит корпус с опорной плитой, закрытый передней и задней крышками, свободный конец вала с якорем пропущен в отверстие передней крышки. Якорь выполнен в форме двух инерционных механизмов, закрепленных на валу, одинаковых по конструкции, развернутых в горизонтальной плоскости один относительно другого на 180 градусов, продольные оси которых перпендикулярны продольной плоскости вала. Каждый инерционный механизм содержит круглый корпус, закрытый с передней торцевой стороны и имеющий на ней центральное отверстие. С наружной торцевой стороны корпуса закреплена неподвижная зубчатая шестерня. В задней части корпус закрыт задней крышкой с центральным отверстием, на наружной поверхности задней крышки корпуса закреплен приводной электродвигатель постоянного тока. Внутри корпуса размещена планетарная передача, входное звено которой соединено с валом приводного электродвигатели, а выходное звено — с горизонтальным валом с крестовиной, на четырех концах которой установлены свободно сидящие на осях шестерни с дебалансами, входящие в зацепление с неподвижной зубчатой шестерней. Каждый последующий дебаланс на шестернях крестовины смещен относительно предыдущего на 90 градусов. На якорном валу, на изоляционной втулке закреплены два токовых кольца, контактирующих с угольными щетками. Положительные выводы обоих приводных электродвигателей электрически соединены с одним токовым кольцом, а отрицательные выводы соединены с другим токовым кольцом. 9 ил.

Изобретение относится к электрической технике, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на космических аппаратах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности электрического генератора. Технический результат достигается тем, что обмотка якоря генератора состоит не менее чем из трех катушек, оси которых расположены под углом друг к другу и лежат в разных плоскостях, обмотки катушек соединены последовательно и согласно. 2 ил.

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, xd* — синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность = нкр= <[(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 области электротехники, а именно — к электрическим машинам постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Предлагаемая электромагнитная машина постоянного тока содержит станину статора, в которой на внутренней поверхности установлены постоянные магниты, ротор с обмоткой, валом, установленным в станине статора с возможностью вращения так, чтобы магнитное поле обмотки взаимодействовало с магнитным полем постоянных магнитов, которые выполнены в виде блока постоянных магнитов, содержащего центральное тело из магнитомягкого материала, имеющее форму многогранника, включающего боковые грани и две грани, являющиеся основаниями, одно из которых является рабочей гранью полюса, боковые постоянные магниты из магнитотвердого материала, которые примыкают к боковым граням центрального тела так, что их магнитное поле направлено внутрь центрального тела, постоянный магнит из магнитотвердого материала, примыкающий к одному из оснований центрального тела, магнитное поле которого направлено в сторону рабочей грани полюса, и примыкающий к основанию центрального тела, противоположному рабочей грани полюса. При этом, согласно изобретению, на валу установлены контактные кольца, а блоки постоянных магнитов установлены перпендикулярно к плоскости вращения ротора с двух противоположных сторон и направлены рабочей гранью полюса к обмотке ротора, при этом машина содержит замыкающие магнитопроводы для создания эффекта подковообразности на магнитных полюсах с целью усиления мощности магнитного поля, а постоянные магниты, примыкающие к центральному телу, противоположной стороной примыкают к указанному замыкающему магнитопроводу, причем катушки ротора подключены параллельно. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении коэффициента полезного действия электромагнитной машины постоянного тока. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам. Технический результат состоит в повышении надежности путем улучшения контакта катушек с пластинами коллектора, условий прокладки провода у их петушков, а также предотвращения пружинения петель из провода. Изготавливают обмотку ротора с по меньшей мере четырьмя полюсами (Р) возбуждения статора (11) и коллекторным ротором (13), имеющим пазы (N) и полюсные зубцы (Z), число которых отличается от числа полюсов возбуждения, намотанные на отдельные полюсные зубцы катушки (S) и столько же пластин (L) коллектора, число которых по меньшей мере в два раза больше числа полюсных зубцов. Каждую из катушек, начиная с первой катушки (S1), наматывают на полюсный зубец, для которого угловое отклонение (Wf) от угла, определяемого полюсным делением (Pt), является наименьшим. Для упрощения прокладки обмоточного провода (17) в зоне его присоединения к пластинам коллектора предусматривается, что по меньшей мере для катушек (S) наматываемой в последнюю очередь линии (В) обмотки, а предпочтительно для всех катушек обмотки, обмоточный провод (17), вводимый в контакт с пластиной (L) коллектора между двумя катушками (S), подводят к пластине (L) с одной стороны и отводят от нее с другой стороны. Между пазом (N), из которого обмоточный провод (17) подводят к пластине (L), и пазом (N), к которому его отводят от него, находится по меньшей мере один полюсный зубец (Z), но не более двух полюсных зубцов (Z). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к устройствам переключения вращения по часовой стрелке и против часовой стрелки электроинструмента. Устройство содержит щеточную часть и корпусную часть для закрепления на кожухе электроинструмента и имеющую пару неподвижных контактов, выполненных с возможностью соединения с обмоткой двигателя. Щеточная часть предназначена для удерживания щетки двигателя и выполнена с возможностью вращения относительно корпусной части. Щеточная часть содержит пару подвижных контактов, расположенных между неподвижными контактами, и выполнена с возможностью переключения режима контактирования подвижных контактов относительно неподвижных контактов посредством вращения. Концевая часть любого неподвижного и подвижного контактов выполнена в виде эластичного конца, выполненного с возможностью деформирования при контакте с другим контактом. Корпусная часть или щеточная часть имеет регулирующую часть, прилегающую к эластичному концу для регулирования степени деформации последнего. В результате обеспечивается долговечность контактов предлагаемого устройства. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к погружным электродвигателям постоянного тока, и касается особенностей конструктивного выполнения коммутационной системы системы для электродвигателя постоянного тока, работающего в окружающей среде в забое скважины. Предлагаемая коммутационная система предназначена для электродвигателя постоянного тока, имеющего статор, включающий в себя множество обмоток и компоновку постоянного магнита ротора, причем компоновка электродвигателя включает: корпус, по меньшей мере, три сегмента коллектора, соединенные с обмотками статора внутри корпуса; компоновку ротора в корпусе, имеющую щетки для соединения с сегментами коллектора, причем щетки выступают из ротора параллельно оси электродвигателя, при этом щетки прикреплены к ротору для вращения коаксиально друг с другом и контактируют с поверхностями сегментов коллектора. Кроме того, коммутационная система включает надлежащий механизм для передачи тепла от скользящей поверхности щеток на внешнюю стенку. Для ограничения резонанса в коммутационной системе предусмотрено демпфирование. Также может быть предусмотрено фильтрование воздуха для обеспечения чистоты при эксплуатации. Технический результат — повышение мощности, уменьшение влияния вибраций, снижение искрообразования. 2 н. и 38 з.п. ф-лы, 16 ил.

Смотрите так же:  Двойной проходной выключатель схема подключения viko

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроприводу, и касается особенностей конструктивного выполнения коллекторных электродвигателей. В предлагаемой универсальной коллекторной электрической машине, использующей для осуществления процесса работы магнитное поле реакции якоря как источника потока возбуждения, выполненной без специальной обмотки или магнитов и с безобмоточным индуктором, согласно данному изобретению индуктор разделен в окружном направлении на части посередине своих полюсных выступов воздушными зазорами. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в увеличении мощности с целью увеличения мощности машины с безобмоточным индуктором. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на подвижных объектах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в повышении надежности и уменьшении массы электрического генератора. Указанный технический результат достигается тем, что якорь генератора выполнен в виде катушки, жестко установленной на основании подвижного объекта, перемещающегося в магнитном поле, при этом половина катушки, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электродвигателям. Предлагаемый электродвигатель содержит сердечник якоря, коллектор, включающий в себя множество коллекторных пластин, шейку, расположенную между сердечником якоря и коллектором, и множество проводов, каждый из которых присоединен между двумя смежными коллекторными пластинами и намотан вокруг сердечника якоря через шейку. Провода включают в себя первый провод, присоединенный между первыми двумя смежными коллекторными пластинами, и второй провод, присоединенный между вторыми двумя смежными коллекторными пластинами, расположенными напротив первых двух смежных коллекторных пластин относительно оси сердечника якоря. Первый провод и второй провод проходят вдоль шейки якоря таким образом, что они не контактируют друг с другом. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в предотвращении или уменьшении возможности возникновения короткого замыкания проводов якоря электродвигателя в области шейки, расположенной между сердечником якоря и коллектором. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромашинам постоянного тока, которые могут использоваться как двигатели и как генераторы малых, средних и больших мощностей. Машина постоянного тока содержит статор, закрепленные на валу якорь с обмоткой, контактное устройство, выполненное в виде разделенных изоляцией проводящих колец, контактирующих со щетками для подачи и снятия тока с начала и конца обмоток якоря, и подшипниковые щиты, полупроводниковый коммутатор, включающий биполярные транзисторы и резисторы между электродами эмиттера и базы, связанный с устройством его управления, содержащим щетки, принимающие управляющий сигнал, щетку, подающую управляющий сигнал, а также закрепленные на валу и электрически изолированные от него два кольца, одно из которых выполнено сплошным из проводящего материала, а другое — с разрезами, делящими его на две части, при этом одна часть разрезного кольца выполнена из проводящего материала и электрически связана со сплошным кольцом устройства управления, а другая из изолирующего материала, каждая из щеток установлена с возможностью контакта с разрезным кольцом и соединена с управляющим электродом полупроводниковых элементов коммутатора, а щетка, подающая управляющий сигнал, установлена с возможностью контакта со сплошным кольцом устройства управления и электрически соединена с принимающими сигнал щетками, в момент контакта проводящей части разрезного кольца с этими щетками, при этом контактное устройство выполнено в виде четырех сплошных проводящих колец, с одним из которых соединены начала обмоток якоря, а с каждым из оставшихся сплошных колец соединены концы соответствующих обмоток. Часть разрезного кольца из проводящего материала выполнена в виде сегмента, составляющего 120°, при этом число щеток, принимающих управляющий сигнал, равно шести, а углы между щетками составляют 60°. Машина дополнительно содержит переключатель, установленный с возможностью переключения положительного полюса питающей сети от полупроводникового коммутатора к началам обмоток. Технический результат заключается в исключении искрения, радиопомех, шума; улучшении регулировочных характеристик; упрощении технологии изготовления машины; повышении КПД машины постоянного тока. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам постоянного тока (МПТ). Наиболее близким по сущности аналогом предложенной МПТ является МПТ с механическим коммутатором, коллектором со скользящими щеточными контактами. Названная машина обладает некоторыми недостатками в конструктивном исполнении, заключающимися в том, что она включает в себя вращающиеся якорную обмотку и коллектор, по поверхности которого в ходе работы данной машины непрерывно скользят несколько пар щеточных контактов. Это приводит и интенсивному износу скользящих и контактирующих друг с другом деталей из-за трения скольжения и, соответственно, к сужению области применения такой машины в связи с возникающим при этом искрением. Кроме того, вращающиеся обмотки якоря ограничивают в определенной степени угловую скорость ее ротора. Техническим результатом настоящего изобретения является существенное увеличение долговечности машины, расширение области ее применения и увеличение надежности в работе. Указанный технический результат достигается тем, что в конструкции предложенной МПТ якорная обмотка неподвижна, а вращается индуктор, состоящий из постоянных магнитов и центрального магнитопровода, установленных на общий вал вращения, при этом применяется жидкометаллический коммутатор, который состоит из расположенных рядом диэлектрическими, с отверстиями для свободного прохождения вала вращения, основаниями четырех цилиндрических металлических емкостей, несколько наполненных электропроводящими жидкостями, в первых двух из которых, соединенных, соответственно, с прямыми и обратными проводами обмотки якоря, на валу вращения установлены по одному электропроводящему, несколько погруженному в указанные жидкости острыми краями диску, каждый из которых электрически соединен с соответствующими диаметрально устроенными парами металлических секторов двух смежных комбинированных дисков, установленных также в следующих двух таких же емкостях, соединенных, соответственно, с положительной и отрицательной клеммами внешнего источника постоянного напряжения. При подаче постоянного напряжения на жидкометаллический коммутатор токи, протекающие по виткам обмотки якоря, начнут взаимодействовать с магнитным полем индуктора. Тогда ротор начнет вращаться и, через пол-оборота, в электропроводящих жидкостях окажутся вместо первых следующие металлические сектора комбинированных дисков, каждый из которых электрически соединен уже с другими металлическими дисками коммутатора. Вследствие этого в обмотке якоря будет течь ток другого направления, противоположный первоначальному. Но так как к этому времени постоянные магниты индуктора поменяются местами, направления действий электромагнитных сил на ротор остаются прежними. В генераторном режиме при вращении от постороннего двигателя всех дисков металлического коммутатора синхронно индуктору, положительные и отрицательные полуволны индуцируемого переменного тока якоря всегда будут поступать на одни и те же соответствующие клеммы электрического вывода МПТ и по внешней цепи будет течь при этом постоянный ток. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, в частности к машинам постоянного тока (МПТ). Наиболее близким по сути аналогом предложенной является МПТ с механическим коммутатором, коллектором со скользящими щеточными контактами. Названная машина обладает некоторыми недостатками в конструктивном исполнении, заключающимися в том, что она включает в себя вращающиеся якорную обмотку и коллектор, по поверхности последнего из которых в ходе ее работы непрерывно скользят несколько пар щеточных контактов. Это приводит к интенсивному износу скользящихся друг о друга ее деталей от трения скольжения, к сужению области ее применения из-за возникающего при этом искрения между ними. Кроме того, вращающиеся обмотки якоря несколько ограничивают возможную максимальную угловую скорость вращения ее ротора. Техническим результатом изобретения является существенное увеличение износостойкости машины, расширение области ее применения и увеличение надежности в работе. Технический результат достигается тем, что в конструкции предложенной МПТ якорная обмотка неподвижна, а вращается индуктор, состоящий из постоянных магнитов и центрального магнитопровода, установленных на общий вал вращения и тем, что вместо подвижного коллектора со скользящими по ним щеточными контактами в ней применяется неподвижный коллектор, состоящий из трех полых цилиндров, по внутренним поверхностям которых одновременно передвигаются две пары диаметрально противоположно размещенных электропроводящих гусениц, отодвинутых друг от друга не только вдоль вала вращения на требуемое расстояние, но и на 90 градусов по кругу. В этом случае неподвижный коллектор с электропроводящими гусеницами в любой момент времени вращения ротора обеспечивает такие направления токов по обмотке якоря, при котором в области полюсов постоянных магнитов разные полярности будут всегда находиться проводники с противоположными направлениями токов. При таком распределении токов якоря Iя электромагнитные силы от их взаимодействия с магнитным полем индуктора будут действовать согласованно, что позволяет машине развивать максимальный вращающий момент. В режиме генератора в проводниках обмотки якоря предложенной МПТ наводятся переменные токи, которые поступают по соединительным проводам к неподвижному коллектору с подвижными электропроводящими гусеницами, посредством которого они потекут во внешнюю цепь определенной нагрузкой, но уже в выпрямленном виде. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей выполнения электродвигателя устройства заводки пружины в воздушном автоматическом выключателе. Предлагаемый электродвигатель содержит первую раму, выполненную с отверстием для вставки подшипника и парой отверстий для вставки щеткодержателей; вторую раму, выполненную с отверстием для вставки подшипника и сквозным отверстием для вала; подшипники, каждый из которых вставлен в отверстия для вставки подшипников, выполненные в первой и второй рамах; вал, с возможностью поворота связанный с первой и второй рамами через подшипники за счет того, что вал проходит через сквозное отверстие для вала во второй раме; коллектор, связанный с валом; обмотку статора, вращающую вал; щеткодержатель, соединенный с обмоткой статора через электрическую линию; и щетку, вставленную в щеткодержатель в положении упругой поддержки пружиной для приведения в контакт с коллектором, при этом щеткодержатель имеет форму прямоугольного параллелепипеда и включает пластину, блокирующую нижнюю часть и размещенную внизу для блокировки нижней части, открываемой путем отгибания в процессе операции отгибания, и часть для фиксации электрической линии, чтобы прикрепить электрическую линию к наружной стенке путем загибания в процессе операции загибания. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в снижении себестоимости приводного электродвигателя за счет исключения изолятора щеткодержателя, а также в снижении трудозатрат на пайку для подсоединения обмотки статора путем конструктивного усовершенствования щеткодержателя и отверстия для обеспечения удобной и надежной вставки щеткодержателя в первую раму. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, преимущественно, электродвигателей постоянного тока, с дробной зубцовой зоной. Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемая электрическая машина (10) содержит, по меньшей мере, восемь расположенных в статоре (11) полюсов (Р) возбуждения и коллекторный ротор (13) с полюсными зубцами (Z), число которых отличается от числа полюсов возбуждения, причем на полюсных зубцах расположено, по меньшей мере, по одной секции (S) обмотки, концы которой соединены с коллекторными пластинами (L), которые попарно электрически соединены друг с другом контактными перемычками (К), снабжаются электроэнергией через угольные щетки (В) и число которых кратно числу полюсных зубцов. При этом, согласно настоящему изобретению, в данной электрической машине указанное число коллекторных пластин (L) кратно половине числа пар полюсов (Р) возбуждения, но не кратно числу пар полюсов, которое является четным. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в снижении пульсаций крутящего момента и шумности электрической машины при одновременном уменьшении габаритов и снижении трудоемкости ее изготовления. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области электротехники, касается конструктивного исполнения коллекторных электрических машин постоянного тока с независимым возбуждением от постоянных магнитов и может быть использовано в качестве силовых микродвигателей в автоматических устройствах тахогенераторов, а также в качестве силовых электрических двигателей и генераторов постоянного тока мощностью до нескольких киловатт во всех отраслях экономики. Питание предлагаемых магнитоэлектрических машин при работе их в режиме двигателей может осуществляться не только от стационарных электрических сетей переменного тока промышленной частоты с последующим преобразованием его в постоянный ток, но и от передвижных и переносных автономных источников постоянного тока (мини-электростанций, аккумуляторных батарей и гальванических элементов питания). Явнополюсная коллекторная магнитоэлектрическая машина содержит явно выраженные полюса индуктора, возбуждаемые постоянными магнитами, якорь с явно выраженными полюсами, коллектор, механизм щеточно-контактного узла со щетками, замкнутую последовательную (волновую) катушечную обмотку якоря, выполненную катушками, каждая из которых расположена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря. При этом необходимо соблюдение определенных соотношений между числом полюсов индуктора и числом полюсов якоря, а также выполнение полюсов индуктора и полюсов якоря с определенной шириной полюсной дуги, а коллекторных пластин коллектора и щеток определенной ширины и определенного числа. Технический результат — обеспечение высоких энергетических показателей с хорошей коммутацией, плавного регулирования выходными параметрами при простоте и высокой надежности конструкции, а также обеспечение возможности применения данной магнитоэлектрической машины как при низких, так и при высоких напряжениях. 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, касается конструктивного исполнения однофазных коллекторных электрических двигателей переменного тока и универсальных коллекторных двигателей, может быть использовано в устройствах автоматики, в бытовой технике и в качестве силовых тяговых электрических двигателей. Явнополюсный коллекторный электрический двигатель содержит корпус, сердечник индуктора с явно выраженными полюсами, набранный из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью, катушечную обмотку возбуждения индуктора, якорь с явно выраженными полюсами, коллектор, механизм щеточно-контактного узла со щетками, замкнутую последовательную (волновую) катушечную обмотку якоря, выполненную катушками, каждая из которых расположена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря, а начала и концы катушек соединены между собой определенным образом и подключены к соответствующим коллекторным пластинам коллектора, образуя замкнутую электрическую цепь с двумя параллельными ветвями. Обмотка возбуждения индуктора по отношению к обмотке якоря включена последовательно. При этом необходимо соблюдение определенных соотношений между числом полюсов индуктора и числом полюсов якоря, а также выполнение определенной ширины их полюсной дуги, а коллекторных пластин и щеток определенной ширины и определенного числа. Технический результат — обеспечение высоких энергетических показателей явнополюсного коллекторного электрического двигателя с хорошей коммутацией, плавного регулирования выходными параметрами при простоте и высокой надежности конструкции. 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, касается конструктивного исполнения коллекторных электрических машин постоянного тока с электромагнитным возбуждением и может быть использовано в качестве электрических двигателей и генераторов постоянного тока любых мощностей во всех отраслях экономики. Питание предлагаемых электрических машин при работе их в режиме двигателей может осуществляться не только от стационарных электрических сетей переменного тока промышленной частоты с последующим преобразованием его в постоянный ток, но и от передвижных и переносных автономных источников постоянного тока (мини-электростанций, аккумуляторных батарей и гальванических элементов питания). Явнополюсная коллекторная электрическая машина содержит корпус из магнитомягкого материала, явно выраженные полюса индуктора с катушечной обмоткой возбуждения индуктора, якорь с явно выраженными полюсами, коллектор, механизм щеточно-контактного узла со щетками, замкнутую последовательную (волновую) катушечную обмотку якоря, выполненную катушками, каждая из которых расположена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря, а начала и концы катушек соединены между собой определенным образом и подключены к соответствующим коллекторным пластинам коллектора, образуя замкнутую электрическую цепь с двумя параллельными ветвями. При этом необходимо соблюдение определенных соотношений между числом полюсов индуктора и числом полюсов якоря, а также выполнение определенной ширины их полюсной дуги, а коллекторных пластин и щеток определенной ширины и определенного числа. Технический результат — обеспечение высоких энергетических показателей явнополюсной коллекторной электрической машины с хорошей коммутацией, а также плавного регулирования выходных параметров при одновременной простоте и высокой надежности конструкции данной электрической машины. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно — к двухколлекторным электрическим машинам постоянного тока с двухходовой петлевой обмоткой якоря, когда определяющими факторами являются простота конструкции и технологичность изготовления машины. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в упрощении конструкции и процесса изготовления электрической машины путем устранения уравнительных соединений третьего рода. Указанный технический результат достигается посредством того, что коллектора машины сдвинуты относительно друг друга по их внешней окружности на коллекторное деление. 1 ил.

Смотрите так же:  Узо и ципуро

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области электрических генераторов постоянного тока с приводным двигателем. Генератор постоянного тока содержит статор с полюсами, на которых размещены обмотки возбуждения, якорь с якорной обмоткой, закрепленный на валу генератора, соединенном с валом приводного электродвигателя, подключенным к источнику переменного напряжения, контактное устройство, выполненное в виде двух проводящих сплошных контактных колец, на которых установлены токосъемные скользящие щетки. При этом начало якорной обмотки присоединяется к одному контактному кольцу, а конец к другому, обмотки возбуждения подключены к источнику переменного напряжения, а в качестве приводного электродвигателя использован синхронный двигатель. Технический результат — повышение надежности генератора постоянного тока, а также увеличение его выходного напряжения. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям универсальных электрических машин модульного типа, и предназначено для использования в любых отраслях народного хозяйства в качестве генератора постоянного тока, однофазного или многофазного генератора переменного тока, скоростной или низкооборотной машины постоянного тока, однофазного или многофазного двигателя переменного тока, сварочного аппарата переменного или постоянного тока, измерительного устройства, преобразователя напряжения и тока. Модульная универсальная электрическая машина содержит корпус с четным и нечетным количеством модулей. Каждый модуль включает в себя съемный вал, связанный через соединительный элемент с опорной втулкой, на которой установлен ротор с магнитными системами и магнитопроводами, который взаимодействует со статором, имеющим многовитковые обмотки, замкнутый коллектор с контактными пластинами, электронным коммутатором и проводящими ток щетками, которые электрически связаны с системой автоматического слежения и регулирования. В системе автоматического слежения и регулирования дополнительно содержится интеллектуальный блок, включающий систему входных измерительных устройств, которые установлены внутри статора. Система входных измерительных устройств выполнена в виде датчика Холла, датчика частоты, датчика индуктивности, датчика напряжения, датчика тока и датчика температуры. Измерительные устройства взаимодействуют с компараторами, регулятором чувствительности и пропорционально-интегрально-дифференциальным регулятором, имеющим блок питания, интегратор и логические устройства, которые формируют сигналы управления, поступающие на выходные устройства объекта регулирования. Выходные устройства размещены в колодке для подвода и отвода напряжения, имеющие транзисторные или симисторные оптопары, связанные с исполнительным реле. Сигналы управления поступают на коммутатор, а через адаптер интерфейса связи на персональный компьютер, который включает систему регистрации данных, систему диагностики и контроля, систему автоматического слежения и регулирования за технологическим процессом, систему коррекции, программирования и защиту настроек. На внешнем основании опорной втулки, через соединительный элемент, установлен неподвижный и подвижный диск ротора с торцевыми фиксирующими средствами, которые через элементы крепления взаимодействует со стойками ротора. Опорный элемент качения или скольжения находится на подвижном диске ротора и взаимодействует со статором, который неподвижно установлен между стойкой статора, втулкой статора и прижимной планкой. Причем количество рядов многовитковых обмоток должно соответствовать количеству рядов магнитных систем ротора, а многовитковые обмотки статора и магнитные системы ротора должны иметь заданное угловое смещение. Технический результат — повышение кпд, надежности, безопасности и технологичности модульной электрической машины при одновременном расширении ее функциональных возможностей. 6 ил.

Изобретения относятся к области электротехники, энергетики и транспортного машиностроения, в частности к преобразователям одного вида энергии в другой, и могут быть использованы для снабжения электрической энергией различных потребителей во всех отраслях промышленности и в быту, а также для осуществления перемещения транспортных средств. Технический результат — повышение эффективности работы электрической машины путем обеспечения возможности получения дополнительной энергии, используемой на самообеспечение работы машины в номинальном режиме и на обеспечение потребителей, а также для получения тяги, используемой для обеспечения возможности использования электрической машины в качестве движителя. Предлагаемая эксцентроидная электрическая машина содержит (фиг.1-2) корпус (1), выполненный с внутренним кольцом в виде эллиптической беговой дорожки (2) из диэлектрического материала, статор, выполненный в виде трех инерционных элементов (3), каждый из которых набран из пластин электротехнической стали, содержит ось (4) вращения, выполнен в виде роликов, снабженных с торцов магнитными поясами (5), состоящими из четного количества полуколец разной полярности. Ось (4) вращения каждого из инерционных элементов (3) соединена двумя телескопическими пружинными связями (6) с демпферами (7), установленными симметрично по обе стороны роторной системы, включающей лопасти винтов (8), на общем для статора и ротора приводном валу (9), который размещен эксцентрично относительно геометрической оси эксцентроидной электрической машины. Корпус (1) сбоку закрыт двумя крышками (10), на которых с внутренних сторон установлены эллиптические уголковые направляющие элементы (11), образующие совместно с эллиптической беговой дорожкой (2) эллиптический замкнутый канал для перемещения в нем инерционных элементов (3). Телескопические пружинные связи размещены относительно друг друга под углом 120°. Роторная система эксцентроидной электрической машины (фиг.3-7) состоит из двух роторов: ротора (12) свободного вращения и ротора (13) принудительного вращения, жестко размещенного на приводном валу (9). Ротор (12) свободного вращения содержит полый вал (14), размещенный на подшипниках скольжения (15) концентрично по отношению как к приводному валу, так и к ротору (13) принудительного вращения. Внутри полого вала (14) из ферромагнитного материала размещена система из четного количества постоянных магнитов (16) с чередующимися полюсами, а снаружи своих ободов (17) — магнитные пояса (18), состоящие также из четного количества постоянных магнитов. Магнитные пояса (5) и (18) статора и ротора (12) свободного вращения расположены оппозитно, а постоянные магниты (16) имеют длину, соизмеримую с длиной ротора (13). Каждый из демпферов (7) содержит полое цилиндрическое перфорированное кольцо (21), жестко закрепленное на приводном валу (9) и разделенное внутренними радиальными перегородками (23), между которым в распор установлены компенсационные пружины (24). Концы телескопических пружинных связей (6), размещенные в демпферах, выполнены со ступицами (22), жестко установленными на приводном валу (9), размещены в средней части компенсационных пружин и выходят из демпферов через отверстия в их цилиндрических кольцах. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно — к коллекторным электродвигателям (КЭД) с компенсационной обмоткой, и предназначено для приведения в движение машин и механизмов в случаях, когда определяющим фактором является обеспечение потенциальной устойчивости их коллекторов к образованию круговых огней. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении потенциальной устойчивости КЭД к образованию круговых огней на коллекторе. Указанный технический результат достигается посредством выбора рациональных параметров компенсационной обмотки и геометрии зубцовой зоны главных полюсов, а также путем скоса их пазов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам постоянного тока с двухходовой петлевой обмоткой якоря, когда определяющим фактором является простота и технологичность монтажа применяемых в них уравнительных соединений второго рода. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в упрощении монтажа уравнительных соединений второго рода путем их укладки в пазы якоря. Указанный технический результат достигается посредством того, что начало уравнителя присоединяется к коллекторной пластине рассматриваемой секции, а само соединение выполняется в виде витка, уложенного до середины осевой длины пазов якоря, в которых располагается данная секция. 1 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, касается особенностей конструктивного исполнения коллекторных электрических машин постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и может быть использовано в качестве силовых микродвигателей и тахогенераторов в автоматических устройств, а также силовых электрических двигателей и генераторов постоянного тока мощностью до нескольких киловатт во всех отраслях народного хозяйства. Предлагаемая коллекторная магнитоэлектрическая машина с полюсным якорем содержит явно выраженные полюса индуктора, возбуждаемые постоянными магнитами, якорь с явно выраженными полюсами, коллектор, механизм щеточно-контактного узла со щетками, замкнутую барабанную простую последовательную (волновую) катушечную обмотку якоря, выполненную катушками, каждая из которых расположена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря и содержит один или несколько витков. При этом необходимо соблюдение определенных соотношений между числом явно выраженных полюсов индуктора и числом явно выраженных полюсов якоря, а также выполнение полюсов индуктора и полюсов якоря с определенной шириной полюсной дуги, а коллекторных пластин коллектора и щеток определенной ширины и определенного числа. Данная магнитоэлектрическая машина может применяться в качестве генераторов и двигателей постоянного тока с независимым возбуждением от постоянных магнитов. Технический результат — обеспечение высоких энергетических показателей с хорошей коммутацией и возможностью глубокого и плавного регулирования выходными параметрами коллекторной магнитоэлектрической машины с полюсным якорем при одновременном достижении простоты конструкции и высокой надежности, а также обеспечение возможности применения данной магнитоэлектрической машины как при низких, так и при высоких напряжениях. 3 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники и касается конструктивного исполнения однофазных коллекторных электрических двигателей с последовательным возбуждением и универсальных коллекторных двигателей и может быть использовано в устройствах автоматики, в бытовой технике и в качестве силовых тяговых электрических двигателей. Предлагаемый коллекторный электрический двигатель с полюсным якорем содержит корпус, сердечник индуктора с явно выраженными полюсами, набранный из изолированных листов электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью, катушечную обмотку возбуждения индуктора, якорь с явно выраженными полюсами, коллектор, механизм щеточно-контактного узла со щетками, замкнутую барабанную простую последовательную (волновую) обмотку якоря, выполненную из катушек, каждая из которых расположена на соответствующем явно выраженном полюсе якоря и содержит один или несколько витков, а начала и концы катушек соединены между собой определенным образом и подключены к соответствующим коллекторным пластинам коллектора, образуя замкнутую электрическую цепь с двумя параллельными ветвями, причем обмотка возбуждения индуктора по отношению к обмотке якоря включена последовательно. При этом необходимо соблюдение определенных соотношений между числом явно выраженных полюсов индуктора и числом явно выраженных полюсов якоря, а также выполнение полюсов индуктора и полюсов якоря с определенной шириной полюсной дуги, а коллекторных пластин коллектора и щеток определенной ширины и определенного числа. Технический результат — обеспечение высоких энергетических показателей с хорошей коммутацией и возможностью глубокого и плавного регулирования выходных параметров коллекторного электрического двигателя с полюсным якорем при одновременном достижении простоты конструкции и высокой надежности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Похожие статьи:

  • Отличие провода пунп от ввг Чем отличается ВВГ от ПУНП? Чем отличается ВВГ от ПУНП? Вроде сечение одинаковое, изоляция двойная. Можно ли проводку делать ПУНПом, если она заштукатуривается? Сырьём для ПВХ, методикой испытаний. Этот кабель выпускается по ГОСТ, а […]
  • Как соединить провода интернета обжать Как обжать витую пару В сегодняшней статье я расскажу о том, как правильно обжать сетевой кабель “витая пара” и какие инструменты и аксессуары для этого понадобятся. Конечно, до сих пор встречаются умельцы, которые могут это сделать с […]
  • Заземление гру Заземление гру п. 2.2.19 ПБ 12-529-03: 2.2.19. Надземные газопроводы при пересечении высоковольтных линий электропередачи, должны иметь защитные устройства, предотвращающее падение на газопровод электропроводов в случае их обрыва. […]
  • Обрыв телефонного кабеля куда звонить Не работает стационарный телефон Ростелеком, что делать? Городской телефон, хоть давно и пережил себя, но все равно остается на дежурстве у многих абонентов. А вот проблемы, связанные с отсутствием связи или качеством работы городской […]
  • Можно ли подключить узо без заземления Подключение УЗО без заземления Специальные устройства защитного отключения (УЗО) рекомендуют устанавливать там, где существует высокая вероятность поражения током. Задачей устройства является оперативное отключение всего электрического […]
  • Заземление этажного щита Этажный щиток. Заземление. дом 9-ти этажный, 7-ми подъездный, 87 года выпуска (сделан из блок-комнат). 2 ввода. от ТП идет два кабеля 4-х жильного. щитки на этажах на 4-ре квартиры. к этажным щиткам идет 4 кабеля: 3 фазы, ноль. в этижном […]