Коллекторные двигатели и генераторы постоянного тока с механической коммутацией, универсальные коллекторные двигатели, допускающие питание как переменным, так и постоянным током: .отличающиеся по выполнению обмотки якоря – H02K 23/26

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 I_я 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, 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 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.

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 и касается технологии изготовления обмотки ротора электрических машин. Предлагается способ изготовления обмотки ротора электрической машины (10), содержащей, по меньшей мере, четыре расположенных в статоре (11) полюса (Р) возбуждения, коллекторный ротор (13), имеющий расположенные по окружности пазы и полюсные зубцы (Z), число которых отличается от числа полюсов возбуждения, секции (S) обмотки и столько же коллекторных пластин (L), число которых, по меньшей мере, в два раза больше числа полюсных зубцов (Z). При намотке секций (S) на полюсные зубцы обмоточным проводом в непрерывном режиме после закрепления обмоточного провода (17) на начальной пластине (La) на первом полюсе - зубце (Z1) наматывают первую секцию (S1) обмотки с выбираемым угловым сдвигом ( ₀) относительно начальной пластины (La), затем обмоточный провод (17) с заданной шагом (Y) по коллектору закрепляют на другой коллекторной пластине (L), являющейся для намотанной секции конечной пластиной (Le), затем последовательно с каждой коллекторной пластины (L) наматывают секцию (S) обмотки на полюсный зубец (Z) с наименьшим отклонением (Wf) выбранного углового сдвига ( ₀) от определяемого полюсным делением статора электрического угла, после чего обмоточный провод (17) вводят в контакт с другой пластиной (Le), отстоящей на заданный шаг (Y) по коллектору до тех пор, пока на полюсных зубцах (Z) не будут намотаны все секции (S) обмотки. Технический результат - обеспечение малых пульсаций вращающего момента и длительного срока службы за счет оптимальной коммутации секций (S) обмотки. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к конструкциям якорей вращающихся электрических машин. В якоре электрической машины, содержащем вал и обмотку, соединения которой выполнены изолированными шинами, установленными во втулке с кольцевой полостью, к изолированным шинам на стороне обмотки якоря припаяны перемычки, сформированные концами в радиальном направлении, навстречу которым в радиальном же направлении сформированы концы якорных катушек с возможностью пайки перемычек и якорных катушек в одной плоскости. Технический результат изобретения заключается в упрощении технологии изготовления обмоток якоря. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, к электрическим машинам, а именно к обмоткам якорей с четным и нечетным числом пазов и четным или нечетным числом обмоток секций. Технический результат от использования предлагаемого изобретения состоит в создании технологичной обмотки якоря с любым числом пазов, электрические характеристики которого максимально приближены к безискровой (темной) коммутации за счет обеспечения поочередно-попарного захода обмоток секций якоря под полюса электрической машины и смещения обмоток секций якоря друг относительно друга на одно зубцовое деление. Сущность данного изобретения состоит в том, что якорная обмотка включает расположенные в пазах якоря обмотки секций. Причем согласно изобретению четное число обмоток секций и число витков обмотки средней секции, при нечетном числе последних, соответственно, распределены поровну в каждой паре смежных пазов якоря с противоположных сторон его оси. 4 ил.