Електрична машина

1. Електрична машина, що складається із станини з підшипниковими щитами, в якій зафіксовано осердя із листів електротехнічної сталі у формі циліндра з обмоткою якоря, і обмоток збудження, а також якоря з валом, яка відрізняється тим, що осердя шихтовано із радіально орієнтованих клиноподібних листів товщиною 1,5-2,0 мм, на внутрішній поверхні має радіальні пази з циліндричною виїмкою посередині, в які вкладені дві якірні обмотки і лобові частини їх, а на зовнішній поверхні пази для провідників з'єднання лобових частин, на торцевих частинах - конічні виїмки з установленим затяжним кільцем з відповідним бортиком, із склотекстоліту, причому на кінцях осердя встановлені 3 із радіальних клиноподібних листів товщиною 1,52,0 мм. На внутрішній поверхні його знаходяться радіальні пази і циліндрична виїмка посередині, в яких вкладені дві двошарові обмотки 7 подвійне білчине колесо і їх лобові частини. В пазах, що розділяють пакети радіальних листів осердя 4, знаходяться провідники, які з'єднують лобові частини якірних обмоток 7. З торцевих сторін осердя на радіусі, більшого за кола розташування пазів, виконано конічну виїмку для затискного кільця 8 з відповідним бортиком, а з внутрішньої сторони розміщені частини такого ж кільця, які стягуються болтами, що проходять через пази осердя 4. Затисне кільце 8 виконано із склотекстоліту. В кільцевих порожнинах між корпусом 1 і осердям 4 встановлені котушки плечей розщепленої обмотки збудження 9. Зовнішня поверхня феромагнітного якоря 10 має спіральні пази шириною 2-3 мм, на такій же відстані між ними глибиною 7-8 мм, тангенс кута підйому спіралі дорівнює відношенню довжини активної частини якоря 10 до кроку зубцевої нарізки осердя 4. Така конструкція забезпечує плавність обертання якоря 10, тому що міжзубцевий простір статора буде перекриватись частинами поверхні зубців якоря 10. При роботі машини в режимі двигуна однофазного змінного струму в ізольованих між собою і радіально орієнтованих листах осердя виникають незначні вихрові струми, майже вся енергія магнітного потоку збудження передається в якір 10 за виключенням втрат в двох повітряних зазорах між полюсами статора 4 і поверхнею якоря 10. Магнітний потік завдяки поверхневому ефекту витісняється в зубці якоря 10 і, взаємодіючи з провідниками зі струмом обмотки статора 7, відштовхується від них і обертає якір 10. Завдяки тому, що змінний струм змінює свій напрям кожного півперіоду в обмотці збудження 9 і в обмотці якірній 7, напрям обертового моменту залишається незмінним. Для реверса двигуна необхідно змінити напрям струму в одній з обмоток, на практиці частіше в обмотці якоря 7 для швидкодії приводу. Напрям струму в провідниках 7, що знаходяться в пазах одного полюса по відношенню до другого, взаємопротилежний. 65703 4 За умови зворотності дана машина може бути використана як генератор як постійного, так і однофазного змінного струму. Для використання такої машини в мережі трифазного струму збудження має бути виконано з трьох фазних обмоток 9, одна з яких за умови магнітної і електричної рівноваги розщеплена на два плеча, якірні обмотки тришарові (потрійне білчине колесо), причому в окремі фази з'єднані нижній і верхній шар обмоток 7 різних полюсів, а середні шари з'єднані між собою в третю фазу. Кожний шар обмотки 7 має групи паралельно з'єднаних лобовими частинами обмотки провідників, що лежать в сусідніх пазах. Провідники що з'єднують лобові частини обмотки знаходяться в пазах між пакетами листів осердя 4. Тут можливі два варіанти з'єднання. Внутрішні частини груп провідників, що знаходяться в міжполюсному просторі, з'єднуються з лобовими частинами другої групи, що знаходяться зовні одного і того ж полюса (з'єднання спіраллю) або протилежного полюса (перехресне з'єднання вісімкою). В першому випадку виникає потреба в провідниках з'єднання якірних обмоток 7 двох полюсів, в другому - дві якірні обмотки 7 з'єднанні в єдину, при цьому зменшується вдвоє число виводів якоря 7 в клемну коробку машини. Схема з'єднання фаз обмотки збудження 9, а також якоря 7 як зазвичай - зірка інколи трикутник. Работа машини в режимі двигуна трифазного струму аналогічна вище розглянутому однофазному, такі ж процеси відбуваються в кожній із фаз обмотки збудження 9 і відповідній фазі обмотки якоря 7. Для реверса двигуна необхідно змінити порядок чергування фаз (переключати дві фази живлення) обмотки 7 якоря. В режимі генератора якір 10 машини обертається від приводного двигуна, і тому він як частина магнітопроводу при обертанні буде вносити збурення в магнітне поле під пазами і зубцями осердя статора кожної із трьох фаз збудження 9 (відхиляти магнітне поле в межах кожного паза), і за рахунок цього у відповідних фазних обмотках якоря 7 буде наводити (індукувати) електрорушійну силу, яка з'явиться на виводах обмотки якоря 7. Джерела інформації: 1. Чуйко В.А. Машина постійного струму, заявка на корисну модель U201010478. 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 65703 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601