МАЛОИНЕРЦИОННЫЙ КОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение представляет собой усовершенствование коллекторных двигателей, у которых на статоре расположены обмотки, создающие вращающееся магнитное поле при помощи неподвижного коллектора и вращающихся щеток, а ротор выполнен без обмотки и имеет явно выраженные полюсы.

Предлагаемый двигатель отличается от двигателей известных типов конструктивным выполнением его магнитной системы и особым расположением обмоток, обеспечивающими снижение инерционности (отношение номинального момента к маховому).

На фиг. 1 и 2 изображены две проекции двигателя в простейшем исполнении; на фиг. 3 - схема возможного расположения его полюсных выступов; на фиг. 4 - продольный разрез двигателя с дополнительными полюсами и магнитной изоляцией вала от железа ротора.

На роторе двигателя расположены явно выраженные безобмоточные полюсы 1 (фиг. 1), а на статоре - обычная якорная обмотка 2 постоянного тока.

Коллектор 5 (фиг. 2) укреплен неподвижно на статоре, а щетки 6 вращаются вместе с валом и электрически соединены со щетками 7, скользящими по неподвижным кольцам 8 и 9, к которым подводятся «плюс» и «минус» питания.

Магнитная система машины выполнена по типу униполярной и имеет П-образный сердечник 3, во внутренней полости которого расположена обмотка подмагничивания (возбуждения) 4. Якорная обмотка 2 составлена из двух половин, расположенных в пазах железного пакета статора. В средней части статора в железном пакете имеется выемка 10.

Обмотка возбуждения 4, ось намотки которой совпадает с осью вала, создает магнитный поток, проходящий по ротору и станине статора в аксиальном направлении, а по железному пакету статора - в радиальном направлении. Обе половины якорной обмотки намотаны так, что создаваемые ими моменты совпадают по направлению. Это достигнуто путем взаимного смещения выступов, расположенных на обеих сторонах ротора, и соответствующего противоположного смещения проводов, расположенных в пазах обеих половин статора.

Для лучшего использования активных материалов двигателя можно расположить на статоре несколько кольцевых полюсных систем (например, три с соответствующим числом обмоток подмагничивания W₁-W₂-W₃). Магнитная система ротора и статора выполняется в этом случае в виде зигзагообразных полюсных выступов, расположенных, как указано на фиг. 3.

На фиг. 4 изображен двигатель, имеющий сдвоенную магнитную систему с двумя обмотками подмагничивания 11 и 12, между которыми расположены дополнительные полюсы 13 со своей обмоткой 14 (поток дополнительных полюсов показан пунктиром). При таком расположении обмотка 14 может также возбудить дополнительные потоки в главных полюсах, а обмотки 11 и 12 - в дополнительных полюсах. Однако эти потоки в двух половинах ротора направлены противоположно друг другу и поэтому взаимно компенсируются. Для устранения ненужных потоков в двигателе предусматривается посадка полюсов на медное кольцо 15 или же изготовление вала из немагнитного материала. Возможно также разделение двух половин вала немагнитным материалом с посадкой дополнительных полюсов на медное кольцо.