Patent RU-2397596-C1 (RU)
Inventor: EFIMOV MIKHAIL FEDOROVICH
IPC: H02K31/02
Filed: 2009-08-21
Granted: 2010-08-20
Abstract: Изобретение относится к области электрических машин, в частности к униполярным машинам (УМ) постоянного тока. Наиболее близким аналогом предложенной машины по физической и технической сущности является униполярная машина (УМ) постоянного тока с дисковым ротором. Наличие у названной машины минимум двух скользящих контактов на один диск снижает не только ее электромеханические характеристики, но и сужает область применения, так как нельзя получить на ее электрическом выводе относительно и необходимое большое напряжение. Кроме того, имеющее место между неподвижными электрическими щеточными контактами и подвижными частями якоря машины трения скольжения ведет к искрению на местах их соприкосновения и соответственно к повышению там переходных электрических сопротивлений и преждевременному износу машины. Преодоление недостатков щеточно-скользящих контактов возможно с помощью токосъема на основе электропроводящей жидкости. Однако создавать надежно герметизированные конструкции аппаратов жидкостного, особенно периферийного кольцевого, токосъемов, не допускающих утечки инертного газа и паров электропроводящей жидкости, достаточно трудоемко и дорого. Кроме того, в режимах пуска и торможения УМ, а также при относительно высоких скоростях на жидкостный слой в кольцевом канале действуют центробежные и гравитационные, магнитные и электромагнитные силы, а также силы трения, которые отрицательно влияют на ее работу. Техническим результатом заявленного изобретения являются улучшения электромеханических характеристик, повышение надежности в работе, увеличение износостойкости, повышение в несколько раз рабочего напряжения и расширение области ее применения. Технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ отсутствуют как скользящие механоэлектрические, так и жидкостные электрические контакты. В качестве таких контактов в предложенной УМ служат электропроводящие ремни, которыми опоясаны, как правило, два электропроводящих диска якоря, вращающиеся в одном направлении относительно постоянных магнитных полей между магнитными полюсами противоположной полярности, силовые линии которых направлены в противоположные стороны. Этому способствует и то, что поверхности периметров первого и последнего электропроводящих гусеничных дисков якоря машины связаны с ее электрическим выводом через электропроводящие гусеницы и два неподвижных обода. УМ с гусеничным ротором может работать и в генераторном, и в двигательном режимах. В генераторном режиме при вращении электропроводящих гусеничных и ременных дисков от постороннего двигателя в их секторах в радиальном направлении или к их центрам, или от центров, в зависимости от того, в каком направлении они вращаются, в каком направлении их пересекают магнитные силовые линии статора, возникают ЭДС в силу закона электромагнитной индукции, которые, суммируясь на клеммах электрического вывода, дают результирующее напряжение = U. В двигательном режиме при подаче на электрический вывод УМ постоянного напряжения = U от постороннего источника по секторам электропроводящих дисков и ее якоря потекут постоянные токи в радиальном направлении, которые взаимодействуют с магнитными полями постоянных магнитов статора, что заставит их вращаться в одинаковом направлении синхронно. 2 ил.