КОЛЛЕКТОРНАЯ РЕАКТИВНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области электромеханики, в частности, к универсальным коллекторным электродвигателям и может найти применение в качестве силовых исполнительных органов электроприводов промышленных механизмов.
Известна универсальная коллекторная электрическая машина (Патент РФ №2024165, опубл. 30.11.1994 г., Бюл. №22), содержащая якорь с обмоткой, щеточно-коллекторный узел и безобмоточный индуктор. Щетки размещены так, что, как минимум, одна из сторон электрически замкнутой секции обмотки якоря сдвинута от геометрической нейтрали на угол γ=(π-α)/2±υ, где α - угол полюсной дуги; υ - угол зубцового деления якоря.
Известна универсальная коллекторная электрическая машина (Патент РФ №2465707, опубл. 27.10.2012 г., Бюл. №4), содержащая корпус с размещенным в нем коллектором и якорем с обмоткой, траверсу со щеточными пальцами по числу полюсных выступов безобмоточного индуктора, полюсы которого в окружном (тангенциальном) направлении разделены по их радиальной оси воздушным зазором.
Недостатком устройства, взятого за прототип, является отрицательное размагничивающее действие поперечной реакции якоря, основной магнитный поток которой замыкается в области нераздельных частей полу полюсов, не встречая на своем пути магнитного сопротивления, внесенного в устройство тангенциального воздушного промежутка. Последнее, наряду с имеющими место «мостиками насыщения», соединяющими полу полюса индуктора, «глубина» насыщения которых зависит от величины тока якоря, снижает использование активного объема электрической машины.
Технический результат достигается выполнением магнитопровода полюсов индуктора с продольной шихтовкой (вдоль оси устройства) из ленты композитной структуры, состоящей из магнитопроводящих и межслойных немагнитных слоев. Необходимая величина явнополюсности электрической машины (отношение магнитных проводимостей по продольной и поперечной осям полюса) обеспечивается выбором толщины межслойных слоев композитной ленты, что позволяет добиться равномерного тангенциального распределения немагнитных промежутков в полюсах индуктора, ортогональных к направлению замыкания магнитного потока поперечной реакции якоря. Равномерное распределение немагнитных промежутков в полюсах индуктора способствует, в совокупности с отсутствием «мостиков насыщения», максимальному снижению влияния поперечной реакции якоря на продольный магнитный поток индуктора, повышению коэффициента явнополюсности устройства и, как следствие, повышению использования активного объема устройства в целом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. представлен поперечный разрез электрической машины с предлагаемым индуктором. Здесь 1 - корпус, 2 - магнитопроводы полюсов, 3 - якорь с обмоткой, 4 - коллектор, 5 - электрические щетки и α - угол сдвига щеток.
Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания ток, протекающий по цепи смещенных с геометрической нейтрали электрических щеток и обмотки якоря, создает магнитный поток реакции якоря, замыкающийся по пути наименьшего магнитного сопротивления, что создает необходимые условия для возникновения реактивного момента, вследствие действия которого якорь приходит во вращение.
Устройство инвариантно к виду напряжения питания и может работать как от сети постоянного, так и переменного тока.
Дистанционная немагнитная лента магнитопровода индуктора может выполняться из металлических немагнитных материалов, полимерных либо иных, например, прессованных материалов, а также содержать клеящую основу.