ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С КОЛЬЦЕВЫМ КОЛЛЕКТОРОМ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности электродвигателям постоянного тока. Может быть использована в автомобилестроении.
Известен электродвигатель [1], состоящий из станины с полюсами и обмотками возбуждения и якоря с обмоткой, пластинчатым коллектором, щеточным присоединением и источником питания.
Недостатком [1] является наличие пластинчатого коллектора, что понижает надежность, вследствие осаждения проводящей пыли между пластинами коллектора и ограничивает увеличение мощности и скорости.
Заявляемая полезная модель направлена на повышение надежности и возможность увеличения мощности и оборотов электродвигателя путем исключения традиционного секционного коллектора.
Поставленная задача достигается тем, что электродвигатель постоянного тока, состоящий из обмоток возбуждения расположенных на основных полюсах станины, якоря с предусмотренным на валу якоря коллектором из двух колец с соответствующими щетками, через которые он присоединен к источнику постоянного тока, при этом дополнительно предусмотрены обмотки возбуждения, на основных полюсах станины, подключены к дополнительно предусмотренному аналого-импульсному блоку (БЭП) для электронного переключения направления и величины тока, а на станине между основными полюсами предусмотрены дополнительные полюса с индукционными датчиками для управления работой упомянутого аналого-импульсного блока, и для достижения дополнительного эффекта предусматриваются дополнительные секции упомянутых основных и дополнительных полюсов на станине статора и соответственно секции обмоток якоря.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется Фиг., где 1 - якорь, 2 - контактные кольца, 3 - щеточно-контактный узел, 4 - обмотка возбуждения, 5 - основной полюс, 6 - станина, 7 - аналого-импульсный блок электронного переключения направления и величины тока (БЭП), 8 - дополнительные индукционные или магнитные датчики, 9 - источник постоянного тока.
Электродвигатель постоянного тока работает следующим образом: полярность полюсов якоря 1 неизменна, она определяется направлением тока, протекающего отисточника 9 через контактно-щеточный узел 3 от одного кольца 2 через обмотку к другому кольцу 2 и через щеточно-контактный узел 3 - к источнику тока 9, при этом по соответствующей обмотке возбуждения 4, основного полюса 5, станины 6, проходит ток переключенного аналого-импульсным блоком 7(БЭП) по направлению и величине, вследствие чего на обмотку якоря 10 будет воздействовать электромагнитная сила необходимого направления, в определенный момент времени. Это переключение производится дополнительно предусмотренным аналого-импульсным блоком электронного переключения 7(БЭП), для того чтобы переключение производилось своевременно в соответствующем пространственном положении обмотки якоря 10 относительно предусмотренных дополнительно индукционных или магнитных датчиков 8 установленных на станине между основными полюсами 5 обмоток возбуждения. На упомянутых датчиках 8 наводится ЭДС от проходящего тока якоря в соответствующей обмотке. Наведенная ЭДС на датчиках 8, подключенных к аналого-импульсному блоку 7 (БЭП) является командным импульсом на смену направления тока в обмотках 4 основных полюсов возбуждения 5, за счет переключения направления тока в обмотке возбуждения 4 основных полюсов 5 будет поддерживаться соответствующая полярность, которая определяет неизменным направление электромагнитной силы на обмотку 10, за счет чего якорь 1 вращается в одном направлении. Можно повысить эффективность работы электродвигателя за счет увеличения количества секций основных полюсов 5, соответственно секций обмоток якоря 1, а также количества индукционных или магнитных датчиков 8. Дополнительным эффектом от применения дополнительно предусмотренной аналого-импульсного блока 7 (БЭП) переключения направления и величины тока является осуществление пуска и останова электродвигателя. Аналого-импульсный блок (БЭП) облегчает пуск и останов вращения ротора; так для облегчения режима в момент пуска, производится изменение полярности основных и дополнительных полюсов, путем изменения направления тока в обмотках, в соответствии от необходимого направления вращения. А при достижении номинальных оборотов дополнительные полюса с обмотками выполняют функцию датчиков положения якорной обмотки под основными полюсами, и в свою очередь упомянутый аналого-импульсный блок (БЭП) переключает полярность основных полюсов в соответствии положения якорной обмотки под основным полюсом. Аналогичная работа аналого-импульсного блока (БЭП) и датчиков происходит при останове или торможении в зависимости от направления и величины токов в соответствующих обмотках.
Приведенные примеры применения предполагаемой полезной модели показывают его полезность для автомобилестроения. Применение заявляемого технического решения обеспечивает реализацию заявленной цели - повышение надежности и возможность увеличения мощности и оборотов электродвигателя.
Предполагаемая полезная модель удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле полезной модели, включая характеристику назначения.
Заявленное техническое решение можно реализовать в автомобильной промышленности. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к полезной модели.
Использованные источники
1. А.В. Иванов-Смоленский. Электрические машины. М. Энергия 1980 г.