RU163130U1

RU163130U1 - DC MOTOR WITH RING COLLECTOR

Info

Publication number: RU163130U1
Application number: RU2015155212/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Ильин; Юнус Идрисович Шакиров; Роберт Султанович Ахметшин; Ринат Робертович Ахметшин
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-07-10

Abstract

1. Электродвигатель постоянного тока с кольцевым коллектором, состоящий из станины с полюсами и с обмоткой возбуждения и якоря с обмоткой, и на валу якоря имеется коллектор из двух колец с соответствующими щетками, через которые присоединен к источнику постоянного тока, отличающийся тем, что на основных полюсах станины предусмотрены обмотки возбуждения, присоединенные к дополнительно предусмотренному аналого-импульсному блоку (БЭП) системы электронного переключения направления и величины тока.2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что на станине между основными полюсами предусмотрены дополнительные полюса с индукционными датчиками управления работы упомянутого аналого-импульсного блока(БЭП).3. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что предусматриваются дополнительные секции упомянутых основных и дополнительных полюсов на станине статора и соответственно секций обмоток якоря.1. A direct current electric motor with an annular collector, consisting of a bed with poles and with an excitation winding and an armature with a winding, and on the armature shaft there is a collector of two rings with corresponding brushes through which it is connected to a direct current source, characterized in that on the main the poles of the bed are provided with field windings connected to the additionally provided analog-pulse unit (BEP) of the electronic switching system for the direction and magnitude of the current. 2. The electric motor according to claim 1, characterized in that on the bed between the main poles additional poles are provided with induction sensors for controlling the operation of the aforementioned analog-pulse unit (BEP). 3. The electric motor according to claim 1, characterized in that additional sections of said main and additional poles are provided on the stator bed and, accordingly, sections of the armature windings.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности электродвигателям постоянного тока. Может быть использована в автомобилестроении.The utility model relates to electrical engineering, in particular DC motors. It can be used in the automotive industry.

Известен электродвигатель [1], состоящий из станины с полюсами и обмотками возбуждения и якоря с обмоткой, пластинчатым коллектором, щеточным присоединением и источником питания.Known electric motor [1], consisting of a frame with poles and field windings and armature with a winding, plate collector, brush connection and a power source.

Недостатком [1] является наличие пластинчатого коллектора, что понижает надежность, вследствие осаждения проводящей пыли между пластинами коллектора и ограничивает увеличение мощности и скорости.The disadvantage of [1] is the presence of a plate collector, which reduces reliability due to the deposition of conductive dust between the plates of the collector and limits the increase in power and speed.

Заявляемая полезная модель направлена на повышение надежности и возможность увеличения мощности и оборотов электродвигателя путем исключения традиционного секционного коллектора.The inventive utility model is aimed at improving reliability and the possibility of increasing the power and speed of the electric motor by eliminating the traditional sectional collector.

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.This object is achieved in that the DC motor, consisting of field windings located on the main poles of the bed, the armature with a collector of two rings provided on the armature shaft with corresponding brushes, through which it is connected to the DC power source, while excitation windings are additionally provided, on the main poles of the bed, connected to an additionally provided analog-pulse unit (BEP) for electronic switching of the direction and magnitude of the current, and on the bed between the main poles there are additional poles with induction sensors to control the operation of the mentioned analog-pulse unit, and to achieve an additional effect, additional sections of the mentioned main and additional poles on the stator bed and, accordingly, sections of the armature windings are provided.

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.The essence of the claimed utility model is illustrated in Fig., Where 1 is the anchor, 2 is the contact ring, 3 is the brush-contact assembly, 4 is the field winding, 5 is the main pole, 6 is the bed, 7 is the analog-pulse unit for electronic switching of direction and magnitude current (BEP), 8 - additional induction or magnetic sensors, 9 - DC source.

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.The DC motor operates as follows: the polarity of the poles of the armature 1 is unchanged, it is determined by the direction of the current flowing from the source 9 through the contact-brush assembly 3 from one ring 2 through the winding to the other ring 2 and through the brush-contact assembly 3 to the current source 9, in this case, the current switched by the analog-pulse unit 7 (BEP) in direction and size passes through the corresponding field winding 4, the main pole 5, bed 6, as a result of which electromagnetic forces will act on the winding of the armature 10 and the necessary direction, at a certain point in time. This switching is performed by the additionally provided analog-pulse electronic switching unit 7 (BEP), so that the switching is carried out in a timely manner in the corresponding spatial position of the armature winding 10 relative to the provided additional induction or magnetic sensors 8 mounted on the frame between the main poles 5 of the field windings. On the mentioned sensors 8, the EMF from the passing armature current in the corresponding winding is induced. The induced EMF on the sensors 8 connected to the analog-pulse unit 7 (BEP) is a command pulse to change the direction of the current in the windings 4 of the main excitation poles 5, due to switching the direction of the current in the excitation winding 4 of the main poles 5, the corresponding polarity will be maintained, which determines the direction of the electromagnetic force to the winding 10 is unchanged, due to which the armature 1 rotates in one direction. It is possible to increase the efficiency of the electric motor by increasing the number of sections of the main poles 5, respectively, sections of the armature windings 1, as well as the number of induction or magnetic sensors 8. An additional effect of the use of the additionally provided analog-pulse unit 7 (BEP) for switching the direction and current value is to implement start and stop the electric motor. The analog-pulse unit (BEP) facilitates starting and stopping the rotation of the rotor; So to facilitate the mode at the time of start-up, the polarity of the main and additional poles is changed by changing the direction of the current in the windings, in accordance with the required direction of rotation. And when the nominal speeds are reached, the additional poles with windings serve as sensors for the position of the anchor winding under the main poles, and in turn, the mentioned analog-pulse unit (BEP) switches the polarity of the main poles in accordance with the position of the anchor winding under the main pole. A similar operation of the analog-pulse unit (BEP) and sensors occurs when stopping or braking, depending on the direction and magnitude of the currents in the corresponding windings.

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.The examples of application of the proposed utility model show its usefulness for the automotive industry. The application of the claimed technical solution ensures the implementation of the stated goal - improving reliability and the possibility of increasing the power and speed of the electric motor.

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.The proposed utility model satisfies the criteria of novelty, since when determining the prior art, no means have been found that have characteristics that are identical (that is, matching the functions performed by them and the execution form of these signs) to all the signs listed in the utility model formula, including the purpose of the assignment.

Заявленное техническое решение можно реализовать в автомобильной промышленности. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к полезной модели.The claimed technical solution can be implemented in the automotive industry. This meets the criterion of "industrial applicability" presented to the utility model.

Использованные источникиUsed sources

1. А.В. Иванов-Смоленский. Электрические машины. М. Энергия 1980 г.1. A.V. Ivanov-Smolensky. Electric cars. M. Energy 1980

Claims

1. A direct current electric motor with an annular collector, consisting of a bed with poles and with an excitation winding and an armature with a winding, and on the armature shaft there is a collector of two rings with corresponding brushes through which it is connected to a direct current source, characterized in that on the main the poles of the bed are provided with field windings connected to the additionally provided analog-pulse unit (BEP) of the electronic switching system for the direction and magnitude of the current.

2. The electric motor according to claim 1, characterized in that on the bed between the main poles additional poles are provided with induction sensors for controlling the operation of the aforementioned analog-pulse unit (BEP).

3. The electric motor according to claim 1, characterized in that additional sections of said main and additional poles are provided on the stator bed and, accordingly, sections of the armature windings.