Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_432
.pdf
сконструирован таким образом, чтобы его можно было сместить с пути шарика с помощью рычага 107,
который имеет кривошипно-шатунный механизм и 110 рычаг 108, снабженный изогнутым удлинителем 109,
концевая часть которого выступает в монетоприемник таким образом, что вес монеты приводит к
освобождению шарика, удерживаемого фиксатором 106, и позволяет ему опуститься в корпус 21 в верхней
части погружного механизма 120. Столб шариков удерживается в корпусе 21 с помощью пружины 29', как
описано со ссылкой на рисунок 120. Движение рычага 107 контролируется пружиной 262, наружный конец
которой закреплен на шарикоподшипнике.
1 а другой — к изогнутому удлинителю 109 рычага 108. - - - - 1295 Монетоприемник 100 предпочтительно
снабжен обтуратором 110, предназначенным для перемещения в монетоприемник во время работы рычага
81, описанного выше, так что если вторая монета будет вставлена до того, как устройство завершит свою
реакцию на первую, вторая монета будет остановлена до завершения операции, вызванной первой монетой.
В процессе работы автомата после того, как монета вставлена в желоб 100, вал 66 (фиг. 2 и 3)
поворачивается ручкой 67, чтобы с помощью фрикционного колеса 65 привести в действие квадрант 64 на его
валу 63 и переместить стрелку 69 в положение, совпадающее с одной из цифр 70, соответствующих
выбранной мелодии. Квадрант фиксируется в этом положении с помощью фиксирующего рычага 73, который
поднимается между выступами 72 на квадранте и удерживается там штифтом 76, когда рычаг поднимается
достаточно высоко, чтобы зацепиться за выемку на конце подпружиненного рычага 77. Этот фиксатор
освобождается при снятии упора 9 и позволяет шарику упасть на возвратный конец 80 рычага 79, который
установлен на том же валу, что и рычаг 77. Перемещение квадранта 64 также осуществляется посредством
рычага 61 и звена 62, а также рычага 59, перемещающего поворотную раму 53 вдоль ее вала S до тех пор,
пока выступ 52 на задней части рамы не окажется непосредственно под рычагом 51, соединенным с
направляющей 44 иглы граммофона, содержащего выбранную пластинку.
Монета, брошенная в желоб 100, падает на конец рычага 109, и при его опускании поднимается рычаг 107,
конец этого рычага поднимает упор 106 и освобождает ранее использованный шарик, захваченный им,
позволяя ему скатиться вниз по желобу 58 на поршень 120. Затем оператор раскачивает вал 102 с помощью
ручки 101, которая посредством кривошипа 103, звена 104 и рычага поднимает плунжер 120 и, таким образом,
толкает столбик шариков в корпусе 21 вверх, пока самый верхний из них не перекатится в неподвижный желоб
129, по которому он скатывается в поворотный желоб 7. Вес шарика опускает желоб 7 вокруг его вала 8 до тех
пор, пока его конец не упрется в пластину 241, и шарик не выпадет через отверстие в направляющей пластине
242 в вертикальную трубку 243 благодаря упору 9 в передней части пластины 241. Опускание желоба 7 под
действием веса шарика в нем прижимает стержень 54, который наклоняет раму 53 и, таким образом,
поднимает стержень 44 механизма опускания иглы граммофона, содержащего выбранную мелодию.
Когда верхний шарик в механизме 21 поднимается с помощью привода, управляемого кнопкой 101, он
поднимает рычаг 83, который посредством пружинного звена 82 поднимает рычаг 81 и, таким образом,
поднимает фиксирующий рычаг 65 7.3 между выступами квадрантов 72; одновременно рычаг 8.3 перемещает
рычаг 84, который посредством стержня 85 и рычага 86 втягивает упор 9 в положение фиксации шарика.
Подъем рычага 7 (Si также приводит в действие шатун 94, рычаг снятия тормоза 95, при этом конец рычага 81
в поднятом положении входит в зацепление с выступом 117 и тем самым опускает рычаг 107 до тех пор, пока
его конец не позволит упору 75 106 упасть в положение шарового фиксатора в желобе 58.
После отпускания тормоза двигатель приводит пластинку в движение, и игла перемещает тонарм по
пластинке обычным образом до тех пор, пока в конце воспроизведения тонарм не переместит свой стержень
55 в зацепление с изогнутым валом 56, тем самым перемещая его верхнюю часть 57 за штифт 240 и позволяя
упору 9 выйти из-под воздействия шарика.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_175305.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=175305&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB175305A
[]
Второе издание. )
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, Джон Уоррен Уотсон, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: Пемброк-авеню,
209, Уэйн, округ Делавэр, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к новой комбинации средств для управления, регулирования или контроля
относительного движения в одном направлении между любыми двумя элементами или телами и, в частности,
касается того класса механизмов, которые предназначены для предотвращения слишком быстрого
разделения, вызванного реакцией пружин транспортного средства, между подрессоренной и
неподрессоренной частями транспортного средства, и особенно автомобиля.
В частности, мое изобретение, в целях, на которые дана ссылка, включает в себя пружинный механизм
трения, включающий барабан, предназначенный для крепления к одному из относительно подвижных
элементов или тел, фрикционный элемент, скользящий по барабану, пружину, способную относительно
перемещать указанный барабан и указанный фрикционный элемент в одном направлении, и гибкий элемент,
прикрепленный к фрикционному элементу и также предназначенный для крепления к другому относительно
подвижному элементу или телу и предназначенный для передачи энергии для относительного перемещения
указанного барабана и указанного фрикционного элемента в другом направлении, а также средства,
расположенные между указанным гибким элементом и указанным фрикционным элементом для уменьшения
трения и износа между ними.
Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления моего изобретения я предусматриваю корпус или
контейнер для пружины, подвижный вместе с ее частью и предназначенный для удержания пружины в
заданных пределах независимо от степени намотки или размотки пружины, а также адекватные опорные
средства для поддержки указанного корпуса. [Цена 1/-] Цена 25 пенсов
Для достижения вышеуказанных целей могут быть легко использованы различные комбинации элементов и
различные средства для получения желаемых результатов и преимуществ, обеспечиваемых механизмом,
изображенным и описанным здесь, без какого-либо отступления от сущности и объема моего изобретения,
причем приведенные здесь иллюстрации и описание являются лишь примером и никоим образом не должны
рассматриваться как ограничение элементов изобретения конкретно ими.
Один из вариантов осуществления данного изобретения показан на прилагаемых чертежах, где фиг. 1
представляет собой сечение по линии BB, фиг. 2. Рис. 2 представляет собой поперечный разрез по линии АА.
Рис. 1. Рис. 3 представляет собой поперечный разрез, частично в проекции, по линии BB.
4, демонстрирует модифицированную форму корпуса пружины. Рис. 4 представляет собой поперечный разрез
по линии АА. Рис. 3. На рис. 5 показано поперечное сечение модифицированной формы подшипникового узла
для корпуса пружины, а на рис. 6 показана еще более модифицированная форма удерживающего пружину
узла, которая обеспечивает удержание только части пружины, в данном случае — ее внешнего конца.
На всех приведенных выше рисунках одинаковые числа обозначают одинаковые детали.
На рисунках 1 и 2 x и y (y показан только на рисунке 1) представляют собой относительно подвижные
элементы, движение которых относительно друг друга необходимо контролировать, регулировать или
управлять.
Эти элементы изображены лишь схематично с целью показать, что данное изобретение может быть
применено и использовано в связи с различными комбинациями элементов, которые движутся один
относительно другого и движение которых необходимо эффективно контролировать.
Дата подачи заявки: август. 5,1920. № 23,118/20.
Завершено: февраль. 6,. 1922.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в механизме управления движением.
175,305 Барабанный элемент 3 крепится к элементу x любым подходящим способом, например, винтами с
головкой 4.
От барабанного элемента 3 отходит короткий полый штифт 5. Крышка 7, снабженная расположенным по
центру круглым отверстием 8, надлежащим образом закреплена к барабанному элементу 3, например, с
помощью винтов 6. Вокруг этого центрального отверстия 8 радиально расположено несколько небольших
круглых отверстий 9. В углублении шпильки 5 и центральном отверстии 8 вращательно установлен оправка
10, снабженная головкой 11. Эта головка 11 снабжена отверстием 12 для приема штифта 13. При вращении
оправки отверстие 12 в головке 11 последовательно совпадает с отверстиями 9 в крышке 7. С помощью
штифта 13 оправка 10 может быть зафиксирована в любом желаемом положении. В продольный паз,
образованный в оправке 10, вставлена пружина 14, внешний конец которой надлежащим образом закреплен,
например, с помощью заклепки или шпильки 15 к элементу 16. В данном случае элемент 16 выполнен в виде
фланцевого барабана и предназначен для удержания пружины 14 в заданных пределах независимо от
степени наматывания или разматывания пружины, а также для передачи мощности пружины 14 через штифт
17, ленту 18 и заклепки 19 к фрикционному элементу 20.
Также с помощью заклепок 19 удерживается гибкий элемент 21, предназначенный для крепления к элементу
y. Между фрикционным элементом 20 и гибким элементом 21, а также закрепленными заклепками 19,
расположена полоса материала 22, предназначенная для минимизации трения и износа между фрикционным
элементом и гибким элементом.
Эта полоса 22 может, по предпочтительному выбору, быть выполнена как неотъемлемая часть фрикционного
элемента 20, или же может быть отделена от обоих этих элементов и просто располагаться между ними.
Для поддержания элемента 16 в практически концентрическом положении относительно барабана 3 или для
поддержания его практически неизменного положения относительно фрикционного элемента 20, я помещаю
между элементом 16 и барабаном 3 элемент или подшипник 23 из любого подходящего материала,
обеспечивающего звукоизоляцию. Учитывая его внушительные размеры для выполняемой им задачи,
становится очевидно, что этот единственный подшипник достаточен для поддержания положения элемента
16 в течение длительного времени эксплуатации.
Предположим, что элемент z является частью подрессоренной части транспортного средства, а элемент y —
осью транспортного средства, и предположим, что пружина 14 намотана и зафиксирована штифтом 13. В этом
случае механизм работает следующим образом, чтобы сдерживать реакцию пружины транспортного
средства.
Когда ось поднимается в результате столкновения колеса с неровностью, пружина 65 14, через различные
элементы, соединяющие ее с фрикционным элементом 20, немедленно повторно вращает этот элемент 20
вокруг барабана и наматывает гибкий элемент 21 на полосу 22 вокруг фрикционного элемента 20. Вращение
барабанного элемента 16 под углом 70 градусов и наматывание гибкого элемента продолжаются в той
степени, в какой это допускается приближением оси к той части транспортного средства, к которой
прикреплен барабан 3. 75% реометрического сопротивления пружины автомобиля или разделение между
элементами d rind y замедляется за счет трения между фрикционным элементом 20 и барабаном 3. Величина
трения между этими двумя элементами 80 может регулироваться степенью намотки пружины 14 с помощью
оправки 10. При таком способе сдерживания резкого отскока пружины автомобиля обычно происходит более
или менее сильное растяжение и 85-кратное сжатие гибкого элемента 21 по мере попеременного приложения
и снятия нагрузки. Если это растяжение и сжатие не будет компенсировано каким-либо способом, например,
полосой 22, это вызовет чрезмерное трение 90 между фрикционным элементом 20 и гибким элементом 21, а
также чрезмерный износ этих элементов.
В модифицированном варианте корпуса пружины, показанном на фиг. 3 и 4, цифра 16 обозначает собственно
корпус. Этот корпус имеет крышку или кожух 95 24. Оба этих элемента в центре снабжены выступающими
наружу фланцами, которые служат подшипниками для поддержки корпуса. При желании, с целью уменьшения
трения и минимизации износа, между этими фланцами и шпилькой 5 и оправкой 10 могут быть установлены
втулки 25. К корпусу 16 любым подходящим способом, например, с помощью заклепок 26, прикреплен диск
105 27, который служит для удержания шпильки 15 и передачи силы пружины на эту шпильку.
При такой модифицированной форме корпуса пружины следует понимать, что элементы 16, 24, 25, 26 и 27
просто заменяют элементы 110 элементов 16 и 23 в варианте исполнения, показанном на фиг. 1 и 2.
Обращаясь к рис. 5, на котором показана модифицированная форма подшипникового узла для корпуса
пружины, видно, что полый штифт 115 5 был значительно удлинен для обеспечения надлежащей поддержки
штифта или стержня 28. Этот штифт 28 снабжен фланцем 29, к которому он крепится любым подходящим
способом, например, с помощью заклепок 30, пружинного корпуса 16 и диска 27. При желании, для
минимизации трения и износа, между шпилькой 5 и штифтом 28 может быть установлена втулка 31. При
использовании этой модифицированной формы пружинного подшипника 175,305, гибкого элемента,
предназначенного для передачи мощности относительно скользящему фрикционному элементу и барабану, и
включающего средства между гибким элементом и фрикционным элементом для уменьшения трения и износа
между ними, в основном так и для целей, описанных выше.
2.
Пружинный фрикционный механизм
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_175306.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=175306&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB175306A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА NT
Дата подачи заявки: август. 5, 7920. № 23,123/20.
Фотография слева: 6 июня 1921 года.
Завершено: февраль. 6, 1922.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
175,306 Обмотки для электрических машин переменного тока, работающих в режиме динамо.
Я, Фредерик Криди, подданный короля Великобритании и Ирландии, проживающий по адресу: Эшберн Плейс,
10, Илкли, Йоркшир, настоящим заявляю, что суть данного изобретения заключается в следующем:
преимущества работы двигателей переменного тока в каскадном режиме привели к разработке машины,
оснащенной двумя обмотками как на статоре, так и на роторе, соединенных и управляемых таким же образом,
как обмотки двух отдельных двигателей, соединенных каскадно. В свою очередь, из этого было разработано
ряд конструкций, в которых одна обмотка на каждой детали воспроизводит эффект двух обмоток, которые она
заменяет.
Было признано, что не каждую пару отдельных двигателей, соединенных каскадно, можно имитировать с
помощью так называемой внутренней каскадной машины. Для того чтобы вращающиеся поля двух отдельных
машин могли сосуществовать в одной магнитной цепи, каждая из них должна быть неспособна влиять на
обмотку, посредством которой генерируется другая машина или с которой она взаимодействует. И
результирующее распределение магнитного потока должно быть таким, чтобы ротор не подвергался
несбалансированному магнитному притяжению.
Однако в прошлом конструкция этих двигателей с внутренним каскадным расположением цепей была
чрезмерно ограничена, поскольку считалось, что вышеупомянутые результаты могут быть достигнуты только
при соблюдении определенных узких условий, которые, как я обнаружил, не являются необходимыми, хотя и
достаточными для достижения таких результатов. Например, было сказано, что полюсные числа двух
вращающихся полей должны быть нечетным, а другим четным кратным их ГЦМ; и что для обеспечения
магнитного равновесия этот ГЦМ должен быть больше 2.
Настоящее изобретение основано на открытии более широких правил, регулирующих проектирование этих
машин; и его первая особенность — это новый диапазон обмоток ротора, или, говоря более общим языком,
вторичных обмоток, который позволяет использовать множество соотношений числа полюсов, для которых
ранее известные обмотки не применялись.
Для обеспечения полного преимущества этого расширенного диапазона изобретение дополнительно
включает обмотки, приспособленные для работы 55 на более чем одной паре полюсных номеров;
усовершенствованные средства для повышения скорости работы каскадной машины от скорости каскада до
скорости, соответствующей одному или нескольким ее полюсным номерам; и средства 60 для получения
других скоростей от таких вторичных обмоток; а также включает новые первичные обмотки, приспособленные
для взаимодействия с этими вторичными обмотками.
Поскольку при каскадном режиме работы вторичная обмотка 65 не подключена ни к какой внешней цепи,
индуцированные токи должны протекать по замкнутым цепям в обмотке, и поскольку это сбалансированные
многофазные токи, должно существовать множество таких цепей, по одной для каждой фазы, равномерно
распределенных по окружности вторичной обмотки. Для того чтобы произошло каскадное действие, ЭДС...
Наведенное во вторичной обмотке поле первичной обмотки должно возбуждать вторичное поле с другим
числом полюсов, и E.MXF. возникает из-за этого вторичного поля.
175,S06 При перерезании вторичной обмотки необходимо компенсировать воздействие первичного поля во
всех замкнутых цепях обмотки.
Это означает, что две электромагнитные индикации, генерируемые двумя рассматриваемыми по отдельности
полями, должны иметь одинаковую частоту, равную величину и противоположную фазу в каждой такой цепи, а
не только в одной.
Это условие накладывает прямое ограничение на количество таких цепей и, следовательно, на количество
фаз, которые могут содержаться в обмотке, в зависимости от соотношения числа полюсов первичной и
вторичной обмоток, поскольку, если фазы ЭДС, индуцированной в двух разных цепях первым полем, равны 0,
А, 2 А и т. д., то фазы, обусловленные вторым полем, вращающимся, скажем, в противоположном
направлении, также должны быть равны 0, А, 2 А и т. д., если баланс должен быть достигнут во всех цепях, а
не только в одной. Для удобства расчетов оба поля можно считать вращающимися в одном направлении, так
что второе поле создает те же фазы, что и первое, но в обратном порядке. Пусть P и Q — количество пар
полюсов, а n — количество цепей или систем цепей, каждая из которых может включать участки нескольких
различных фаз. Будет удобно одновременно рассмотреть как общий случай, так и пример, где P=2, Q=3 и n=5.
Разность фаз соответствующих ЭДС в соседних цепях, обусловленная одним полем, составит 360 P n6
Section Phase (4-pole), (X Ph. Difl 1 2 3 4 5 0 144 288 72 216 Таким образом, 4-полюсный поток, вращающийся
по часовой стрелке, создает те же фазовые углы, что и 6-полюсный поток, вращающийся против часовой
стрелки в обмотке, имеющей пять секций.
То, что ЭДС, генерируемые двумя полями, будут иметь одинаковую частоту, следует из того факта, что якорь
вращается со скоростью каскада, то есть со скоростью, соответствующей сумме или разности чисел полюсов
двух полюсов в зависимости от того, вращаются они в противоположных или в одном направлении. При
условии, что они должны быть равны (-iz. x = 144). Следовательно, фазы, создаваемые этим полем,
следующие:
P 2P (n,-1 P -I P6 360, ----- 360- - 360, n l n it or 1440, 2880, 360+720, 360+2160. 720, 00.
Поскольку эти же фазы, игнорируя кратные 3600, должны быть получены в обратном порядке другим полем (-)
P 360Q - (P-i) 360 Q 360 , т.е.)2 360-(2-1) 360 = 360) (т.е., т.е.,(n-i)P--n (P-i) =_ Q ii n т.е. n=P+Q Если P и Q имеют
G.C+. M. x число независимых соответствующих фаз будет li- Из угла () 3600 мы имеем 5 X n вычли угол (P-i)
3605. Если имеется P пар полюсов, то полное фазовое смещение при прохождении по окружности составит
nP × 360°. Угол 360° меньше этого значения на величину, равную 5, меньшему, чем 360°. Следовательно, это
равно (P-I) 360 плюс еще один угол, меньший 360. Последний угол необходимо приравнять к -360°.
Эти результаты можно проиллюстрировать на примере 6 (см. таблицу ниже, показывающую фазы участков
обмотки А-секционного сечения на 4 и 6 полюсах соответственно).
Фаза (6-поляризованная ", Если- Ph. =,) (I 72F 2S S величина и противоположная фаза определяют величину и
фазу вторичного потока 85.
Например, если катушка с одним витком охватывает фазовый угол A градусов одного поля (т.е. расстояние,
равное A, умноженному на число пар полюсов), и E<sub>go</sub> — ЭДС на стержень, то ЭДС катушки будет
равна E<sub>1</sub>/2 = E<sub>sin</sub>/A. Если соответствующие стержни двух таких катушек находятся на
C градусов в фазе друг от друга, и катушки соединены последовательно с взаимным изменением
направления для образования замкнутой цепи, то результирующая ЭДС в этом элементе обмотки будет равна
E<sub>2</sub>/2 = E<sub>sin</sub>/2 = E<sub>sin</sub>/2 = E<sub>sin</sub>/2.
2
2
Если расстояние между соответствующими стержнями равно длине каждой катушки, т.е. если A = C A E2 = 4 E
sin2 2 Теперь E = v 1 B, где v — скорость поля относительно обмотки, I — длина стержней, а B —
максимальная плотность магнитного потока. Следовательно, для того чтобы два вращающихся поля дали
нулевое результирующее поле, необходимо
ЭДС в такой цепи v1b sin2A2 должна быть одинаковой для обоих полей; то есть, обозначая величины,
относящиеся к двум полям, суффиксами 1 и 2 соответственно, уравнение V1B1 sin2A2 = V2B2 sin2A2 - 9
определяет необходимое соотношение между двумя максимальными плотностями магнитного потока. Если
элемент обмотки расположен более чем в одном пазу, это уравнение будет незначительно изменено с учетом
коэффициента ширины обмоток.
Изучение формы результирующего поля позволит определить необходимое распределение
амперпроводников по поверхности якоря. Для объяснения того, как это можно сделать, необходимо
разработать особый тип векторной диаграммы, которую легко спутать с обычной фазовой диаграммой, но
которую следует тщательно различать, чтобы не возникло трудностей. Для этого мы поступаем следующим
образом: — Рассмотрим сначала двухполюсную обмотку с шестью пазами, каждый паз которой содержит
равное количество проводников с номинальным током, имеющих фазы 0, 60%, 1G0, 1800, 2400, 300.
Амперные проводники в такой обмотке могут быть представлены в векторной диаграмме следующим
образом: из общего начала координат отложены шесть равных векторов, имеющих указанные выше фазы, и
каждый из них пронумерован, скажем, номером паза, которому он соответствует. Таким образом, они будут
пронумерованы от одного до шести против часовой стрелки. Рассматривая эту диаграмму, мы видим, что по
мере продвижения по окружности якоря разность фаз увеличивается с угловым смещением в пространстве;
таким образом, фазовый угол тока в любой точке равен угловому расстоянию этой точки от нулевой точки на
окружности.
Теперь рассмотрим четырехполюсный якорь 55 с двенадцатью пазами, фазы проводников тока в каждом пазу
будут такими, как показано в таблице ниже:
Номер слота. Фаза.
1 0 градусы. 60 2 60,, 3 120 5 4 180 240 6 300,, 65 7 0 8 60 9 120 180,, 1 1 240,, 70 12 300 Если мы нарисуем
диаграмму, представляющую этот якорь, она, как и прежде, будет состоять из шести равномерно
расположенных векторов, исходящих из общего начала координат. Начиная с вектора 75, соответствующего
первому слоту, и двигаясь против часовой стрелки по окружности, мы нумеруем векторы от одного до шести.
Вектор, соответствующий слоту 7, идентичен вектору, соответствующему слоту 80 номер один, поэтому мы
снова нумеруем векторы от 7 до 12 против часовой стрелки по окружности.
Таким образом, каждый вектор имеет два числа, а фазовый угол проходит два полных цикла за один полный
оборот по окружности. Если имеется N пар полюсов, то вектор, нарисованный таким образом, будет
совершать -N оборотов за каждый оборот по окружности. Таким образом, чем больше полюсов, тем быстрее,
по-видимому, вращается этот вектор, и тем медленнее вращается поток. Это резко отличает данную
диаграмму от фазовой диаграммы. Очевидно, что это значение 95 совершенно не зависит от количества
пазов, и точно такую же диаграмму можно построить для гладкого стержневого якоря без пазов. Таким
образом, удобным практическим методом построения такой диаграммы является следующий:
Нарисуйте окружность радиусом, равным длине вектора вращения; разделите окружность на любое удобное
количество делений, пронумерованных последовательно 105, совершая столько оборотов по окружности,
сколько пар полюсов, так чтобы напротив каждого деления появлялось столько чисел, сколько пар полюсов.
Очевидно, что если имеется две обмотки 110, независимо от того, одинаковые они или разные по полюсам и
вращаются в любом направлении, то можно составить две такие схемы с общим центром, 175,306. Если это
сделать, то количество делений обеих окружностей следует выбрать таким образом, чтобы наибольшее
число, появляющееся на каждой из них, было одинаковым. Пожалуй, лучше всего это объяснить на примере.
Рассмотрим снова случай с 4 и 6 полюсами; нарисуйте два круга: один соответствует шести полюсам, а
другой — четырем. Разделите четырехполюсную окружность на 18 частей, а шестиполюсную — на 12 частей.
Если мы трижды обойдём шестиполюсную окружность, то в итоге получим число 36 = 12 x 3.
Если мы совершим два оборота вокруг четырехполюсной окружности, то также получим число 36 = 18 x 2.
Если мы хотим изучать поля, вращающиеся в противоположных направлениях, очевидно, что одна из этих
окружностей должна описываться по часовой стрелке, а другая — против часовой стрелки. Векторные
радиусы этих окружностей, пронумерованные соответствующим образом, представляют одну и ту же точку
окружности; следовательно, если мы возьмем векторную сумму двух таких векторов, они будут представлять
результирующие амперы, соответствующие точке, обозначенной их номером.
— Складывая векторы, соответствующие каждому из чисел на окружности, и соединяя концы векторов,
полученных таким образом, плавной кривой, мы получаем кривую, которая представляет собой
результирующие амперы, возникающие по окружности из-за обоих наборов векторов, взятых вместе.
В случае четырех и шести полюсов это циклоидальная кривая, имеющая пять максимумов или лепестков и
пять минимумов. Рассмотрим случай полей, вращающихся в противоположных направлениях. Если векторы
находятся в фазе в данной точке, то они снова совпадут по фазе, когда сумма углов, на которые они
повернулись относительно этой точки, будет равна 3609. Но если один вектор изменяется на заданный угол,
то другой изменяется на угол, в Q раз превышающий этот угол. Следовательно, если C — угловая разность
положений между двумя максимумами результирующего вектора C + CQ - 3600 P.3600 C будет называться
характеристическим углом.
Кривая, описываемая концом изменяющегося результирующего вектора, замкнется только тогда, когда во
второй раз векторы совпадут по фазе в той же точке, с которой они начали движение. Например, если векторы
совпадают по фазе, когда оба лежат вдоль радиуса до любой точки, они будут совпадать по фазе, как указано
выше, на угловых расстояниях C', 2C, 30 и т. д. от этого радиуса; но они не совпадут снова, когда лежат вдоль
этого радиуса 60, пока один из векторов не повернется на угол, являющийся целым кратным как C, так и 360°.
Если только P и Q не имеют общего множителя, этот угол будет равен (P+Q)C; другими словами, число
максимумов 65 будет равно P + Q, деленному на общий множитель P и Q. Таким образом, правило для числа
максимумов идентично правилу для числа независимых фаз.
Если поля компонентов вращаются в одном направлении на 70 градусов, то количество максимумов будет
равно P-Q, деленному на общий кратный размер P и Q.
В некоторых случаях одна и та же обмотка может использоваться более чем на одной паре вращающихся 75
полей. Например, поля с 2 и 3 парами полюсов, вращающиеся в противоположных направлениях,
соответствуют кривой с 5 максимумами; то же самое относится и к полям с
1 и 6 пар полюсов, вращающихся в одном направлении; или поля из 1 и 4 пар полюсов, вращающихся в
противоположных направлениях. Таким образом, обмотки, рассчитанные, скажем, на пять максимумов, могут
быть сконструированы для работы с двумя или более такими парами полей.
Рассмотрим еще раз намоточный элемент, подобный описанному выше 85, с шагом катушки, равным 3 от
длины окружности. Предположим, что на него воздействуют поля, состоящие из 2 и 3 пар полюсов
соответственно. Для того чтобы они генерировали одинаковые ЭДС, отношение их максимальных плотностей
потока должно быть B = 22Sm A2 B2 V,1sin__ sin 2 A1 360 x 3 X 3 2.sin2 20 3 sin2.;60 x 2 x 3 2 sin2 1620 2 97 3
Ksin2 lOs = 3 655 1.94 197 = приблизительно 1. 95, т.е. плотности потока должны быть практически равны.
Аналогично в случае пар 1 и 4 полюсов B2 = 1,08, так что и в этом случае плотности потока loo практически
равны. Таким образом, одна и та же обмотка, воздействующая на любую из этих двух пар полюсных чисел,
приводит к потокам, имеющим приблизительно одинаковое отношение максимальных плотностей. 10а Как
упоминалось выше, ранее считалось, что для обеспечения магнитного равновесия число пар полюсов двух
компонентных полей должно иметь общий множитель.
Но поскольку магнитное притяжение пропорционально квадрату плотности магнитного потока, то...
Единственное необходимое условие заключается в том, что любое значение квадрата плотности магнитного
потока, возникающее в одной точке, должно возникать в одной или нескольких других точках, равномерно
расположенных вокруг якоря относительно первой. Это условие выполняется не только тогда, когда два числа
пар полюсов имеют общий множитель, но и когда они просты друг другу и оба нечетные. В любом поле с
нечетным числом пар полюсов диаметрально противоположные точки имеют равную и противоположную
магнитную плотность; следовательно, результирующая двух таких полей также должна иметь равную и
противоположную плотность в диаметрально противоположных точках.
Хорошо известно, что пара отдельных двигателей, соединенных каскадно, если их разогнать почти до
синхронной скорости, соответствующей числу первичных полюсов, будет продолжать работать с этой
скоростью и сможет выдерживать нагрузку. То же самое относится и к внутренним каскадным машинам, к
которым относится данное изобретение. Поэтому целесообразно оснастить машину средствами для
повышения ее скорости выше скорости каскада. Для этой цели подойдет обмотка, которая препятствует
вращению магнитных потоков относительно ротора или вторичного элемента. Подобную обмотку можно
сформировать из самой каскадной обмотки путем введения в нее дополнительных соединений, так что она
будет представлять собой число замкнутых цепей, которое уже не равно или не является кратным сумме двух
чисел пар полюсов. Этот метод позволяет использовать каскадные обмотки, заполняющие все или
значительную часть пазов. Если вторичным элементом является ротор, то такие соединения могут быть
выполнены только с использованием контактных колец. Если для этой цели предусмотрена независимая
обмотка, то каскадная обмотка не требует изменений в соединениях и может быть низковольтной и иметь
очень прочную конструкцию.
Как правило, каскадная обмотка не заполняет все пазы, поскольку из кривой амперпроводников видно, что
результирующие амперпроводники распределены по вторичной обмотке далеко не равномерно.
В таких случаях в свободном пазу может быть намотана независимая обмотка с разомкнутой цепью, и
предусмотрены средства для ее закорачивания, когда машину необходимо разогнать до так называемой
базовой скорости.
Выше было отмечено, что данная вторичная обмотка может взаимодействовать с полями, имеющими более
одной пары полюсных чисел; и я обнаружил, что соответствующим образом сконструированная обмотка,
адаптированная для заданной скорости каскадирования, может работать с любой парой полюсных чисел,
сумма которых соответствует этой скорости. 70 Следовательно, если предусмотрена первичная обмотка,
способная создавать одно число полюсов и выступать в качестве вторичной обмотки для другого числа
полюсов на каждой из двух или более пар чисел полюсов, обеспечивающих каскадную скорость 75, для
которой предназначена вторичная обмотка, то двигатель будет удовлетворительно работать на каскадной
скорости независимо от того, какое число полюсов создает первичная обмотка; и первичную обмотку можно
заменить с одного числа полюсов на другое без влияния на работу двигателя. Из этого следует, что если
вторичный элемент имеет средства короткого замыкания для создания дополнительных цепей, как описано
выше (пункт 85), то можно добиться перехода от каскадной скорости к более высокой базовой скорости,
соответствующей любому из полюсных чисел, которые может создать первичная обмотка; при этом
первичная обмотка сначала модифицируется до 90 для создания желаемого полюсного числа, если она еще
его не создает, а затем короткое замыкание завершается.
Например, набор из пяти фаз может принимать два различных порядка, а именно 00, 720, 1440, 2160, 95, 2880
и 00, 144, 2880, 720, 2160. Первый порядок соответствует двум и восьми парам полюсов, а второй — четырем
и шести парам полюсов.
В общем случае n фаз способны принимать 2- возможные порядки. Таким образом, если вторичная обмотка
представляет собой 5-фазную обмотку, адаптированную для каскадной скорости, соответствующей 20
полюсам, и первичная обмотка может быть модифицирована для получения 4, 8, 12 или 16 полюсов, работая
при этом как вторичная обмотка на 16, 12, 8 или 4 полюсах соответственно, то двигатель будет работать не
только на скорости 20 полюсов при каждой модификации первичной обмотки, но и может быть увеличен до
базовой скорости, соответствующей любому из этих чисел полюсов, путем предварительной модификации
первичной обмотки для получения этого числа полюсов, а затем замыкания короткого замыкания. Как
правило, машина, работающая на сравнительно низких скоростях, соответствующих 8, 12, 16 и 20 полюсам,
не нуждается в работе на 4 полюсах; первичная обмотка, адаптированная для 8, 12 или 16 полюсов, описана
ниже. Аналогичным образом, в соответствии с инструкцией fz 175,306, можно использовать 7-фазную
вторичную обмотку, адаптированную для каскадной скорости 28 полюсов, чтобы получить базовые скорости,
соответствующие 4, 8, 12, 16, 20 и 24 полюсам.
Исходя из кривой распределения амперных проводников, подходящие обмотки могут быть определены
описанным далее способом. Основной характеристикой обмотки является наличие в ней определенного
числа n=P+Q точек с максимальным током. Простейший тип обмотки, обладающий этой характеристикой, —
это однофазная обмотка с n=P+Q полюсами. Такая обмотка состоит из n полос проводников силой в ампер,
чередующихся по фазе (образующих n максимумов), и, как правило, n промежутков между полосами, в
которых пазы размотаны, образуя ni минимумов. В такой однофазной обмотке n полюсов могут быть
соединены последовательно, или один конец каждого может быть соединен с общей точкой, в то время как из
остальных, пронумерованных от 1 до n, нечетные полюса могут быть соединены с одним выводом, а четные
— с другим.
Однофазную обмотку, соединенную таким образом, можно рассматривать как примитивный тип каскадной
обмотки; поскольку, если два однофазных вывода закорочены, каждый из n полюсов закорочен независимо, и,
следовательно, в них может циркулировать сбалансированная система фазных токов, как это было показано
ранее, необходимо для каскадной обмотки на парах полюсов P и Q.
Таким образом, во многих случаях однофазная обмотка описанного выше типа может быть взята за основу
для построения обмотки, которая обеспечит более точное желаемое распределение тока. Это может быть
либо концентрическая конструкция, либо конструкция барабанного типа. Рассмотрим в качестве примера
концентрическую обмотку, скажем, однофазную обмотку полюса, намотанную в пазы на якоре, имеющем 60
пазов, таким образом, в центре каждого полюса остаются два пустых паза. Предполагая, что по каждому из
этих полюсов протекает ток, фаза которого отличается от фазы следующего на 144, из данного центра
выстраиваются векторы, представляющие собой ампер-проводники на каждый слот, и каждый вектор
нумеруется номером соответствующего ему слота. Соедините концы всех этих векторов в указанном порядке:
конец вектора для слота 1 — с концом вектора для слота 2, конец вектора для слота 2 — с концом вектора для
слота 3 и так далее. Таким образом, будет получена многоугольная фигура, которая для первых 30 ячеек
будет иметь 5 максимумов и 5 минимумов; в остальных ячейках она будет просто повторять эти значения.
Наложение этого на идеальную кривую амперных проводников даст определенное соответствие, но
недостаточно точное.
Следовательно, к обмотке необходимо добавить дополнительные проводники, имеющие одну из пяти
заданных фаз или их противоположные фазы, так чтобы их количество 6j приблизило её к идеальной кривой.
Например, в гнезде 1, несущем амперные проводники фазы 0, вектор, имеющий фазу 360 и половину
величины вектора с фазой 0, даст желаемый эффект. Таким образом, в паз 1 могут быть намотаны два
проводника фазы 0 и один проводник фазы 360. Второй слот работает удовлетворительно и без изменений.
Для слота 3 лучше использовать один проводник фазы 2880 вместо того, чтобы он был пустым; для слота 4 —
проводник фазы 2520; слот 5 — удовлетворительный; для слота 6 лучше использовать проводник фазы 1440.
Таким образом, простым способом добавления к однофазной обмотке с соответствующим числом полюсов
дополнительных амперных проводников, фаза и величина которых полностью определяются описанными
выше соображениями, можно спроектировать каскадные обмотки, имеющие любую степень приближения к
идеальной кривой.
Другие ранее известные каскадные обмотки также могут служить отправной точкой для обобщения в
соответствии с этим процессом 90, и обобщение может быть проверено путем сравнения с идеальной кривой
на пригодность для других комбинаций полюсов и количества фаз, отличных от тех, для которых оно было
Соседние файлы в папке патенты