Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12400
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_392405.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=392405&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB392405A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): сентябрь. 16, 1931.
392,405 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): сентябрь. 12, 1932. № 25409/32.
Завершено: 18 мая 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
л:
ИЛ.
Усовершенствования в области двигателей переменного тока или относящиеся к ним, в частности, для
электрических часов.
Я, АРнЭм Уильям Хейдон, — гражданский летописец, работающий в условиях постоянного потока поставок.
Элемент ротора расположен в непосредственной близости от основных полюсных наконечников, так что в
любой момент времени намагничивание любого полюса поля создает магнитное поле противоположного
знака в соседнем полюсе ротора. Настоящим заявляем о природе данного изобретения и о том, каким
образом это должно быть сделано, что будет подробно описано. Мгновение спустя значение 60,
определенное следующим образом, и полярность полюса поля изменится: из-за изменения направления
первичного тока.
Данное изобретение относится к электродвигателям, но из-за высокого коэффициента гистерезиса и, в
частности, благодаря улучшенному гистерезисному двигателю, индуцированный полюс в роторе не будет
немедленно изменяться и соответствовать 65.
Одна из целей моего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить отталкивание полюса ротора от соседнего
полюса поля и притяжение его следующим полюсом поля, создавая тем самым крутящий момент,
стремящийся вращать элемент ротора. Двигатель с гистерезисом, имеющий переменное поле, в отличие от
вращающегося, способен развивать крутящий момент, направленный на вращение элемента ротора.
Ротор будет продолжать вращаться с синхронной скоростью, отличной от заданной. Еще одной целью,
определяющей направление первоначального импульса, является создание гистерезиса при условии, что
ротор вращается со скоростью, соответствующей скорости вращения, получаемой из сети, и этот
гистерезисный момент имеет большую величину, чем вихревой ток, возникающий при использовании
первичной цепи двигателя.
высокое сопротивление. Несколько частей моего усовершенствованного двигателя, использующего
относительно большое количество полюсов поля, могут работать на соответственно низкой скорости, что
очень выгодно, когда двигатель используется в сочетании с часами, поскольку позволяет использовать
относительно низкое передаточное число в часах. Мой усовершенствованный двигатель с гистерезисом в
своей передаче снижает шум и износ шестерен из-за трения. Хотя гистерезисный двигатель 8,5, описанный в
настоящем изобретении как несамозапускающийся гистерезисный двигатель, специально предназначен для
переменного тока, двигатель, оснащенный для работы с часовым механизмом, способным «производить
сильный» крутящий момент, не предполагается ограничивать его синхронной скоростью, и достаточное
использование двигателя для привода часового механизма на субсинхронных скоростях может быть
целесообразно для обеспечения синхронизации двигателя.
автоматически после включения двигателя. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления c,
двигатель имеет скорость, превышающую половину синхронной скорости. Многополюсный магнит, имеющий
переменное поле.
Мой усовершенствованный двигатель включает в себя многополюсные элементы, расположенные таким
образом, что полюса противоположного знака в данный момент времени образуют магнитное поле, которое
постепенно изменяется попеременно, и элемент ротора, сформированный вокруг этого поля, полностью или
частично из материала, имеющего определенную структуру. Роторный элемент имеет высокий коэффициент
гистерезиса, например, имеет контурную форму и предпочтительно симметричен, изготовлен из закаленной
стали. «Двигатель во всех отношениях является первостепенным». Иными словами, ротор, предназначенный
для использования с однофазным переменным током, не снабжен определенным номинальным током,
поскольку ток подается на полюса. Напряженность первичного поля первичной обмотки, необходимого для
получения магнитного поля, предпочтительно поддерживается в пределах, исключающих намагничивание
ротора за пределы точки насыщения, при которой происходит синхронное изменение полярности каждого
полюса.
[Цена 1/-] J.
1
1 9 E i-"i 'L-W -Q"PU C L t- R - - - i i i 1 1 1 i 1 1 i - 1 i i i i i i i i1 i i 1 i ii t 392,405 В настоящее время используются
два основных типа синхронных электрических часов: с самозапуском и без него.
Точность этих часов зависит от постоянной регулировки частоты подаваемого тока, и, следовательно, любое
прерывание тока вызывает неточность во времени, показываемом часами. Поэтому необходимо
предусмотреть средства для индикации прерывания подачи тока, иначе часы будут показывать неверное
время.
В современных автоматических часах, широко используемых сегодня, это устройство работает благодаря
индикатору, который срабатывает после любого прерывания и показывает, что часы больше не показывают
правильное время.
Однако это имеет множество недостатков: (1) дополнительные затраты на изготовление такого устройства, (2)
источник шума в часах и (3) необходимость ручной настройки после каждого прерывания.
Чтобы избежать этих трудностей, можно использовать двигатель, не способный к самозапуску. Например,
двигатели останавливаются при прерывании сигнала и тем самым указывают на свою неточность в силу того
факта, что они остановлены.
Однако в настоящее время двигатели, не способные к самозапуску, останавливаются при малейшем
прерывании тока — постоянное напряжение довольно часто возникает во время гроз. Эти прерывания тока
очень короткие, редко превышающие одну секунду, и, очевидно, не окажут никакого практического влияния на
точность часов, однако часы останавливаются и продолжают работать до тех пор, пока их снова не запустят
вручную. Единственное, что можно сделать с такими часами во время грозы, это дождаться окончания грозы,
а затем перезапустить их. Таким образом, с точки зрения хронометража, перерыв мог длиться столько же,
сколько и сама буря. 4 В современных условиях электроснабжения длительные перебои в подаче тока крайне
редки, но короткие перебои во время молний неизбежны. Поэтому легко понять, что идеальные часы должны
продолжать работать во время этих чрезвычайно коротких перебоев, которые не оказывают существенного
влияния на точность хода часов, но которые должны останавливаться при более длительных перебоях,
которые привели бы к тому, что часы начали бы работать с задержкой, если бы их снова запустили при
возобновлении подачи тока. Целью моего изобретения является создание двигателя для часового механизма,
который должен быть способен преодолевать незначительные перебои.
B0 intertuptiops в lc-rent, но которые будут останавливаться при длительных перерывах.
Двигатель, описанный в настоящем изобретении, способен набирать скорость с углов, немного меньших, чем
синхронная, так что после любого прерывания тока он будет продолжать движение накатом, постепенно
уменьшая скорость до тех пор, пока ток не возобновится, после чего он снова наберет скорость и будет
работать на синхронной скорости, как и прежде. Этот двигатель 70 предпочтительно снабжен ротором
большого диаметра, что существенно увеличивает его маховиковый эффект и обеспечивает его работу во
время кратковременных перерывов.
Ещё одно возражение против часов, оснащённых несамозапускающимися двигателями, подобными тем, что
сейчас представлены на рынке, заключается в том, что их довольно трудно запустить после остановки, если
они не снабжены каким-либо специальным устройством для облегчения запуска. Это объясняется тем, что эти
часы имеют двигатели реактивного типа, роторы которых имеют зубчатую форму или иным образом
снабжены определенными полюсами, и, следовательно, могут выдавать мощность только с синхронной
скоростью, и при запуске должны не только вращаться с точно синхронной скоростью, но и должны достичь
надлежащего фазового соотношения между ротором и полем, прежде чем они начнут работать. Иными
словами, 90 полярных проекций на роторе должны достигать определенного углового соотношения с
полюсами поля в моменты максимальной интенсивности магнитного поля и должны вращаться в точном
синхронизме с пульсациями поля, прежде чем ротор "зафиксируется" в соответствии с пульсациями поля и
будет работать непрерывно.
Для запуска этих двигателей предусмотрены средства для ручного вращения ротора со скоростью,
превышающей синхронную, после чего ротору позволяют снизить скорость до синхронной. Однако, если
ротор при замедлении не совпадет с фазовым соотношением мощности с полем 205 в момент достижения
синхронной скорости, он не будет вращаться, а внезапно превысит синхронную скорость и остановится.
Достигнет ли ротор при замедлении 11G надлежащего фазового соотношения и «синхронизируется» с
пульсацией поля — это исключительно вопрос случая, причем вероятность этого в большинстве случаев
составляет примерно четыре к одному.
Ротор этого не сделает. Таким образом, зачастую необходимо несколько раз раскрутить ротор, прежде чем он
продолжит вращаться.
Для преодоления этой трудности было разработано несколько типов «инерционных устройств», которые
позволяют ротору смещаться в правильное фазовое соотношение с полем и поддерживать синхронную
скорость, достаточную для того, чтобы ротор «синхронизировался» с пульсацией поля.
- А. Дальнейшей целью изобретения является создание самозапускающегося двигателя, имеющего ротор без
определенных полюсов, в котором магнитные полюса способны смещаться через его массу и, следовательно,
достигать надлежащего фазового соотношения {3a 1 i i 1 i 1 ii t i ii i iA t 11 i 11 t:
1 i i1 1 l t i i 1ii 1 ' 1 i J i 11 1111 P E j i I t ji I' 1 11 l! 11 11 ил, 392,405 3 с полем независимо от случайности
физической связи между ротором и полем, когда ротор снизился до синхронной скорости после вращения
внешними средствами.
Способность моего двигателя набирать скорость от скоростей, превышающих синхронизм, облегчает запуск,
поскольку двигатель может вращаться практически на любой скорости, как ниже, так и выше синхронизма, и
сам придет в состояние синхронизма.
Дополнительные сведения и детали будут представлены в описании изобретения в сочетании с
прилагаемыми чертежами, где: Рисунок 1 представляет собой вид сбоку электрических часов, воплощающих
изобретение, причем детали срезаны для иллюстрации деталей конструкции; Рисунок 2 представляет собой
боковой вид двигателя и часового механизма, показанных на Рисунке 1; Рисунок 3 представляет собой
увеличенный вертикальный разрез часового двигателя и зубчатой передачи, показанных на Рисунках 1 и 2;
Рисунок 4 представляет собой вид сбоку часового двигателя с вырезанными частями для иллюстрации
деталей конструкции; Рисунок 5 представляет собой вид сбоку основного элемента двигателя, причем части
срезаны для демонстрации деталей конструкции; Рисунок 6 представляет собой вид сбоку одного из участков
корпуса.
Рисунок 7 представляет собой вертикальный разрез элемента, показанного на рисунке 6; Рисунок 8
представляет собой вид сбоку другого разреза обсадной трубы, показанной на рисунке 1); Рисунок 5.
Рисунок 9 представляет собой вертикальный разрез элемента, показанного на рисунке 8; 40' Рисунок 10
представляет собой вид сбоку другого варианта исполнения двигателя, части которого вырезаны для
демонстрации деталей конструкции; Рисунок 11 представляет собой вертикальный разрез двигателя,
показанного на рисунке 10; 45,-Рисунок 12 представляет собой фрагментарный вид сбоку одного из участков
корпуса полевого элемента, показанного на рисунке
Рисунки 10 и 11; Рисунок 13 — это вертикальный разрез элемента корпуса, показанного на Рисунке 12;
Рисунок 14 — это фрагментарный вид сбоку другого участка корпуса, показанного на Рисунках 10 и 11;
Рисунок 15 — это вертикальный разрез элемента корпуса, показанного на Рисунке 14; Рисунок 16 — это
вертикальный разрез другого варианта моего усовершенствованного двигателя; Рисунок 17 — это вид сбоку
двигателя, изображенного на Рисунке 16, части которого расположены на расстоянии 60° друг от друга, чтобы
показать детали конструкции; Рисунок 17 — это вертикальный разрез сечений и катушки двигателя,
показанного на Рисунках 16 и 17; Рисунок 19 — вид сбоку одного из сечений корпуса, показанного на Рисунке
18.
Рисунок 20 представляет собой вертикальный разрез еще одного варианта моего усовершенствованного
двигателя; Рисунок 21 представляет собой вид сбоку двигателя, показанного на Рисунке 20, с отрезанными
частями для демонстрации деталей конструкции; Рисунок 2 представляет собой вид сбоку полевого элемента
двигателя, показанного на Рисунках 20 и 21, с отрезанными частями для демонстрации деталей конструкции;
Рисунок 23 представляет собой вид сбоку одного из секций полевого элемента на Рисунке 22;
Рисунок 24 представляет собой вертикальный разрез корпуса, показанного на рисунке 23; рисунок 25 — вид
сбоку другого участка корпуса, показанного на рисунке 22; рисунок 26 — вертикальный разрез корпуса,
показанного на рисунке 25; и рисунок 27 — диаграмма, иллюстрирующая характеристики скорости и крутящего
момента моего усовершенствованного двигателя.
Изобретение, изображенное на рисунках с 1 по 9 включительно, включает в себя электродвигатель,
предназначенный для привода часового механизма. Как показано на рисунках 1–3, часы состоят из
циферблата 1, часовой стрелки 2, минутной стрелки 3 и секундной стрелки 4. Стрелки часов приводятся в
движение двигателем 5, и, как видно на рисунке 3, вал 6 двигателя 95 приводит в движение секундную
стрелку 4 через зубчатую передачу 7, 8, 9, 10, 11 и 12. Минутная стрелка 3 приводится в движение через
дополнительные шестерни 13, 14, 15 и 16, а часовая стрелка 2 — через дополнительные шестерни 17, 18 и
19. Минутная и часовая стрелки удерживаются отдельными втулками, поддерживаемыми валом 20', на
котором расположена секундная стрелка 4. Вал 20 поддерживается кронштейнами 21 и 22, а кронштейн 22
также поддерживает двигатель 5.
Двигатель, изображенный на рисунках 1, 2ae и 3', включает в себя роторный элемент 23, установленный на
валу 6. Эта роторная мембрана может иметь форму крестовины, поддерживающей непрерывный якорь в
форме кольца 24. Ротор, или, по крайней мере, его часть, включающая якорь, предпочтительно
изготавливается из закаленной стали или другого материала, обладающего высокой гистерезисной
эффективностью, так что он оказывает значительное сопротивление любой попытке изменить магнетизм
якоря. Роторный якорь 24 установлен в непосредственной близости от двух комплектов полюсов возбуждения
12f) -d 25 и -26. Эти два комплекта опорных элементов и 26 (лучше всего проиллюстрированные на рисунках с
4 по 9 включительно) устанавливаются в отдельных полевых кожуховых секциях 27 и 28 соответственно.
Корпусная секция 27 (см. рисунки 6 и 125 из 7) представляет собой диск с боковыми выступами, концы
которых образуют полюсные наконечники 25. Корпусная секция 28 представляет собой диск, снабженный
боковыми выступами.
элементы, образующие опорные элементы 26. Другими словами, край диска 28 имеет зубчатую форму, как
показано на рисунке 8, образуя ряд выступов, составляющих полюсные наконечники 26, причем промежутки
между этими выступами достаточно широки, чтобы вместить полюсные наконечники 25 другой секции корпуса
27, как показано на рисунках 4 и 5. Следует отметить, что якорь 24 роторного элемента окружает полюсные
наконечники, и следует понимать, что наиболее активными частями полюсных наконечников являются те их
части, которые расположены непосредственно напротив якоря ротора. Обратившись к рисункам 4 и 5, можно
заметить, что эти внешние части наконечников расположены таким образом, что смежные части находятся в
основном в контакте друг с другом, и эти смежные части образуют наконечники полюсов.
— Между двумя секциями 27 и 28 корпуса возбуждения заключена одна катушка изолированного магнитного
провода 29. К этой катушке может подаваться однофазный переменный ток от любого подходящего источника
через выводы 30. Радиальные участки корпуса расположены на противоположных сторонах катушки, и,
соответственно, в любой заданный момент времени эти два участка намагничиваются таким образом, что
имеют противоположную полярность. Соответственно, полюсные наконечники противоположной полярности в
любой заданный момент времени располагаются попеременно, и поскольку ток, подаваемый на катушку 29,
является переменным, полярность каждого полюсного наконечника меняется синхронно с током. Таким
образом, оказывается, что создается переменное поле, в отличие от вращающегося поля, или, другими
словами, поле является фиксированным.
Поле оси А0.
Принцип работы двигателя можно понять, предположив, что в данный момент времени ток, протекающий в
катушке 29, направлен таким образом, что полюса 25 становятся северными полюсами, а полюса 26 —
южными полюсами. Северные полюса вызовут соответствующие южные полюса в смежных участках якоря 24.
Если затем ротор вращается вручную или иным внешним способом, то вызванные южные полюса якоря
ротора будут перемещаться в сторону южных полюсов полюсных наконечников 26. Если ротор вращается со
скоростью ниже синхронной скорости, то полюсные наконечники 26 станут северными полюсами раньше, чем
индуцированные южные полюса в якоре ротора окажутся напротив полюсных наконечников 26, и
одновременно полюсные наконечники 25 изменят свое положение на южные, которые будут отталкивать
южные полюса в якоре ротора, одновременно притягиваясь к ним северными полюсами в полюсных
наконечниках 26. Это создает крутящий момент, стремящийся ускорить вращение якоря, и этот крутящий
момент существует из-за того, что якорь изготовлен из материала с высоким коэффициентом гистерезиса, что
заставляет якорь сопротивляться стремлению полюсов поля внезапно изменить полярность тех участков
якоря, которые рассматриваются в данном случае.
Иными словами, остаточный магнетизм в якоре стремится сохранить его полярность, и в этом смысле
возникает пара сил, стремящаяся ускорить вращение якоря.
Если якорь вращается с относительно низкой скоростью, полярность любого заданного участка якоря будет
изменяться, но это происходит медленно из-за высокого коэффициента гистерезиса якоря, и в результате
создается поле в якоре, отстающее от первичного поля настолько, что реакция двух полей создает
положительный крутящий момент. Этот эффект наиболее ярко выражен в якоре, подобном тому, что
изображен на рисунках с 1 по 4 включительно, то есть в якоре, который является непрерывным и не имеет
определенных полюсов. Величина этого крутящего момента также в значительной степени зависит от
относительного расположения двух наборов полюсных наконечников 25 и 26, и было установлено, что
наилучший эффект достигается, когда эти полюсные наконечники находятся в непосредственном контакте
друг с другом, создавая таким образом первичное поле с постепенно изменяющейся интенсивностью по всей
периферии структуры первичного поля.
После достижения синхронной скорости каждая часть якоря ротора приобретает фиксированную полярность.
В этом случае двигатель работает как синхронный двигатель, а скорость вращения определяется частотой
питающего тока и числом полюсов возбуждения, при этом следует понимать, что чем больше число полюсов,
тем ниже синхронная скорость.
Желательно иметь две или более пары столбов, и вполне возможно иметь 24 столба — или даже большее их
количество. При заданном напряжении вихревые токи, индуцированные в роторе, могут быть уменьшены за
счет увеличения числа полюсов, и это желательно, поскольку вихревые токи создают отрицательный
крутящий момент в двигателе, который противодействует нормальному гистерезисному моменту. Работа
двигателя представлена кривыми скорости и крутящего момента на рисунке 27. Кривая H представляет собой
гистерезисный крутящий момент при скоростях от нуля до синхронной скорости. Это описанный выше
крутящий момент, возникающий в результате взаимодействия первичного и вторичного потоков, при этом
вторичный поток находится в противофазе с первичным потоком из-за высокого коэффициента гистерезиса
обмотки якоря ротора. На рисунке 27 вихретоковый момент представлен в точке E. Этот момент отрицателен
при всех скоростях, и его величина 130 i il i ii 1.' 392, 405 : 392 0 - ---o.f- этот момент - увеличивается с
увеличением скорости.
Th-isidule-to-the fact-t-hat there.
-is n-c-rotating- primary fl-wxwhieh -would -react awith- eddy current- flum to -pro.duae. positive torque. «Эврика R на
рисунке 127 представляет собой результирующий крутящий момент, и следует отметить, что этот крутящий
момент является положительным при скоростях, превышающих приблизительно половину синхронной
скорости». Другими словами, момент гистерезиса больше по величине, чем момент вихревых токов, в течение
этого участка пускового периода двигателя. При скоростях ниже половины синхронной скорости вихревой
момент, превышающий 0,5, компенсирует небольшой положительный гистерезисный момент, отсюда и
необходимость придания ротору начального импульса, достаточного для разгона до скорости,
приблизительно равной 112–213 синхронной скорости. После этого двигатель войдет в синхронизм и
продолжит работать на синхронной скорости. При скоростях выше синхронной гистерезисный момент
отрицателен и уменьшается по величине до нуля при удвоенной синхронной скорости. Это представлено на
рисунке 27.
Результирующий крутящий момент, возникающий из-за гистерезиса и вихревых токов между синхронной
скоростью и синхронной скоростью -t-ic6, показан на рисунке RI, и следует отметить, что это сильный
отрицательный крутящий момент. Характеристики двигателя таковы, что при превышении синхронной
скорости крутящий момент, развиваемый двигателем, резко изменяется с максимального положительного
значения на максимальное отрицательное значение, и благодаря этой характеристике устройство может
использоваться для ряда полезных целей, помимо выполнения функций синхронного двигателя. Например,
его можно рассматривать как устройство регулирования скорости, способное поддерживать скорость обычно
высокоскоростного синхронного двигателя на фиксированном значении, соответствующем синхронной
скорости управляющего устройства.
Площадь петли гистерезиса для материала, из которого изготовлен якорь, представляет собой определенное
количество энергии, потребляемой при выполнении магнитного цикла, а коэффициент гистерезиса является
мерой этой энергии. По мере увеличения скорости вращения двигателя «все большая часть этой энергии»
преобразуется в движущую силу, обеспечивающую крутящий момент для привода двигателя.
Из приведенного выше описания магнитного цикла, происходящего в течение каждого цикла переменного
тока, когда ротор неподвижен, видно, что намагниченность стального ротора отстает по интенсивности от
намагничивающей силы n и сохраняет это соотношение на протяжении всего цикла.
Это определенное фазовое соотношение может быть приблизительно поддержано двумя способами.
Первый способ заключается в перераспределении намагниченности в стали, как описано выше, при этом
часть энергии магнитного поля расходуется на преодоление гистерезиса стали и рассеивается в виде тепла,
причем площадь петли гистерезиса является мерой этой рассеиваемой энергии; второй способ заключается в
том, чтобы позволить ротору перемещаться в магнитном поле с угловой скоростью, равной циклическим
изменениям намагничивающей силы или магнитного поля, после чего между магнитным полем и
намагниченностью в стали возникает магнитная пара, и энергия, которая ранее рассеивалась в виде тепла,
теперь может быть получена в виде механической энергии или крутящего момента двигателя. Таким образом,
площадь петли гистерезиса, полученной при неподвижном роторе, может быть использована в качестве
сравнительной меры работы, которую способен выполнить такой двигатель при работе на синхронной
скорости. 85/ На средних скоростях указанное выше фазовое соотношение поддерживается частично за счет
углового смещения ротора и частично за счет изменения намагниченности стали, в результате чего энергия,
представленная полной петлей гистерезиса, проявляется частично в виде тепла и частично в виде
механической энергии, а количество передаваемой механической энергии увеличивается со скоростью
двигателя до синхронизма, приблизительно следуя кривой H на рисунке 27, которая представляет собой
кривую крутящего момента двигателя, обусловленную исключительно гистерезисом.
Одним из главных отличий этого несамозапускающегося двигателя LOG от аналогичных самозапускающихся
двигателей является то, что в самозапускающемся двигателе вихревые токи, возникающие в роторе под
действием вращающегося поля, суммируются с крутящим моментом, создаваемым гистерезисом стали 105, и
способствуют вращению ротора.
В несамозапускающемся двигателе, с другой стороны, первичная обмотка не создает вращающегося поля, но
полярность его полюсов меняется на противоположную, и, следовательно, эффект вихревых токов,
возникающих в ней, ослабевает.
Ротор не способствует, а препятствует вращению ротора. В конструкции электродвигателей 115 обычно
изготавливают ротор из тонких пластин, поскольку это нарушает путь, по которому в противном случае
проходили бы вихревые токи через сталь. По той же причине ротор данного двигателя очень тонкий, он
изготовлен из листовой стали толщиной 0,025 дюйма (предпочтительный тип двигателя). Опора ротора
предпочтительно имеет такую форму, чтобы находиться вне зоны влияния магнитного поля, и может быть
изготовлена из алюминия для обеспечения 125.
Снижение веса ротора, что, как следствие, уменьшает трение в подшипниках.
Как уже указывалось, двигатель имеет большое количество полюсов в обмотке возбуждения, что
обеспечивает ему низкую частоту вращения. '13a a - 392,405 Поскольку сопротивление, вызванное вихревыми
токами, увеличивается со скоростью, эта низкая частота вращения...
Это существенно помогает уменьшить вихревые токи.
- Внезапные изменения магнитного потока, проходящего через ротор, приведут к возникновению вихревых
токов внутри ротора. Поэтому я предпочитаю располагать полюса таким образом, чтобы они находились в
непосредственной близости друг от друга, в результате чего предотвращается прохождение блуждающих
полей через ротор, поскольку расстояние между полюсами поля меньше воздушного зазора двигателя.
Следовательно, магнитное поле, через которое проходит ротор, практически свободно от резких перепадов
магнитной плотности, и, таким образом, значительно снижается тенденция к возникновению вихревых токов.
При близком расположении полюсных наконечников распределение магнитного потока в воздушном зазоре
изменяется таким образом, что значительная часть потока проходит непосредственно от каждого полюсного
наконечника к соседнему, минуя какой-либо участок ротора, а оставшийся поток, проходящий через
воздушный зазор между полюсными наконечниками и ротором, имеет наибольшую интенсивность вблизи
центра каждого полюсного наконечника и меньшую интенсивность вблизи полюсных наконечников; при этом
наблюдается постепенное изменение интенсивности.
Эффект от такой конструкции полюсов возбуждения можно наглядно продемонстрировать, просто увеличив
расстояние между полюсами возбуждения до двух-трех раз большего, чем воздушный зазор двигателя. В
этом случае выяснится, что крутящий момент двигателя существенно снизился, и его с трудом удается
заставить работать даже на синхронной скорости.
Как уже отмечалось, с увеличением напряженности магнитного поля, то есть плотности магнитного потока,
намагниченность стали в роторе возрастает только до достижения точки насыщения. В этом случае
намагниченность достигает своего максимального значения, и любое дальнейшее увеличение
намагничивающей силы не оказывает никакого влияния на намагниченность стали в роторе. Поэтому
желательно, чтобы обмотка возбуждения, корпус обмотки возбуждения и ротор были подобраны таким
образом с учетом частоты и напряжения подаваемого тока, чтобы интенсивность магнитного поля,
создаваемого обмоткой возбуждения двигателя, не превышала значительно значения E, достаточного для
возникновения состояния магнитного насыщения в стали ротора.
Как указано выше, желательно использовать для обмотки якоря материал с высоким коэффициентом
гистерезиса. В настоящее время для изготовления постоянных магнитов широко используются несколько
типов стали. Некоторые из них известны как углеродистая, вольфрамовая, хромовая, никелевая или
кобальтовая магнитная сталь. Такие материалы вполне подходят для моих целей, и я называю их магнитными
материалами. Увеличивая длину стального магнита, можно повысить его сопротивление размагничиванию,
или, другими словами, увеличить величину остаточной намагниченности. Таким образом, за счет увеличения
диаметра ротора можно увеличить длину полюсных наконечников, а также длину полюсов 75,
индуцированных в роторе. Это приводит к увеличению крутящего момента двигателя. Большой диаметр
ротора также увеличивает плечо рычага сил, действующих на ротор, в результате чего увеличивается
крутящий момент. Желательно сделать поперечное сечение якоря ротора малым, чтобы магнитное поле
двигателя было сравнительно слабым, но при этом создавало достаточный поток через якорь, причем поток
был сконцентрирован в этой малой площади поперечного сечения.
Эта малая площадь поперечного сечения также увеличивает отношение длины к площади поперечного
сечения в индуцированных полюсах якоря, что уменьшает эффект размагничивания, который в противном
случае снизил бы величину остаточной намагниченности.
Приведенное выше описание работы моего усовершенствованного двигателя относится ко всем вариантам
его осуществления, изображенным на прилагаемых чертежах. Следует понимать, что детали конструкции
могут варьироваться без отступления от сути моего изобретения. В качестве иллюстрации типичных
модификаций моего усовершенствованного двигателя я показал несколько различных конкретных вариантов
на рисунках с 10 по 26 включительно. Конструкция двигателя, показанная на рисунках 10–1–5 включительно,
аналогична ранее описанной модели 105, за исключением способа формирования двух секций корпуса
возбуждения, а также того, что полюсные наконечники возбуждения направлены к оси ротора, а не радиально
наружу. Секция 31, предназначенная для облегчения работы, представляет собой диск, имеющий
выступающие в стороны части, образующие опорные элементы 32.
Эта чашеобразная деталь предназначена для размещения второй секции 33 обсадной трубы, которая имеет
втулку 34, входящую в отверстие в секции 31 обсадной трубы.
Секция 33 снабжена выступами, образующими опорные элементы 35, которые вставляются между опорными
элементами 32 секции 31 корпуса 120. Опорные стойки 35 сначала располагаются под прямым углом к
опорным стойкам 32, то есть радиально, а затем латерально относительно основной части секции 33, причем
эти опорные стойки расположены между опорными стойками 32. Катушка 29 расположена между двумя
секциями корпуса и изолирована от них листом 36 из изоляционного материала. Ротор 37 представляет собой
диск, внешний периферийный элемент которого расположен в непосредственной близости от полюсных
наконечников 32 и 35. C) - 692,405 392,405 Vhery
Такая форма двигателя особенно предпочтительна в тех случаях, когда важны соображения экономии места,
поскольку следует отметить, что ротор имеет несколько меньший диаметр. Дополнительным преимуществом
является то, что ротор защищен полюсами возбуждения, которые выполняют функцию защитного кожуха.
-o Конструкция двигателя, изображенная на рисунках с 16 по 19 включительно, аналогична описанной выше,
за исключением того, что полюсные наконечники расположены таким образом, что ротор 38 имеет еще
меньшие размеры по сравнению с общим диаметром корпуса ротора, чем в случае двигателя, изображенного
на рисунках с 1Q по 15 включительно. На рисунках с 16 по 19 включительно две секции 39 и 40 обсадной
трубы идентичны и взаимозаменяемы. Каждая из них снабжена кольцевым углублением, предназначенным
для размещения части катушки 41, а внутренняя периферия каждой секции снабжена множеством выступов,
образующих полюсные наконечники -25. Полюсные наконечники 42 на секции 39 приспособлены для
установки между полюсными наконечниками 43 на секции 40, и, как описано ранее, предпочтительно, чтобы
полюсные наконечники находились в основном в контакте друг с другом, или, по крайней мере, ближе друг к
другу, чем расстояние между ротором и полюсными наконечниками. Это справедливо для всех типов
двигателей, хотя, как будет объяснено ниже, для некоторых целей возможно расположить некоторые
полюсные наконечники далеко друг от друга, при условии, что остальные полюсные наконечники
расположены близко друг к другу.
На рисунках с 20 по 26 включительно я изобразил конструкцию двигателя, в которой некоторые полюсные
наконечники расположены на значительном расстоянии друг от друга, а остальные полюсные наконечники
находятся близко друг к другу, если не соприкасаются. Ротор 44 на рисунках 20 и 21 аналогичен ротору,
показанному на рисунках с 1 по 3 включительно, тем, что он включает в себя крестовину, несущую кольцевое
основание, образующее якорь, взаимодействующий с полюсными наконечниками, направленными радиально
наружу.
Секция 46 кожуха скважины снабжена боковыми разрезными выступами 47, составляющими 5 опорных
элементов. Корпусная секция 48 снабжена крючкообразными выступами, образующими радиальные
полюсные наконечники 49. Это будет.
отмечено, что соответствующие части каждого из выступов 49 срезаны таким образом, что :5 эти концы
столбов расположены на значительном расстоянии от соседних частей столбов 47, как показано на рисунке
50. Однако остальные наконечники стержней 5f находятся в непосредственной близости от наконечников
стержней 47. Было установлено, что даже при такой конструкции полюсные наконечники расположены
достаточно близко друг к другу, чтобы обеспечить поток с постепенно изменяющейся интенсивностью вокруг
структуры поля, и имеется достаточная утечка между концами полюсов для обеспечения желаемого эффекта
дросселирования, ограничивающего ток возбуждения. Однако следует понимать, что это сдавливающее
действие более выражено там, где все концы шестов находятся в непосредственной близости друг от друга
или непосредственно соприкасаются друг с другом.76
Разъемные полюсные наконечники 41 могут быть выполнены цельными, а не разделенными, но в некоторых
случаях желательно, чтобы они были разделены. 75 Следует понимать, что все модификации моего
усовершенствованного двигателя могут с успехом использоваться для привода часового механизма.
По указанным выше причинам мой усовершенствованный двигатель особенно подходит для этой цели,
поскольку он способен синхронизироваться после того, как ротору будет придан первоначальный импульс,
достаточный для того, чтобы довести его скорость до значения, несколько превышающего половину
синхронной скорости. В часах с открытой секундной стрелкой двигатель можно запустить, просто повернув
секундную стрелку, хотя следует понимать, что для придания ротору начального импульса можно
использовать и другие средства. 90 Следует также понимать, что все типы моего двигателя могут
использоваться в качестве устройств поддержания скорости, поскольку двигатель обладает свойством
поддерживать синхронную скорость, даже если устройство, находящееся под его управлением, имеет
сильную тенденцию к увеличению скорости сверх синхронного значения.
Моё изобретение не ограничивается представленными здесь вариантами его реализации, подробно
описанными, но включает в себя такие его модификации, которые подпадают под действие прилагаемых
пунктов формулы изобретения.
Например, хотя мое изобретение относится, в частности, к усовершенствованному гистерезисному двигателю,
следует понимать, что различные особенности моего изобретения могут быть с успехом использованы в
двигателях, которые не являются строго гистерезисными. 110. Теперь, подробно описав и определив природу
моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_392406.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=392406&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB392406A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: сентябрь. 15, 1932. № 25667/32.
Завершено: 18 мая 1933 г.
т.1 'ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Системы передачи для сверхкоротких волн.
Мы, INTrRNATIoNAL Communications Laboratories, Inc., корпорация штата Нью-Йорк, Соединенные Штаты
Америки, расположенная по адресу: 200, Маунт-Плезант-авеню, Ньюарк, Нью-Джерси, Соединенные Штаты
Америки, и Рпен Анри Дарбор, гражданин Франции, проживающий по адресу: Ле-Тайи, Конш-дю-Пижонье,
Понтайяк-Руян, (Шаранта-Инф.), Франция, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
i15 Данное изобретение относится к усовершенствованиям систем передачи сверхкоротких волн.
Было установлено, что когда лампа, генерирующая сверхкоротковолновые колебания, расположена вблизи
излучающей антенны или дублета, распределение излучения в пространстве становится неравномерным.
Эксперименты показали, что такое неравномерное распределение вызвано интерференцией между
колебаниями, возникающими на дублете или антенне, и колебаниями, индуцированными в электродах, в
частности, в аноде или пластине вакуумной трубки, а также в соединениях, связанных с этой трубкой,
генерирующей колебания.
В частности, в случае схемы, описанной и показанной на рисунке 1 британского патента № 352052,
эксперименты показали, что колебания, возникающие в дублете AB, вызывают колебания на пластине 5
вакуумной лампы, соединенной линией передачи AC, BD с дублетом AB. Индуцированные в пластине 5
колебания имеют тенденцию искажать распределение излучения дублета AB.
Чтобы избежать этих недостатков и одновременно обеспечить другие важные преимущества, согласно
настоящему изобретению предлагается система передачи для сверхкоротких волн, включающая трубку для
генерации высокочастотных колебаний, соединенную с излучающим элементом линией передачи и
отражателем, расположенным между указанной трубкой и указанным излучающим элементом, причем
Соседние файлы в папке патенты