Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13346
.pdf
Расположение слоев такое же, как в пункте 2, за исключением того, что изменена последовательность
эмульсионного слоя, окрашенного в сине-зеленый цвет, и слоя, окрашенного в желтый цвет. Зеленый оттенок
наносится, как указано выше, синим светом в фиолетовом слое, красный оттенок — синим светом в
сине-зеленом слое, синий оттенок — зеленым светом в желтом слое, чувствительном к зеленому цвету.
Принципиально тот же самый принцип заключается в том, что при печати не используются частичные
сенсорные изображения, а применяется линзовидный трафаретный процесс. Сама печать осуществляется
либо контактным, либо оптическим способом, при этом в каждом конкретном случае отверстие
осветительного устройства, соответствующее определенному частичному цветному изображению, снабжено
фильтром согласно вышеописанному, то есть, например, сначала используется указанная пленка, на одной
стороне которой находится сине-зеленый слой, а на другой стороне — фиолетовый и желтый слои,
наложенные друг на друга. Желтый слой приводится в контакт с линзовидной пленкой, слой за слоем. Эта
пленка освещается 70 источником света, размер и положение которого соответствуют размеру и положению
виртуальной плоскости фильтра на исходном снимке линзовой пленки. На месте, где при первоначальной
экспозиции в 75 кадров располагался синий фильтр, теперь установлен зеленый фильтр.
Остальные части печатного аппарата затемнены. Таким образом, ощущение синего цвета переносится в слой,
чувствительный к зеленому цвету. Затем место, где при исходной экспозиции был зеленый фильтр,
закрывается красным фильтром, и теперь, закрывая другие части фильтра, ощущение зеленого цвета
копируется в чувствительном к красному фиолетовом слое. При использовании такой пленки, нанесенной с
обеих сторон (85), для совмещения изображений необходимо оптически напечатать красное изображение с
обратной стороны, а в оптический аппарат вставляется экран, который (90) в зависимости от положения и
размера оригинала соответствует положению и размеру виртуального изображения фильтра при исходной
экспозиции. Естественно, используемый объектив должен точно отображать оригинал в натуральную
величину (95%) на копируемой пленке.
Согласно изобретению, все вышеперечисленные операции, касающиеся частичных ощущений, могут быть
выполнены совершенно одинаковым образом с использованием различных фильтров и 100-процентной
линзовой пленки.
Изобретение иллюстрируется прилагаемой схематической диаграммой, на которой: фиг. 1, 2 и 3 показывают
способ печати одноцветных изображений.
На рис. 4 показано поперечное сечение многослойной пленки, отображающей изображение в естественных
цветах. - 110 Одни и те же обозначения используются на разных рисунках для обозначения одинаковых или
аналогичных частей.
На рисунках 1-3 А — объект, который необходимо сфотографировать. Для большей наглядности изображение
представлено в виде полосы с областями зеленого, красного и синего цветов g, r и b. B, B и B3 — это
негативы, на которых записываются полосы красного, синего и зеленого цветов, пропущенные через
светофильтр с 120 аналогичными цветами. C, C2 и 03 — это соответствующие позитивы, полученные либо
путем печати с негатива, либо путем обращения негатива. Эти позитивы и негативы могут быть получены на
фотопластинке или на плёнке. На негативах B1, B2 и B3 зафиксированные цветовые ощущения обозначены
соответствующими затемнениями, а на позитивах C1, C2 и 0 — соответствующими белыми полями; эти
изображения представляют собой обычные черно-белые серебряные фотографии.
Эти цветовые ощущения теперь последовательно наносятся через различные светофильтры D, D2 и D3 на
многослойную пленку E. Эта многослойная пленка E включает в себя эмульсионный носитель E1, который
может представлять собой, например, обычную нитроцеллюлозную пленку. На лицевой стороне этого
эмульсионного носителя E1 находится светочувствительная эмульсия E2 сине-зеленого цвета,
сенсибилизированная к синим лучам света, и промежуточный светочувствительный слой E3 желтого цвета,
сенсибилизированный к зеленым лучам света. На обратной стороне носителя E1 находится слой эмульсии
фиолетового цвета E4, чувствительный к лучам красного света.
На рисунках 1-3 цвет, в который сенсибилизированы отдельные светочувствительные эмульсии E, обозначен
соответствующей штриховкой; однако это обозначение чувствительности не следует путать с цветом, в
который окрашены слои (см. рис. 4).
Как видно из рис. 1, позитив G, на котором регистрируется ощущение красного цвета исходного изображения
A, пропускается через синий светофильтр на многослойную пленку E, в результате чего соответствующая
запись 3 отпечатывается на эмульсионном слое R2, чувствительном к свету, проходящему через фильтр D1.
На втором этапе печати положительное ощущение синего цвета 0 печатается через фильтр зеленого света
1)2, и таким образом осуществляется экспозиция для записи = ощущения синего цвета на желтом
промежуточном слое E3, сенсибилизированном для волн зеленого света, проходящих через фильтр D2.
На третьем этапе печати позитивное изображение C, представляющее собой зеленоватый оттенок оригинала,
печатается через красный цветовой фильтр D3 на задней контактной поверхности E4, чувствительной к
красным световым лучам, чтобы получить соответствующую запись на этом фиолетовом слое.
Последовательность этих трех операций печати, очевидно, может быть изменена, поскольку каждая
манипуляция независима от других. После обработки многослойный слой E показывает изображения серебра,
показанные на рис. 3, путем затемнения соответствующего поля в разных слоях. Красная часть оригинала,
таким образом, печатается на переднем слое E2, окрашенном в сине-зеленый цвет; синяя часть оригинала
записывается в виде серебряного изображения на желтом промежуточном слое E3, в то время как
серебряное изображение зеленых частей отображается на фиолетовой эмульсии E4, расположенной на
обратной стороне пленки E1.
—Теперь серебряные изображения обесцвечиваются, при этом частицы серебра, осажденные в трех
эмульсиях, химическим путем преобразуются в соединение, разрушающее краситель, включенный в
указанные слои, в такой степени, что металлическое серебро присутствует в разных местах отпечатка, так что
в конечном итоге серебряные изображения в разных слоях заменяются прозрачными неокрашенными
участками носителя эмульсии. Этот факт проиллюстрирован на рис. 4, где показаны белые участки в тех
местах, где краситель разрушается под действием соединения серебра, образующегося в процессе
отбеливания. При проецировании прозрачной пленки на экран белое поле, обозначенное на рис. 4 буквой g,
воспроизводит зеленое изображение оригинала, в то время как желтая окраска слоя E3 и сине-зеленая
окраска слоя 80 F2 дают зеленый цвет. Область r выглядит красной, поскольку красный цвет является
результатом взаимодействия желтого цвета слоя E3 и фиолетового цвета слоя E4. Фиолетовый цвет слоя E4
и сине-зеленая окраска слоя E2 образуют синюю область 85 в точке b.
Таким образом, исходный цвет А воспроизводится в своих истинных цветах с помощью многослойной пленки
Е, показанной на рис. 4.
Возможны различные модификации процесса, описанного в предыдущих параграфах 90. Таким образом,
например, изобретение не ограничивается использованием позитивных цветовых ощущений или описанным
процессом отбеливания. Также можно использовать печатный материал, 95 отдельных эмульсионных слоев
которого чувствительны только к различным длинам волн и, однако, не проявляют отчетливой окраски.
В этом случае слои могут быть окрашены после печати и проявления. Хотя изобретение № 100 было
проиллюстрировано предпочтительным примером, его более широкий охват — это процесс печати, при
котором ощущение определенного цвета передается через светофильтр, цвет которого не соответствует
цвету, которому соответствует это ощущение, на светочувствительную эмульсию многослойной пленки,
которая также чувствительна к световым лучам другого цвета. Необязательно, чтобы спектральный диапазон
печатного света и диапазон, к которому чувствителен печатный слой, были полностью идентичны; так,
например, спектральный диапазон светочувствительного слоя может быть меньше, чем спектральный
диапазон копирующего света. Принцип изобретения заключается в том, что в каждом случае путем
соответствующего выбора чувствительности и цветопередачи отдельных светочувствительных эмульсий
печатного материала 120 и соответствующим образом подобранного состава печатного света достигается
эффект, при котором при печати одного цветового оттенка соответствующее изображение регистрируется
только одним слоем, расположенным на печатном материале 125, в то время как другие слои остаются
неизменными.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и то, как оно выполнено, а также третий
слой на другой стороне подложки, из которых первый слой окрашен в сине-зеленый цвет и сенсибилизирован
синим, второй слой, расположенный между первым слоем и подложкой, окрашен в желтый цвет и
сенсибилизирован зеленым, а третий слой окрашен в фиолетовый цвет и сенсибилизирован красным, причем
красная сенсибилизация нанесена синим светом на слой, окрашенный в сине-зеленый цвет, синяя
сенсибилизация нанесена зеленым светом на слой, окрашенный в желтый цвет, а зеленая сенсибилизация
нанесена красным светом на слой, окрашенный в фиолетовый цвет.
3. вычитательные многоцветные изображения
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_375339.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=375339&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB375339A
[]
[Второе издание.] ]
Я, Джордж Уильям Уолтон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Дин Хаус, Дин-стрит, 2 и 4,
Лондон, Западная 1, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
данное изобретение относится к электродвигателям, в частности к тем, которые работают синхронно с
переменным или пульсирующим электрическим током, и имеет своей целью создание таких двигателей,
которые, будучи синхронными, вращаются с низкой скоростью без использования редукторов или множества
полюсов.
Подобные двигатели особенно хорошо подходят для электрических часов, телевизионной и фототелеграфной
аппаратуры, пультов дистанционного управления, дистанционных индикаторов и тому подобного.
Согласно данному изобретению, двигатель состоит из статора, имеющего определенное количество полюсов,
и ротора, также имеющего определенное количество полюсов, отличное от количества полюсов статора, а
механизм зацепления этих полюсов аналогичен механизму верньера. Например, предположим, что статор
имеет три полюса, а ротор — четыре, и магнитный путь проходит от статора к ротору и обратно к статору по
внешнему контуру, который не влияет на скорость вращения. Если к обмоткам двигателя подать переменный
ток, скажем, с частотой пятьдесят циклов в секунду, то между статором и ротором будет возникать сто
магнитных импульсов в секунду. При каждом импульсе возникает тенденция к тому, что один полюс статора
тянет в противоположном направлении один полюс ротора. При следующем импульсе, если ротор обладает
импульсом, войдет в зацепление еще одна пара полюсов, и эта пара будет первой парой, расположенной
ближе всего друг к другу в направлении вращения. В приведенном примере угол между полюсами статора
составляет 120 градусов, а между полюсами ротора — 90 градусов, так что, начиная с одной пары полюсов,
находящихся в зацеплении, и указывая угловые положения полюсов в направлении вращения, получаем, что
угол между полюсами статора составляет 0, 120 и 240 градусов, а между полюсами ротора — 0, 90, 180 и 270
градусов, причем 0, конечно же, соответствует углу 360 градусов.
Видно, что полюс 900 ротора находится на расстоянии 300 позади полюса 1200 статора, полюс 180 ротора —
на расстоянии 600 позади полюса 2400 и перед полюсом 1200 статора, а цена составляет 4% от цены A,
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ -
375,339 270 Ротор 300 расположен перед статором 2400 и 90 — за статором 00. Поскольку ротор 55
находится в движении, второй импульс задействует ротор 900 с статором 120, то есть за один импульс ротор
перемещается всего на 300, и, следовательно, для одного оборота ротора потребуется двенадцать
импульсов, то есть ротор вращается со скоростью 500 об/мин.
Для достижения той же скорости, что и у обычного синхронного двигателя, потребуется 12 полюсов, тогда как
в данном изобретении их общее количество составляет 7: 4 для ротора и 3 для статора. Разница в 65 полюсов
становится еще больше при более низкой скорости; например, при соотношении 1/99 будет 9 и 11 полюсов, то
есть всего 20 полюсов, а обычный двигатель, работающий с той же частотой импульсов, должен иметь около
60 полюсов.
Скорость вращения двигателя равна частоте импульсов, деленной на произведение числа полюсов, но если
множитель присутствует в обоих наборах по 75 полюсов, то есть в роторе и статоре, то он должен входить в
это произведение только один раз, то есть в наименьшее общее кратное наборов полюсов.
Это означает, что если полюсов ротора 6, а статора 4, то 2, что равно 80, общий множитель входит в делитель
только один раз, так что скорость будет равна частоте импульсов, деленной на 3 х 2 х 2, т.е. 12, а не 6 х 4, т.е.
24.
Последний результат может быть получен с использованием 8 и 85 3 полюсов, которые не имеют общих
множителей в двух наборах полюсов.
Дальнейшее усовершенствование изобретения с целью получения очень низких синхронных скоростей
заключается в тандемном расположении пар полюсных комплектов под углом 90 градусов. Например, в
первом примере статор имеет 3 полюса, а ротор — 4 полюса; ротор представляет собой промежуточный
вращающийся элемент, несущий, скажем, 5 полюсов, которые взаимодействуют с конечным ротором 95,
имеющим 7 полюсов. Если F — частота электрических импульсов, то вращающийся элемент будет вращаться
с частотой F, а конечный ротор — с частотой F = F 3x4x ix 7 ie- f-42 при условии, что веса вращающегося
элемента и ротора расположены соответствующим образом. 100 Очевидно, что можно использовать более
одного спиннера.
Никакие шестерни или механические приводы не используются. Дата подачи заявки: январь. 19, 1931. №
1799/31.
Полная спецификация слева! Ноябрь. 19, 1931.
Полная спецификация принята: 20 июня 1932 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в синхронных электродвигателях.
В этом случае оно чисто «магнитное». Частоты подаются на приемник - обратный путь должен быть
отдельным, но может быть двигателем, заставляющим его ротор двигаться - быть в форме d- a: двойной;
двигатель, т.е. «Синхронно с ротором трансмиссии. Два одинаковых или разных двигателя, приводимых в
действие микромотором».
Таким образом, магнитный путь проходит через один из них. Прямой метод является "активным" только тогда,
когда происходит некоторое движение передатчика. Предпочтительно, чтобы двигатель был "гомогенным",
тогда как дифференциальный метод является "полярным", как описано, т.е. все полюса в одном всегда
"активны".
Хотя при использовании методов переменного тока возможны многочисленные модификации этих двух
методов, например, в случае с 75-м двигателем может происходить одновременное изменение полярности
двух разных частот. К двигателям могут подаваться импульсы, улучшающие работу двигателя за счет
использования короткозамкнутых полюсов, расположенных один для одной частоты, и обмоток вокруг всех
или некоторых полюсов, а другой — для второй частоты. Таким образом, можно использовать 80-й двигатель,
который стремится перемещать ротор таким образом, и сделать его самозапускающимся в противоположных
направлениях с одинаковой скоростью.
Очевидно, что при таком способе действие происходит точно так же, как и при создании вращающихся
элементов в роторе приемника, но поскольку частоты могут быть настроены таким образом, чтобы их инерция
была такова, что при работе на соответствующих скоростях их сверхкинетическая энергия была бы такова,
что мощность может быть направлена по одним и тем же передающим линиям.
Последний ротор находится в максимальном положении. Как правило, двигатели, используемые в
дифференциале, например, вращающийся элемент, должны иметь определенный вес, а вращающиеся
элементы должны обеспечивать действие под углом 90 градусов, что имеет определенную связь с их
скоростью и является гораздо более эффективным в этом случае.
Мощность двигателя, поскольку если вес слишком низок, мощность двигателя значительно снижается, или
двигатель может выйти из строя. Использование двух частот также очень полезно для производства
медленно вращающихся синхронных двигателей, аналогично упомянутому выше дифференциальному
дистанционному управлению. Инерция ротора также важна, поскольку она определяет скорость вращения
ротора при дистанционном управлении. Двигатель двойной, с встроенным вращающимся элементом. В
каждой половине расположены вращающиеся элементы, и только один ротор, который работает с обеими
половинами. Для дистанционного управления или индикаторов используются два ротора. Возможны оба
метода: один прямой, при котором половина цепи питается от источника с другой частотой, а другая половина
— дифференциальная схема. При наличии импульсов и/или имеет другой прямой метод, при котором будет
находиться двигатель в определенном положении полюсов. Вращающиеся элементы могут вращаться на
каждом конце линии, а на передающем конце — в одном или противоположных направлениях; двигатель
фактически является генератором, который работает с разницей скоростей, или может работать с
постоянным или постоянным током с одинаковой скоростью при возбуждении магнитов вращающихся
элементов; движение ротора происходит в противоположных направлениях.
Ротор 105 или вращающийся элемент, генерирующий переменный ток, затем вращается с разностью
скоростей двух вращающихся элементов или с какой-либо другой скоростью, подобно генератору индуктора.
Поскольку эти импульсы связаны с этим, так и задумано.
Полученные другим двигателем токи вызывают синхронное движение двигателей с более поздними фазами
как в качестве двигателей, так и в качестве двигателей-передатчиков. Двигатели могут работать на двух или
более фазах одновременно. Очевидно, что там, где это более эффективно, например, в качестве
«дистанционного управления или индикаторов». Для обеспечения необходимой мощности на приемном
конце, двигатель, использующий трехфазные импульсы, может быть усилен перед применением к двигателю
приемника. В дифференциальном методе двигатель может иметь один ротор (или статор) и тройной статор
(или ротор) либо в виде трех полных статоров, либо в виде сегментов 115 на каждом конце аналогичным
образом. Простой набор из одного экземпляра, каждый из которых питается от одной фазы.
Возможна компоновка с использованием двигателя. Действие, конечно, аналогично действию обычного
трехфазного двигателя, каждая половина которого имеет то же передаточное отношение. Импульсы подаются
на две половины катушек, имеющих форму звезды или треугольника, таким образом, что нет необходимости
во внешнем магнитном поле. Две половины стремятся вращаться в противоположных направлениях.
изобретение во многих своих формах имеет бесчисленные применения, поскольку роторные части двух
половин жестко соединены между собой, как, например, синхронный ротор. Конечно, вращающиеся элементы
могут использоваться в качестве двигателя для телевизора, телеграфа, звуковых фильмов, электрических
часов, граммофонов и тому подобного; и когда они вращаются в противоположных направлениях, две
половины могут быть удалены друг от друга. Если ротор управляется беспроводным способом, например, при
управлении самолетами, движение будет создавать более высокую частоту в одной половине и более низкую
в другой половине, а также эти два типа устройств, таких как станции электроснабжения и распределительные
системы, двигатели, судовые телеграфы, ретрансляторы компасов, телеграф (с печатью или без нее) и тому
подобное; в качестве дистанционного индикатора для любых приборов, таких как метеорологические
наблюдения с помощью аэростатов и тому подобное, геодезия и многие другие подобные применения, где
требуется индикация условий в одном месте, в другом месте.
Благодаря исключительной простоте, низкой стоимости, надежности и компактности, изобретение может быть
легко использовано во всех подобных областях применения, тогда как существующие известные устройства
для многих из этих целей являются совершенно недоступными.
Датировано 19 января 1931 года.
ДЖОРДЖ УИЛЬЯМ УОЛТОН.
Заявитель.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в синхронных электродвигателях.
Я, Джордж Уильям Уолтон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Дин Хаус, Дин-стрит, 2 и 4,
Лондон, Западная 1, настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ его осуществления
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
электродвигателям, предназначенным для работы в синхронизме с переменным или пульсирующим
электрическим током, в которых управляющие токи служат для одновременного питания всех полюсов
статора или ротора, или обоих, для достижения максимальной магнитодвижущей силы.
Целью настоящего изобретения является создание двигателей, которые, будучи синхронными,
приспособлены для вращения на низких скоростях без использования редукторов и с меньшим количеством
полюсов, чем существовали ранее.
До настоящего времени синхронные двигатели указанного типа всегда имели синхронные скорости, имеющие
некоторую простую зависимость от частоты рабочих импульсов.
Например, двухполюсный двигатель имеет минимальную синхронную скорость один оборот за цикл рабочего
переменного тока, а более низкие скорости были получены путем умножения числа пар полюсов для
получения некоторой субкратной скорости. Когда требовались очень низкие скорости, приходилось
использовать очень большое количество опор, что приводило к относительно высоким затратам и
усложнению конструкции.
Существует множество областей применения, где требуются низкие и необычные синхронные скорости, такие
как электрические часы, телевизионные и фототелеграфные аппараты, граммофоны и тому подобное, и
данное изобретение особенно подходит для использования в таких областях.
Синхронные двигатели или генераторы известны тем, что имеют статор и ротор, каждый из которых имеет
набор равномерно расположенных зубьев, причем количество зубьев в двух наборах различно и не находится
в целочисленном или кратном соотношении. В этих известных схемах пульсирующий управляющий или
генерируемый ток протекает в обмотках 65, расположенных таким образом, что полюса статора или ротора не
все одновременно запитываются током для достижения максимальной магнитодвижущей силы. Однако, даже
если бы они были так сильно заряжены, их компоновка и размеры в соответствии с полярной диаграммой 70
таковы, что они не способны работать как настоящие синхронные двигатели в этих условиях. Например, в
некоторых случаях не было предусмотрено изменение общей площади перекрытия между зубьями ротора и
статора на 75 градусов по мере перемещения ротора относительно статора, а в некоторых случаях углы,
образуемые взаимодействующими поверхностями зубьев статора и ротора на оси ротора, значительно
различались.
Согласно настоящему изобретению, электродвигатель, предназначенный для работы в синхронном режиме с
электрическими импульсами, включает статор и взаимодействующий ротор, каждый из которых имеет набор
равномерно расположенных полюсов с практически одинаковой полярной дугой, причем количество полюсов
в двух наборах различно и не находится в кратном соотношении, а также средства, с помощью которых
электрические импульсы предназначены для одновременного возбуждения всех полюсов статора или ротора,
или обоих, до достижения максимальной магнитодвижущей силы, причем количество полюсов и их полярные
дуги выбираются таким образом, что изменение общей площади задействованных полюсов происходит при
вращении ротора относительно статора.
Считается, что полюса имеют одинаковую полярную дугу, если соприкасающиеся поверхности этих 100
полюсов образуют практически равные углы на оси ротора. Как уже было сказано, полярные дуги
формируются таким образом, что изменение общей площади контакта или перекрытия между полюсами
статора и ротора 105 происходит по мере перемещения ротора относительно статора. Если отсутствует
последняя особенность, очевидно, что ротор не будет проявлять предпочтения к занятию каких-либо
конкретных положений при поступлении импульсов, которые одновременно активируют все полюса статора
или ротора до максимальной магнитодвижущей силы, и, следовательно, ротор не будет испытывать никакого
крутящего момента, обусловленного такими импульсами. Кроме того, если полярные дуги не будут
существенно равны, будут наблюдаться периоды практически постоянного полного перекрытия, и двигатель
не будет работать в истинном ритме с приложенными импульсами.
Согласно еще одной особенности настоящего изобретения, электродвигатель указанного типа включает
статор, вращающийся элемент и ротор, причем как статор, так и ротор имеют набор равномерно
расположенных полюсов, предназначенных для взаимодействия с равномерно расположенными полюсами на
вращающемся элементе, причем количество полюсов в каждой паре взаимодействующих наборов
неравномерно и находится в соотношении, отличном от целочисленного.
В качестве примера низких синхронных скоростей, которые могут быть получены в соответствии с
изобретением, можно привести двигатель, включающий статор и ротор, который может иметь статор с
одиннадцатью полюсами и ротор с девятью полюсами, причем наименьшее общее кратное этих двух чисел
полюсов равно девяноста девяти.
В процессе работы зацепление полюсов происходит по принципу верньера: совпадение положения полюсов
статора и ротора происходит каждые одну девяносто девятую оборота. Следовательно, минимальная
синхронная скорость ротора составит одну девяносто девятую часть частоты приложенных импульсов.
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, при этом следует понимать, что эти чертежи
носят исключительно иллюстративный характер, и многие другие формы и конструкции входят в сферу
действия изобретения, как это определено в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
На фиг. 1А показан продольный разрез простого двигателя согласно изобретению, а на фиг.
1
На фиг. 2 показан вид с торца того же устройства без торцевой пластины; на фиг. 2 показан вид с торца
другого типа двигателя согласно изобретению; на фиг. 3 показан продольный разрез двигателя с двойным
ротором; на фиг. 4 На рисунке А показан продольный разрез двигателя, который не является гомополярным, а
на рисунке... 4 B. Вид с торца того же изделия без торцевой пластины; Рис. 5 На рисунке А показана кривая,
демонстрирующая форму магнитных импульсов при работе двигателей, соответствующих данному
изобретению, от переменного тока; 5 На фиг. B показано использование комбинированного переменного и
постоянного тока; на фиг. 6 показан вариант осуществления изобретения с использованием затененных
полюсов; фиг. 7 На рисунке А показан продольный разрез еще одного варианта изобретения. 7 B. Вид с торца
устройства без торцевой пластины; Рис. 8 иллюстрирует способ дистанционного управления; Рис. 9
показывает конкретную форму устройства для дистанционного управления; Рис. 10 На рисунках A, B и C
показаны системы подключения для целей дистанционного управления; на рисунке 11 показана конкретная
форма устройства, подходящая для целей дистанционного управления, а на рисунке 12 показан способ
подключения устройств, подобных показанным на рисунке 11.
На фиг. 1, А и В, статор 1 из магнитного материала, например, железа, имеет две торцевые пластины 2 и 3, на
которых установлены подшипники, в которых вращается ротор 5. Катушка 4 80 окружает шпиндель ротора, но
не вращается вместе с ним. Статор 1 имеет четыре полюса a, b, c и d, а ротор 5 — три полюса x, y и z.
Двигатель гомополярный, и, следовательно, в любой момент времени все полюса статора имеют одинаковую
полярность, а все полюса ротора — противоположную.
Когда ротор вращается по часовой стрелке с минимальной синхронной скоростью, при поступлении
электрического импульса один полюс x ротора будет находиться напротив полюса a статора. При следующем
импульсе полюс z ротора совпадет с полюсом d статора. Поскольку угловое расстояние между полюсами
статора составляет 90 градусов, а между полюсами ротора — 90 градусов, то угол, на который переместился
ротор за интервал между этими двумя импульсами, составляет 30 градусов. Следовательно, для одного
оборота ротора потребуется двенадцать импульсов.
Ширина полюсов, показанная на рис. 1, не позволяет получить наилучшие результаты, поскольку изменение
общей площади перекрытия 105 во время вращения ротора меньше Qptimum. Способ определения
оптимальных значений ширины полюсов будет описан позже.
В общем случае будет установлено, что минимальная синхронная скорость ротора с полюсами P1
относительно статора с полюсами P2 определяется формулой F Sm=M ---(1), где Sm — минимальная
синхронная скорость в оборотах в секунду, F — число импульсов в секунду, а M — наименьшее общее
кратное чисел P1 и P2.
При каждом импульсе всегда должно быть совпадение полюсов статора и ротора, и будет видно, что скорость
Sm — это наименьшая скорость, при которой это условие может быть выполнено. Однако очевидно, что
существуют и другие 125 синхронных скоростей, которые являются кратными Sm, и поэтому синхронная
скорость S 375,339 -4 375,339 наиболее общим образом представляется как S AF (2), где A — любое целое
число, зависящее от числа полярных совпадений, которые «пропускаются» между последовательными
импульсами. Таким образом, когда импульс поступает при каждом совпадении A = 1; когда один.
Совпадение пропускается, A = 2 и так далее.
Следует отметить, что в данном описании слово «совпадение» используется для описания соотношения
между полюсами статора и ротора, что не означает точное совпадение. Когда ротор вращается синхронно под
нагрузкой, точное совпадение всегда происходит немного позже прихода импульса.
Полярная схема, показанная на рис. 2, подходит для двигателя граммофона, работающего от переменного
тока частотой 50 Гц.
Обычная скорость вращения граммофонной пластинки составляет приблизительно 78 оборотов в минуту, а
переменный ток частотой 50 Гц создаст 6000 импульсов в минуту. Таким образом, минимальная синхронная
скорость ротора составит 7 х1-1, т.е. 77 Обороты в минуту. Как видно, устройство, изображенное на рис. 2,
обеспечит приблизительно необходимую скорость для граммофона без использования редукторов. Если бы
для достижения такой низкой скорости использовался обычный синхронный двигатель с равным числом
полюсов на статоре и роторе без редуктора, потребовалось бы приблизительно 154 полюса на роторе и
статоре вместе взятых, тогда как устройству на рис. 2 требуется всего 18 полюсов.
Расположение элементов на рис. 1 таково, что эффективные полюса находятся в точке 7, а в точке 6 полюсов
нет. Альтернативная схема показана на рис. 3, в которой полюса расположены на обоих концах ротора. В
этом примере каждый конец ротора имеет три полюса, но оба конца смещены на 60 градусов относительно
друг друга, при этом синхронная скорость двигателя точно такая же, как на рис. 1. В качестве альтернативы
или в дополнение ко всему, второй ряд зубьев статора может быть углово смещен относительно первого
ряда.
Рис. 4 А и рис. 4 На рис. B показана альтернативная схема, которая не является гомополярной, но будет
иметь ту же синхронную скорость, что и устройство на рис. 1, при этом каждый из полюсов статора имеет
отдельную катушку, а соединения этих катушек таковы, что противоположные полюса имеют
противоположную полярность. Следовательно, при каждом импульсе два полюса статора входят в
зацепление с двумя полюсами ротора, и поэтому ротор можно считать эквивалентным ротору, изображенному
на рис. 3.
При следующем импульсе два других полюса статора входят в зацепление с двумя другими полюсами ротора.
Описанные устройства работают за счет 65 магнитных импульсов, которые генерируются приложенными
электрическими импульсами. На рис. 5 Величина этих магнитных импульсов показана сплошными линиями,
построенными относительно временной базы, а переменный ток, вызывающий эти магнитные импульсы,
представлен пунктирной линией. Из этих кривых ясно, что частота магнитных импульсов вдвое превышает
частоту переменного тока. Однако, при использовании переменного тока можно добиться того, чтобы частота
магнитных импульсов совпадала с частотой переменного тока, и это можно сделать, подавая на катушку
двигателя на рис. 1 переменный и постоянный ток, как показано на рис. 5 B, где расстояние между линиями 8
и 9 представляет собой силу постоянного тока, а синусоида 85 представляет собой величину электрического
тока и магнитных импульсов в единицу времени. Следовательно, в этих условиях результирующие магнитные
импульсы всегда являются однонаправленными.
Любое значение постоянного тока, меньшее на 90 градусов, чем то, которое представлено расстоянием
между линиями 8 и 9 на рис. 5 Можно использовать B, хотя если значение будет значительно ниже, импульсы
начнут принимать форму, показанную на рис. 95. 5 А.
Как видно, в описанных выше двигателях любой полюс любого из комплектов создает максимальный
крутящий момент в ответ на один или несколько электрических импульсов 100, подаваемых на двигатель во
время каждого оборота, и уменьшенный или пренебрежимо малый крутящий момент в ответ на остальные
импульсы, когда двигатель работает на синхронной скорости. Таким образом, например, в двигателе,
показанном на рис. 105. 1 В случае B, полюса a и x взаимодействуют, создавая максимальный крутящий
момент при поступлении импульса, когда ротор находится в показанном положении; полюса d и z, с одной
стороны, и b и 110 y, с другой стороны, создают уменьшенный крутящий момент в противоположных
направлениях, а полюс c создает незначительный крутящий момент. После того, как ротор повернется на 30
градусов, поступит второй импульс, и тогда между полюсами d и z возникнет максимальный крутящий момент
115; между полюсами a и x, а также y1 и c — уменьшенный крутящий момент в противоположных
направлениях, а на полюсе b — пренебрежимо малый крутящий момент и так далее.
Таким образом, за один оборот каждый полюс статора 120 создает максимальный крутящий момент, или
уменьшенный крутящий момент.
и пренебрежимо малый крутящий момент три раза, а полюса ротора проходят тот же цикл четыре раза.
Минимальная синхронная скорость — это минимальная скорость, при которой двигатель поддерживается в
рабочем состоянии за счет приложенных импульсов. Достичь этой скорости 375,339 можно любым желаемым
способом, например, вручную.
Если требуется самозапуск двигателя, можно использовать экранированные полюса или аналогичное
решение. На фиг. 6 показано устройство, изображенное на фиг. 1, снабженное экранированными полюсами,
на каждом полюсе показана катушка короткого замыкания 11. Нет необходимости, чтобы все полюса статора
были снабжены экранированными полюсами, поскольку во многих случаях для обеспечения необходимого
самозапуска достаточно экранировать лишь один или два полюса. Во многих случаях, чтобы компенсировать
воздействие токов на полюсах ротора, ротор может иметь короткозамкнутую обмотку, как в обычных
асинхронных двигателях переменного тока, для обеспечения самозапуска.
Еще один способ обеспечения самозапуска — использование «небольших межполюсных соединений, каждое
из которых имеет обмотку, соединенную последовательно с сопротивлением, емкостью или индуктивностью
параллельно клеммам двигателя переменного тока, причем последовательное сопротивление предназначено
для создания фазового сдвига тока в обмотке межполюсного соединения, как это известно в практике работы
с переменным током». Если необходимо запустить двигатель, имеющий какое-либо устройство самозапуска,
со скоростью, кратной минимальной синхронной скорости, т.е. если A кратно единице, то такую скорость
можно достичь вручную или иным способом.
Простые двигатели, подобные описанным ранее, использующие только два набора взаимодействующих
полюсов P1 и P2, как уже было описано, имеют минимальную синхронную скорость, равную частоте
импульсов, деленной на наименьшее общее кратное M полюсов P1 и P2. Следует понимать, что эти скорости
являются истинно синхронными и зависят от частоты импульсов, но для обеспечения синхронной скорости
необходимо обеспечить такой угол дуги полюса, чтобы происходило изменение общей площади зацепления
полюсов (то есть общей площади перекрытия зубьев статора и ротора) при перемещении ротора
относительно статора. Очевидно, что если не происходит изменения зоны зацепления или перекрытия, ротор
не будет испытывать никакого крутящего момента из-за изменений магнитного потока, вызванных
приложенными импульсами. Изменение площади перекрытия всегда происходит при условии, что один полюс
ротора перешел из состояния полного соприкосновения с полюсом статора в положение отсутствия
перекрытия с этим полюсом до начала перекрытия между любыми другими полюсами ротора и статора.
Однако это не всегда необходимо и удобно, и многие конструкции, не обладающие этой особенностью, тем не
менее, демонстрируют необходимое изменение общей площади перекрытия. Считается, что общим условием
отсутствия изменения площади перекрытия является то, что угол, образуемый дугами полюсов на оси ротора,
должен равняться 3-M, где n — любое целое число, а M — наименьшее общее кратное номеров полюсов, и,
соответственно, дугам полюсов следует присвоить значение, отличное от угла 360m0. Предпочтительно,
чтобы угол был меньше 1800 или равен нечетному целому кратному -M, поскольку таким образом можно
получить максимальное изменение площади перекрытия. Например, в случае, показанном на рис. 1, дуга
полюса может составлять 45 градусов.
Однако в случае двигателя с четырехполюсным ротором, работающим в паре с пятиполюсным статором, угол
зацепления полюсов не должен составлять 36 градусов, поскольку в этом случае не произойдет изменения
общей площади зацепленных полюсов и, следовательно, не будет истинной синхронной скорости; 8.5 но
синхронную скорость можно получить, используя угол зацепления полюсов в 45 градусов. Очевидно, что для
достижения точных синхронных эффектов дуга полюса статора должна быть равна дуге полюса ротора. 90
Простой двигатель, показанный на рис. 1, может быть преобразован в двухтактный двигатель, как показано на
рис. 7 А и В, где ротор 5, имеющий три полюса, взаимодействует с четырьмя полюсами промежуточного
ротора или 95-го вращающегося элемента 12; и вращающийся элемент, имеющий второй набор из пяти
полюсов, взаимодействующих с семью полюсами статора 1.
Принцип работы этого двигателя станет ясен из следующих соображений: Из формулы (2) выше видно, что
синхронные скорости вращения ротора 12 относительно статора 1 могут быть представлены следующим
образом: Аналогично, синхронные скорости вращения ротора 5 относительно ротора 12 могут быть
представлены как A1F, где S, A и M имеют такое же значение для комбинации ротор-ротор, как S, A и M для
комбинации ротор-статор.
Таким образом, все синхронные скорости ротора относительно статора 1 равны 115, определяемым
формулой S-= F C F CAM, t A1M S F i-i M,)- 1 M 7-J. Теперь минимальная синхронная скорость ротора будет
равна значению S2, когда AM1 - A1M равно +1. Если количество полюсов устройства на рис. 7 останется
Соседние файлы в папке патенты