Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13563
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_371425.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=371425&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB371425A
[]
1:f7- 11 ------ E. o n U
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ, C A -T I. Дата подачи заявки: декабрь. 19, 1930. № 38,366/30, Коснопете
Принято: 19 ап. 1932 г.
СПЕЦИФИКАЦИЯ COIPLE TE.
усовершенствования в шлифовании или абразивной обработке.
Я, Уильям Уонен Триггс, из фирмы Marks & Clerk, 57 и 58, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C.2, подданный
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения (сообщение, полученное мной из-за
границы от компании Norton Company, корпорации, организованной и существующей в соответствии с
законами штата Массачусетс, Соединенных Штатов Америки, расположенной по адресу: Нью-Бонд-стрит,
Вустер, Массачусетс, Соединенные Штаты Америки), и о способе его осуществления, который будет подробно
описан и установлен в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к шлифовальным или абразивным станкам, и в частности к механизму для
управления рабочим столом шлифовального станка и регулирования его скорости.
При шлифовании многих видов заготовок, особенно при использовании широкого шлифовального круга,
непрерывно подаваемого непосредственно на заготовку, часто бывает желательно сначала быстро
перемещать круг к заготовке, затем с меньшей скоростью для шлифования, а затем, возможно, еще с
меньшей скоростью для завершения шлифования или вовсе остановить движение круга. Для методов
быстрого производства подача колеса должна в значительной степени регулироваться автоматически, а
изменение скорости должно происходить, когда колесо достигает определенных заданных точек. Например,
при шлифовании коленчатых валов и других подобных деталей, где шлифуется не только цилиндрическая
часть шатунного пальца, но и боковые поверхности и галтели, прилегающие к концу шатунного пальца,
необходимо перемещать шлифовальный круг на значительное расстояние, чтобы установить его в
правильном положении относительно шлифуемого объекта, а также переместить его в нерабочее положение.
При шлифовании штифта желательно, чтобы шлифовальный круг подавался как можно быстрее во время
холостого хода, затем скорость подачи снижалась для шлифования боковых поверхностей и галтелей
штифта, а еще ниже – для шлифования цилиндрической части или корпуса 5n штифта, и, наконец, подача
останавливалась или шлифовальный круг снимался, когда заготовка была уменьшена до требуемого
размера. Данное изобретение относится, в частности, к шлифовальному станку, включающему в себя
шлифовальный стол, приводимый в действие механизмом гидравлического давления под управлением
дроссельного устройства, которое перемещается столом в заданных положениях, заставляя его двигаться с
различной скоростью. 60 Изобретение заключается в предоставлении средств для управления движением
дросселирующего устройства, включающего множество регулируемых упоров, приводимых в действие
последовательно элементом, перемещающимся во временной зависимости 65 от движения стола, благодаря
чему дросселирующее устройство частично закрывается, когда стол достигает любого из заданных
положений.
Предпочтительно, для регулировки положений стола, в которых работает указанное дроссельное устройство,
предусмотрены средства, общие для указанных упоров 70.
На чертежах показан один из вариантов осуществления изобретения, примененный к механизму подачи
шлифовального круга, который приводится в действие гидравлически (75). На этих чертежах одинаковые
порядковые номера обозначают одинаковые детали:
Рис. 1 представляет собой фрагментарный перспективный вид, частично поврежденный и частично в разрезе,
иллюстрирующий связь гидравлического механизма с направляющей шлифовального круга или столом; рис. 2
представляет собой продольный разрез реверсивного клапана, который управляет направлением потока
жидкости в систему, и показывает поршень клапана в положении, позволяющем подавать жидкость для
перемещения направляющей шлифовального круга или стола назад в нерабочее положение; рис. 3
представляет собой продольный горизонтальный разрез дроссельного клапана, у которого шток клапана
поврежден, чтобы показать V-образный порт; рис. 4 представляет собой фрагментарный разрез, частично
поврежденный, показывающий соединения между поршнем и цилиндром, обеспечивающими давление
жидкости, и дроссельным клапаном; рис. 5 представляет собой аналогичный фрагментарный вид с
перемещенным поршнем и цилиндром, отпущенным первым курком и дроссельным клапаном, перемещенным
во второе положение; и рис. 6 представляет собой разрез одного из упорных элементов в увеличенном
масштабе, показывающий конструкцию и регулировку Q3 94R 5 371,425 того же самого.
В соответствии с изобретением и как показано на чертежах, шлифовальный станок включает шлифовальный
круг 11i, вращательно установленный на направляющей или столе 12, который скользит по V-образному
направляющему элементу 13 и плоскому направляющему элементу 14 на основании станка. Деталь 16,
показанная в виде фрагмента коленчатого вала, может быть установлена на любом из известных устройств
для поддержки и вращения деталей, находящихся в рабочем положении относительно колеса. Ползунок
шлифовального круга 12 перемещается к заготовке и от нее с помощью механизма подачи, который
предпочтительно сконструирован таким образом, что шлифовальному кругу обеспечивается быстрое
приближение к заготовке, чтобы установить его в положение, близкое к поверхности заготовки, а затем
скорость его перемещения замедляется до определенной и заранее заданной скорости для черновой
шлифовки заготовки. Эта скорость сохраняется до тех пор, пока колесо не уменьшит обрабатываемую деталь
до заданного размера; затем механизм уменьшает скорость подачи до еще более низкой, но равномерной,
чтобы завершить шлифовку детали.
В предпочтительной конструкции этот механизм включает в себя систему создания давления жидкости,
например, цилиндр 20, который предпочтительно закреплен на основании машины, и поршень 21, который
установлен в нем со скользящим креплением. Поршень 21 соединен с одним концом штока поршня 22,
который, в свою очередь, соединен с направляющей колеса 12 посредством свисающего от нее кронштейна
23.
Жидкость под давлением может подаваться в любой из концов цилиндра 20 для управления движением
шлифовального круга к обрабатываемой детали или от нее, и эта жидкость может быть получена из любого
подходящего источника питания, такого как насос в основании станка или трубопровод подачи жидкости под
давлением, который используется в большинстве современных производственных предприятий.
Предпочтительно, чтобы механизм подачи жидкости был сконструирован таким образом, чтобы оператор мог
вручную контролировать направление движения шлифовального круга. Для этого предусмотрен реверсивный
клапан 25. Этот клапан предпочтительно имеет сбалансированный поршневой тип, при этом поршни 26 и 27
скользяще установлены внутри корпуса клапана 25 на штоке клапана 28.
Жидкость под давлением подается через входной патрубок 30 в камеру клапана 31 и через патрубок 32 в
камеру цилиндра 33, чтобы толкать поршень 21 влево, как показано на рис. 1, для подачи шлифовального
круга к обрабатываемой детали. Инжир.
1
На рисунке показаны рычаги, расположенные для запуска движения колеса вперед.
В соответствии с данным изобретением, система подачи жидкости под давлением включает в себя
дроссельное устройство, предназначенное для регулирования потока жидкости, и это устройство приводится
в действие синхронно с движением колеса подачи, предпочтительно посредством управления салазками
колеса, так что, когда колесо достигает заданного положения в своем движении вперед, поток жидкости 70
дросселируется, обеспечивая другую, но более медленную скорость равномерного движения.
Это дроссельное устройство может включать в себя клапан 35, поршни 36 и 37 которого установлены на
штоке клапана 38 и расположены в системе 7l для управления подачей жидкости из камеры 34 механизма
привода колесного скольжения. Когда поршень 21 перемещается влево, как показано на рис. 1, жидкость в
резервуаре 34 выталкивается наружу через трубу 39 в канал 40 клапана 25. Жидкость, поступающая в камеру
40, затем проталкивается через трубу 41 и V-образное отверстие 42 в камеру клапана 423, а затем наружу
через выпускное отверстие 44 и выпускную трубу 43 к насосу или резервуару, из которого подается жидкость.
Этот V-образный канал, как показано на рис. 1 и 3, сужается вправо на 90 градусов или в таком направлении,
что по мере движения поршня 36 вправо он постепенно закрывает канал. V-образная форма отверстия
позволяет точно регулировать подачу колеса на более низких скоростях. Следует отметить, что отверстие
Xf-образной формы утоплено в стенку клапана, так что жидкость имеет полный доступ к трубе 41.
Из данной конструкции становится ясно, что скорость перемещения направляющей шлифовального круга
может регулироваться путем правильного позиционирования поршня клапана 36 относительно V-образного
отверстия 42 и, таким образом, контроля отвода жидкости из цилиндрической камеры 34 и, следовательно,
скорости перемещения шлифовального круга к обрабатываемой детали.
Клапан 275 предназначен для управления направлением потока жидкости через систему и предпочтительно
управляется вручную рычагом 50, шарнирно установленным на шпильке 31 в основании машины.
Рычаг 50 имеет короткий рычаг 52, который соединен штифтом 53 с соединительным элементом 54 на
внешнем конце штока клапана 115 28. Поворотом рычага 50 можно легко изменять положение поршней
клапана 26 и 27, если необходимо изменить направление потока жидкости, чтобы переместить
шлифовальный круг к заготовке или от нее. Для остановки подачи шлифовального круга рычаг 50
перемещается в положение 50a (рис. 1), при этом поршни клапанов 26 и 27 перемещаются в положения 26a и
27a, как показано пунктирными линиями на рис. 2. В этом положении поршня клапана 26 закрывает отверстие,
ведущее к трубе 39, которая соединяется с цилиндрической камерой 34, а поршень 27a закрывает отверстие,
ведущее к трубе 32, соединяющей 30 и 37, 1,4-2,5, которая соединяется с цилиндрической камерой 33, тем
самым предотвращая попадание жидкости под давлением с любой стороны поршня 21 и, следовательно,
останавливая движение шлифовального круга. Для изменения направления движения направляющей колеса
оператор может переместить рычаг 50 в положение 3Ob (рис. 1), тем самым переместив поршни 26 и 27 в
положения 26b и 27b (рис.
2)
. В этом положении клапана жидкость, поступающая через входной патрубок 30 в камеру клапана 31,
проходит через патрубок 39 в камеру цилиндра 34, чтобы толкнуть поршень 21 вправо, как показано на рис. 1,
и тем самым отводит шлифовальный круг от рабочего контакта с обрабатываемой деталью.
Для получения ступенчатой серии равномерных подач шлифовального круга.
Предусмотрен механизм, который работает в синхронном режиме с движением ползунка шлифовального
круга 12, перемещая поршень дроссельной заслонки 36 и частично закрывая V-образное отверстие 42 через
заданные интервалы времени при движении шлифовального круга вперед, тем самым обеспечивая
последовательное замедление движения круга при подаче. Этот механизм включает в себя ряд регулируемых
упоров, расположенных на пути части дроссельного устройства, такой как шток клапана 38. Ограничители
последовательно перемещаются вне пути штока клапана 38. Ограничители последовательно перемещаются
вне пути штока клапана, когда стол достигает заданных положений, что позволяет последовательно
перемещать дроссельный клапан в определенные положения относительно порта 42 и, таким образом,
контролировать поток жидкости в системе привода стола. Простой способ приведения в действие
ограничителей в действие включает в себя спусковые механизмы, которые последовательно перемещаются
подвижным штоком поршня 22, и которые, в свою очередь, отводят ограничители от пути штока клапана 38.
Как показано на иллюстрации, этот механизм может включать в себя: рычаг 60, расположенный таким
образом, чтобы качаться вокруг вертикального штифта 61, закрепленного на основании машины. Передний
конец поршневого штока 22 снабжен головкой 62, предназначенной для контакта с концом регулировочного
винта 63, который является общим с упорами и позволяет оператору изменять точку, в которой головка 62
будет работать для поворота рычага 60. На другом конце рычага 60 имеется расширенная часть 64, через
которую проходят регулировочные винты 65, 66 и 67, расположенные таким образом, чтобы соприкасаться с
выступами 68, 69 и 70 рычагов 71, 72 и 73, которые шарнирно закреплены на вертикальном штифте 74. Эти
рычаги 71, 72, 6S и 73 схематически изображены на рис. 1 и подробно показаны на рис.
4,
3
и 6. На других концах рычагов 71, 72 и 73 установлены регулируемые упоры 75, 76 и 77, которые закреплены
на концах стержней 78, 79, 70r и 80. Стержни 78, 79 проходят через концы рычагов 71, 72 и 73 соответственно
и снабжены регулируемыми гайками 81, 82 и 83, которые навинчены на стержни 78, 75, 79 и 80
соответственно, так что оператор может легко регулировать положение упоров 75, 76 и 77 относительно
поддерживающих их рычагов 71, 72 и 73. Таким образом, ограничители сконструированы таким образом,
чтобы их можно было перемещать за пределы траектории движения мембраны 85, установленной на
внешнем конце штока клапана 38, с помощью спускового механизма, включающего рычаги, приводимые в
действие штоком поршня 22.
Клапан 36 обычно смещается в закрытое положение 85 с помощью пружины 86, окружающей шток клапана 38
и расположенной между поршнем 36 и головкой клапана. Натяжение пружины 86 стремится переместить
поршень клапана 36 вправо, как показано на рисунке 1, тем самым удерживая элемент 8P5 в контакте с
поверхностью одной из стопорных планок 7, 76 или 77.
Легко заметить, что когда головка 9 62 oIL поршневой шток 22 соприкасается с винтом 63 и качает рычаг 60,
винт 65 соприкасается с частью 68 рычага 71 и поворачивает его в положение, показанное на рис. 5, тем
самым отводя упор 7.5 от его положения, соприкасающегося с элементом 85. Затем ослабленное натяжение
пружины 86 толкает поршень клапана 36 вправо, частично закрывая V-образный порт 42. Это движение
продолжается до тех пор, пока элемент 85 не коснется второго упора 76, который расположен таким образом,
чтобы обеспечить желаемое положение дроссельной заслонки клапана 36. Это обеспечивает более
медленное, но равномерное движение подачи шлифовального круга.
В данном конкретном случае быстрое приближение шлифовального круга сводится к подаче, подходящей для
шлифовки боковых или поверхностных поверхностей заготовки. Эта более медленная, но равномерная
скорость подачи продолжается до тех пор, пока регулировочный винт 66 не коснется части 69 рычага 72 и не
повернет рычаг 120, тем самым выведя упор 76 из зацепления с элементом 85, после чего поршень
дроссельной заслонки 36 переместится в новое положение и дополнительно закроет V-образное отверстие
42, обеспечивая еще более медленную, но равномерную подачу для шлифовки корпуса или цилиндрической
части заготовки.
Эта более медленная подача шлифовального круга продолжается до тех пор, пока третий регулировочный
винт 67 не коснется части 70 рычага 73 и не выведет упор 77 из контакта с поверхностью элемента 85, тем
самым полностью закрыв V-образное отверстие 42 и прекратив выход жидкости из цилиндрической камеры
34, а также предотвратив движение шлифовального круга в направлении заготовки.
Это позволяет шлифовальному кругу шлифовать или завершать шлифовальные работы. В течение этого
заключительного этапа шлифовки оператор следит за индикатором на шлифовальном шаблоне, чтобы
определить, когда заготовка имеет правильные размеры, и переводит рычаг 50 из положения, показанного
сплошными линиями на рис. 1, в положение 50b, тем самым изменяя направление потока жидкости под
давлением в системе и быстро выводя шлифовальный круг в нерабочее положение.
Регулируя винт 63, оператор может изменять время срабатывания дроссельного клапана относительно
положения направляющей шлифовального круга. Манипулируя регулировочными винтами 6.3, 66 и 67,
оператор может регулировать время срабатывания каждого упора 75, 76 и 77 относительно движения
ползунка 42; а манипулируя гайками 81, 82 и 83, оператор может регулировать положение упоров 75, 76 и 77
относительно рычагов 71, 72 и 73, чтобы изменять величину перемещения поршня дроссельного клапана 36
на каждом последующем этапе движения подачи.
При использовании механизма такого типа необходимо перенастроить дроссельный клапан 36 после
завершения операции шлифовки, прежде чем он будет готов к началу следующей операции шлифовки. Для
этого поршень 90 предусмотрен как неотъемлемая часть поршня 27. Этот поршень 90 имеет канал 91 (рис. 2),
проходящий вдоль части 92 и имеющий выходное отверстие 93, которое перемещается внутрь или наружу
относительно отверстия 94 в корпусе клапана 25 при перемещении клапана. Когда рычаг 50 перемещается в
положение SOb, тем самым перемещая поршни клапана 26 и 27 в положения 26b и 27b, как показано на рис.
2, для подачи жидкости через трубу 39, вызывающей движение шлифовального круга назад, жидкость также
проталкивается через канал 91, выходное отверстие 93, порт 94 и через трубу 95 в камеру 96 в задней части
дроссельного клапана 35. Эта жидкость под давлением воздействует на поршень клапана 37, перемещая
поршни 37 и 36 влево, как показано на рис. 1, чтобы вернуть клапан и его запорный элемент 85 в исходное
положение, как показано на рис.
1 и 4. В клапане 25 предусмотрено отверстие 97, позволяющее жидкости выходить из камеры 96 при
движении поршня клапана 37 назад. Отверстие 97 соединено трубой 98 с выхлопной трубой 45: Когда
реверсивный клапан находится в положении, показанном на рис. 1, жидкость может выходить из клапанной
камеры 96 через трубу 95, клапанную камеру 99, отверстие 97, трубу 98 и попадать в основную выхлопную
трубу 45. Когда ползунок колеса 12 перемещается назад, а головка 62 отходит от регулировочного винта 63,
желательно, чтобы упоры 75, 76 и 77 были возвращены в свои нормальные рабочие положения на пути
элемента 85. Для этого используется конструкция, подобная показанной на рис. 6. Стопорный стержень 78
снабжен увеличенной частью 100 шиллингов внутри отверстия в рычаге 71. Усеченно-конический воротник
101 80 скользит по стержню 78 и контактирует с выступом 102 в вырезе 10' неподвижного штифта f74.
Пружина 104 окружает стержень 78 и расположена между расширенной частью 100 и воротником 85 101.
Натяжение пружины 104 обычно стремится удерживать упор 75 и его опорный стержень в рабочем положении
таким образом, чтобы упор находился на пути элемента 85. Когда винт 65 соприкасается с частью 86 рычага
71, рычаг при этом поворачивается относительно неподвижного штифта 74, в результате чего элемент 100
приближается к кольцу 101, сжимая тем самым пружину 104. Когда шлифовальный круг 95 отходит назад,
ослабленное натяжение пружины 104 приводит в действие рычаг 71 и упор 75, возвращая их в нормальное
рабочее положение, как показано на рис. 1, 4 и 6. Аналогичные механизмы используются для 10O,
управляющего движением каждого из остальных рычагов 72 и 73.
Из данной конструкции становится очевидным, что когда жидкость под давлением поступает в клапанную
камеру iO5 96, поршни 36 и 37 перемещаются влево, как показано на рис. 1, тем самым проталкивая элемент
через концы упоров 77, 76, которые отскакивают наружу, а затем поворачиваются на 11l позади элемента 85 в
свои нормальные положения. Эта система автоматически устанавливает дроссельный клапан в исходное
положение при перемещении шлифовального круга назад, так что механизм 115 готов к началу движения
подачи вперед, когда шлифовальный круг будет выровнен со следующей заготовкой.
Принцип работы этого механизма станет очевидным из вышеизложенного. Также будет видно, что в рамках
изобретения, охватываемого прилагаемыми пунктами формулы изобретения, могут быть внесены различные
модификации механизма. «Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его
осуществления, я заявляю, что то, что я…»
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_371426.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=371426&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate encountered an error while processing your request. Please retry later.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
Error Code: 501
Date: 2026-09-30 12:27:39 Central European Time
Translation Requested: GB371426A-DESCRIPTION
Loading Translation...
100%
FAQ
Help
Legal notice
Contact
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_371427.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=371427&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB371427A
[]
^c,2:Y
СПЕЦИФИКАЦИЯ PAP-TENT
Дата проведения съезда (США): январь. 17, 1930.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): январь. 14,1931. № 7278/37.
Завершено: 14 апреля 1932 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Неприменимые вещества в отношении диэлектрических машин и связанных с ними явлений.
Мы, британская компания «Томсон-Хьюстон», зарегистрированный офис которой находится по адресу: Краун
Хаус, Олдвич, Лондон, TW.C.2 (правопреемники Джона Ирвинга Халла, проживающего по адресу: Дин-стрит,
13038, Шенектади, округ Шенектади, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных
Штатов Америки), настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, в чем оно заключается.
Способ выполнения данного действия должен быть подробно описан и установлен в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к динамоэлектрическим машинам с коммутируемыми обмотками, и основной
целью изобретения является улучшение коммутации таких машин.
В электромеханических машинах часто возникает необходимость улучшить коммутацию, уменьшив
наведенное напряжение между соседними сегментами коммутатора до значения, меньшего, чем то, которое
соответствует одному витку, окружающему весь рабочий поток машины. При использовании обычно
применяемого простого кратного шага это невозможно, за исключением случаев применения обмоток с
дробным шагом.
Использование обмоток с малым дробным шагом сопряжено с такими недостатками, как значительно
увеличенные потери в меди и относительно повышенная значимость гармонических напряжений по
сравнению с основными напряжениями, и эти недостатки в значительной степени нивелируют любые
преимущества коммутации, которые могли бы быть получены в результате использования таких обмоток.
Поэтому стало желательным использовать обмотки с полным или почти полным шагом и одновременно иметь
меньшее значение наведенного напряжения между соседними сегментами коммутатора, чем то, которое
соответствует одному витку, окружающему рабочий магнитный поток машины.
Хорошо известно, что во всех динамо-машинах с коммутируемыми обмотками катушка, закороченная щеткой,
переключается с одного пути протекания тока через обмотку якоря на другой путь протекания тока — по мере
того, как катушка проходит от одной стороны щетки к другой. Для обеспечения бесперебойной коммутации в
постоянном токе и в однофазной машине переменного тока (правильнее называемой двухфазной) ток в
катушке, закороченной щеткой, должен изменить свое направление на 180 градусов, проходя под щеткой,
тогда как в двухфазной машине переменного тока (правильнее называемой четырехфазной) ток должен
измениться на 90 градусов, а в трехфазной машине переменного тока — на 120 градусов. Изменение тока в
закороченной катушке происходит быстро, изменяя тем самым напряженность магнитного потока в
сердечнике, окружающем катушку, и это изменение магнитного потока индуцирует в катушке
противодействующую электродвижущую силу, которая препятствует изменению направления тока в ней.
Изменение магнитного потока 70 значительно уменьшается за счет демпфирующего действия оставшейся
части обмоток якоря, других обмоток машины, вихревых токов и т. д., но некоторое изменение магнитного
потока все же сохраняется. Теперь очевидно, что, поскольку катушка является частью другого токового пути
обмотки якоря, ток по этому другому пути может достигать щетки либо через катушку, преодолевая
собственную противоэлектродвижущую силу 80 Дж, либо, как обычно в таких случаях, ток образует дугу над
слюдяной изоляцией между сегментами коммутатора и достигает щетки, не проходя через катушку. 85
Желательно добиться бесщеточной копередачи, поэтому почти все динамоэлектрические машины со
стационарными щетками, такие как машины постоянного тока и машины переменного тока с коммутатором 30°
без переключения щеток, используют межполюсные обмотки, функция которых заключается в индуцировании
напряжения в закороченной катушке, которое уравновешивает противоэлектродвижущую силу и оставляет в
катушке слегка обратное напряжение, способствующее изменению направления тока.
Очевидно, что в двигателях с щеточным переключением невозможно использовать межполюсные обмотки
для улучшения коммутации. Скорость вращения щеточного двигателя с переменным током и коммутатором
может легко изменяться путем перемещения его щеток, поэтому стало желательным использовать другие
способы для дальнейшего улучшения коммутации и, таким образом, расширения области применения этого
двигателя. Для улучшения коммутации были предложены и использованы различные средства (например,
серия резисторов между сегментами коммутатора, выполняющих функцию разрядных резисторов, и
специальные короткозамкнутые обмотки, окружающие отдельные зубцы ротора). Однако эти и подобные
средства усложняют конструкцию машины, увеличивают ее стоимость и снижают эффективность.
Многожильные обмотки часто используются с эквипотенциальными соединениями для улучшения
коммутации. Мы обнаружили, что при использовании таких обмоток мы можем расположить их и их
соединения таким образом, что с помощью любых дополнительных соединений, сопротивлений или обмоток
будут образовываться внутренние пути, создающие эффект катушек, окружающих отдельные зубья, что
значительно улучшит коммутацию. Очевидно, что изобретение в равной степени применимо к любой
динамо-машине с коммутируемой обмоткой, но его наибольшее применение, вероятно, найдётся в двигателях
переменного тока с щеточным коммутатором, поскольку в таких двигателях нельзя использовать
межполюсные обмотки для улучшения коммутации. Изобретение лучше всего будет понято из приведенного
ниже описания в сочетании с прилагаемыми чертежами.
На фиг. 1 представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения применительно к
двухвитковой обмотке, а на фиг. 2 представлена предпочтительная конструкция сердечника якоря и боковой
обмотки для размещения эквипотенциальных выводов.
— Обращаясь к рис. 1, 10 представляет собой развернутую секцию коммутатора, включающую сегменты 11,
12, 13, 14 и 16, разделенные подходящим изоляционным материалом, 17 представляет собой щетку,
опирающуюся на сегменты 12 и 13, но следует понимать, что машина, использующая эту обмотку, будет
иметь как минимум две щетки. Два разработанных участка периферии сердечника магнитного якоря
обозначены цифрами 18 и 19. Участок 19 имеет периферийные пазы 20, 21, 22 и 23, а участок 19 —
периферийные пазы 28, 29 и 30. Прорези между двумя секциями были опущены для упрощения чертежа.
Показаны фрагменты двух независимых обмоток с одинаковым шагом: 31, 33 и -3.
Цифры 32, 34 и 36 обозначают катушки одной обмотки, а цифры 32, 34 и 36 — катушки другой обмотки.
Каждая катушка состоит из двух проводников в пазах и четырех концевых соединений. Для упрощения
описания изобретения мы пронумеровали проводники пазов и концевые соединения катушек 32, 3', 3 и 34.
Таким образом, катушка 32 состоит из проводников 37 и 38 и концевых соединений 39, 40, 41 и 42. Катушка 33
состоит из проводников пазов 43 и 44t и концевых соединений 45, 46, 47 и 148. Катушка 34 состоит из
проводников 49 и 50, расположенных в пазах, и концевых соединений 51, 52, 53 и 54. Эквипотенциальные
выводы 3, 6 и 57 соединяют коммутаторные элементы 12, 14 и 16 со средними точками катушек 3, 34 и 36 на
концах обмотки 75, противоположных коммутатору.
Один из зубцов сердечника якоря обозначен цифрой 58, а PT обозначает магнитный поток в этом зубце, и для
наглядности направление этого магнитного потока показано стрелкой 59.
Анализ рисунка 1 покажет, что витки обеих обмоток имеют одинаковый шаг намотки. Концы катушек 32, 34 и
36 соединены с чередующимися сегментами 11, 13 и 15, а эквипотенциальные выводы 55, 56 и 7 соединяют
средние точки этих катушек с промежуточными сегментами 12, 14 и 16, и напряжение между соседними
сегментами коммутатора будет соответствовать напряжению, индуцированному в одной половине катушки.
Концы катушек 31, 33 и 3 также соединены с промежуточными сегментами 12, 14 и 16, таким образом,
создавая равные потенциальные точки в двух обмотках и обеспечивая равномерный градиент напряжения
между соседними коммутаторными выводами, хотя это может сопровождаться небольшим потоком
выравнивающего тока в эквипотенциальных выводах 55, 56 и 37. Микросхема 17 находится в контакте с двумя
сегментами коммутатора, тем самым замыкая накоротко по одной половине катушки за раз. Как было описано
ранее, эти эквипотенциальные выводы уменьшат, но не устранят напряжения, которые могут вызвать
искрение на щетке, и для дальнейшего уменьшения искрения необходимо использовать дополнительные
средства для снижения наведенного напряжения между соседними сегментами коммутатора.
Практически это достигается с помощью изобретения, которое заключается в таком расположении
независимых обмоток и их соединений, что они 115 функционируют как обычные обмотки якоря и
одновременно обеспечивают локальный путь короткого замыкания, по которому протекают локально
индуцированные токи в противоположных направлениях по противоположным сторонам каждого сердечника
якоря 12.
зуб.
Крайне важно, чтобы такие пути были связаны с каждым зубом индивидуально, то есть каждый путь должен
окружать только один зуб; очевидно, что цель не будет достигнута, если путь короткого замыкания не
окружает зуб, или если он окружает два зуба, соответственно, прилегающих к двум катушкам, смещенным
таким образом, что происходит короткое замыкание одновременно.
Эти пути короткого замыкания действуют как вторичные обмотки трансформаторов, первичные обмотки
которых представляют собой проводники, закороченные щеткой 17. Таким образом, как показано на рис. 1,
например, когда щетка 17 опирается на сегменты 12 и 13, она закоротит проводник паза J8 через концевые
соединения 39 и 40 и эквипотенциальный вывод 55, и эта цепь будет действовать как первичная обмотка
трансформатора, поскольку ток в этом проводнике паза 38 меняет направление во время коммутации, тем
самым изменяя силу магнитного потока в соседнем зубце 58, который действует как магнитный сердечник
трансформатора. Короткозамкнутый путь, который будет действовать как вторичная обмотка его
трансформатора, состоит из проводника 38, концевого соединения 40, эквипотенциального вывода 5,
концевого соединения 48, проводника 43, концевых соединений 47 и 46, проводника 44, концевого соединения
45, эквипотенциального вывода 56, концевого соединения 53, проводника 19 и концевых соединений 54 и 39,
таким образом замыкая цепь до начальной точки 'S. Направление тока в этом вторичном пути в любой момент
времени может быть проиллюстрировано, например, стрелками, показанными на его различных участках.
Очевидно, что первичная цепь замыкается через сегменты 12 и 13 и щетку 17, тогда как вторичная цепь
всегда замкнута без использования коммутаторных сегментов или щеток. Видно, что первичная цепь является
частью вторичной цепи, поэтому фактически существует автотрансформатор, в котором щелевой проводник
38 выступает в качестве первичной обмотки, зубец 58 — в качестве магнитного сердечника, а щелевые
проводники 38 и 44 — в качестве вторичной обмотки, поскольку они расположены по разные стороны от зубца
58, и ток в них течет в противоположных направлениях, и, следовательно, они индуктивно связаны с зубцом
58. Оставшаяся часть вторичной цепи практически неиндуктивна, поскольку проводники 43 и 49 находятся в
одном и том же пазу, и ток, протекающий через них и через остальные соседние проводники, направлен в
противоположные стороны.
Преимущества коммутации, возникающие благодаря этим вторичным путям, можно описать следующим
образом: специалистам в данной области хорошо известно, что первичная обмотка трансформатора
потребляет ток от источника питания для создания намагничивающего потока трансформатора, и когда
вторичная цепь трансформатора замыкается, ток, протекающий по вторичной обмотке, стремится
размагнитить трансформатор, и первичная обмотка должна потреблять больший ток для поддержания
намагничивающего потока.
Очевидно, что изменение направления тока в описанной первичной цепи обмотки якоря приводит к созданию
магнитного потока в зубце 58, тем самым индуцируя напряжение и, как следствие, протекание тока во
вторичной цепи описанной обмотки якоря 710, что, в свою очередь, стремится нейтрализовать магнитный
поток, создаваемый первичным током. Первичный ток ограничивается величиной тока в одном из контуров
якоря и, следовательно, первичной обмоткой 75.
Для поддержания этого магнитного потока ток не может автоматически увеличиваться. В результате
первичный ток создает в зубце 58 лишь небольшое значение магнитного потока, что значительно уменьшает
80 индуцированную противоэлектродвижущую силу в первичной обмотке и значительно улучшает
коммутацию. Аналогичное действие происходит на каждом коммутаторе независимо от того, какие два
соседних коммутатора 85.
сегменты, на которых опирается щетка по мере вращения коммутатора.
Однако очевидно, что помимо тока нагрузки, индуцированный ток проходит по проводникам пазов, а помимо
возможного уравновешивающего тока — по эквипотенциальным выводам.
На фиг. 2 изобретения представлена предпочтительная конструкция якоря 95, сердечника и крестовины для
размещения эквипотенциальных выводов. На рис. 2 показаны аналогичные эталонные символы,
использованные на рис.
1
на рисунке изображена одна катушка и один эквипотенциальный вывод, подключенные к коммутатору.
Предпочтительнее размещать эквипотенциальные выводы в отверстиях крестовины 60, но при желании их
можно проложить любым подходящим способом, хорошо известным специалистам в данной области. 105
Специалистам в данной области будет легко понять, что изобретение не только улучшит коммутацию
описанным выше способом, но и будет обладать сильной способностью подавлять нежелательные
высокочастотные гармонические напряжения, возникающие из-за прохождения зубьев ротора мимо пазов
статора, фазных ремней обмоток, эффектов шага и т. д. Это приведет к снижению потерь в сердечнике, что в
сочетании со снижением потерь на щетках за счет практического устранения искрения значительно
компенсирует или даже более чем компенсирует потери, вызванные наведенным током в локальных
закороченных путях вокруг каждого зубца.
Склонность к искрению на щетках возрастает при работе двигателя выше синхронного режима с высокой
перегрузкой, начиная с i25; при этом в обмотке, закороченной щеткой, за более короткое время происходит
обратное протекание тока большего значения по сравнению с работой при нормальной нагрузке и более
низкой скорости.
Мы протестировали изобретение, применив его к коллекторным двигателям переменного тока с щеточным
затенением без межполюсных обмоток, и коммутация оказалась весьма удовлетворительной даже при работе
выше синхронизма и высоких перегрузках, в то время как очень неудовлетворительная коммутация
наблюдалась у тех же двигателей с аналогичным режимом работы и использованием обычной
сбалансированной двухполюсной обмотки. Очевидно, что данное изобретение может быть использовано для
улучшения коммутации, несмотря на наличие в машине межполюсных обмоток, предназначенных именно для
этой цели. Мы проиллюстрировали изобретение на примере двухвитковой обмотки w5, расположенной таким
Соседние файлы в папке патенты