Патент №2420850 - Машина постоянного тока с неподвижным коллектором

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, в частности к машинам постоянного тока (МПТ). Наиболее близким по сути аналогом предложенной является МПТ с механическим коммутатором, коллектором со скользящими щеточными контактами. Названная машина обладает некоторыми недостатками в конструктивном исполнении, заключающимися в том, что она включает в себя вращающиеся якорную обмотку и коллектор, по поверхности последнего из которых в ходе ее работы непрерывно скользят несколько пар щеточных контактов. Это приводит к интенсивному износу скользящихся друг о друга ее деталей от трения скольжения, к сужению области ее применения из-за возникающего при этом искрения между ними. Кроме того, вращающиеся обмотки якоря несколько ограничивают возможную максимальную угловую скорость вращения ее ротора. Техническим результатом изобретения является существенное увеличение износостойкости машины, расширение области ее применения и увеличение надежности в работе. Технический результат достигается тем, что в конструкции предложенной МПТ якорная обмотка неподвижна, а вращается индуктор, состоящий из постоянных магнитов и центрального магнитопровода, установленных на общий вал вращения и тем, что вместо подвижного коллектора со скользящими по ним щеточными контактами в ней применяется неподвижный коллектор, состоящий из трех полых цилиндров, по внутренним поверхностям которых одновременно передвигаются две пары диаметрально противоположно размещенных электропроводящих гусениц, отодвинутых друг от друга не только вдоль вала вращения на требуемое расстояние, но и на 90 градусов по кругу. В этом случае неподвижный коллектор с электропроводящими гусеницами в любой момент времени вращения ротора обеспечивает такие направления токов по обмотке якоря, при котором в области полюсов постоянных магнитов разные полярности будут всегда находиться проводники с противоположными направлениями токов. При таком распределении токов якоря Iя электромагнитные силы от их взаимодействия с магнитным полем индуктора будут действовать согласованно, что позволяет машине развивать максимальный вращающий момент. В режиме генератора в проводниках обмотки якоря предложенной МПТ наводятся переменные токи, которые поступают по соединительным проводам к неподвижному коллектору с подвижными электропроводящими гусеницами, посредством которого они потекут во внешнюю цепь определенной нагрузкой, но уже в выпрямленном виде. 2 ил.