Униполярная трансмиссия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1424104 A 1 (51)4 Н 02 К 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л7Р

ke

А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4196593/24-07 (22) 20.02.87 (46) 15.09.88. Бюл. М 34 (71) Харьковский автомобильно-дорожный институт им.Комсомола Украины (72) Ю.И.Важничий (53) 621.313.291 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 363113, кл. Н 02 К 51/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 554770, кл. Н 02 К 51/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 458932, кл. Н 02 К 51/00, 1973. (54) УНИПОЛЯРНАЯ ТРАНСМИССИЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения повышение КПД, упрощение конструкции и повышение надежности. В трансмиссии магнитопровод генератора выполнен в виде двух частей, одна из которых компенсационными обмотками 5 соединена с входным валом 13 и магнитопроводом двигателя, образуя корпус 7.

На корпусе 7 выполнены ребра, служащие центростремительным насосом. Другая часть магнитопровода генератора с обмоткой 26 установлена концентрично с зазором внутри первой части и жестко соединена через изоляционную прокладку с якорем генератора 1.

Отсутствие входного редуктора, уменьшенное количество токосъемных контактных пар, использование наружной поверхности кожуха в качестве центроC бежного насоса для интенсивного ох- 9 лаждення трансмиссии позволяет упростить конструкцию. 1 ил.

1424104

Изобретение относится к электроприводу, представляющему собой систе" му генератор-двигатель на базе униполярных электрических машин, обеспечи5 вающих бесступенчатое регулирование скорости вращения выходного вала.

Цель изобретения — повьппение КПД, улучшение массогабаритных параметров, повьппение надежности и упрощение кон- 10 струкции.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой трансмиссии> содержащей якори и магнитопроводы с компенсационными обмотками, центростремительный насос, входной и выходной валы, общий для обеих машин корпус, который, осуществляя функции общего магнитопровода, выполнен с охлаждающими ребрами и возможностью вращения непосредственно от входного вала, при этом он жестко связан с магнитопроводом двигателя, а с магнитопроводом генератора — через воздушный зазор причем заборными элемента>

25 ми центростремительного насоса снабжен только якорь генератора, который жестко связан через изоляционную прокладку с неподвижной частью магнитопровода генератора.

На чертеже изображена предлагаемая З0 трансмиссия, содержащая две униполярные машины с жидкометаллическим токосъемом, разрез.

Якорь 1 генератора сочленен через изолирующую прокладку 2 с магнитопро- 35 водом 3, опирающимся на неподвижную стойку 4. Компенсационные обмотки 5 и Ь генератора и двигателя соответственно, представляющие собой полые ферромагнитные цилиндры, установлены 40 в полости вращающегося корпуса 7.

Корпус является частью магнитопроводов 8 и 3 двигателя и генератора соответственно.

Наружная поверхность корпуса 7 45 имеет продольные ребра 9, закрытые тонкостенной оболочкой, и выполняет функцию центробежного воздушного насоса, что способствует интенсивному охлаждению элементов трансмиссии.

Магнитные потоки генератора и двигателя обозначены соответственно Ф и Ф на чертеже пунктиром.

Якорь 10 двигателя через изолирующую прокладку 11 приводит so вращение 55 выходной вал 12. Вращение магнитопровода 8, который жестко связан с корпусом трансмиссии, осуществляется посредством входного вала 13, опирающегося чере э подшипник на неподвижную стойку 14.

Предлагаемая трансмиссия позволя.ет осуществить непосредственное ее сочленение с маховиком первичного теплового двигателя беэ соединительной муфты. При этом надобность в элементах 13 и 14 отпадает.

На торцах якоря 1 генератора установлены внутренние контактные кольца 15 и 16, которые с помощью жидкого металла контактируют с наружным контактным кольцом 17 компенсационной обмотки 5 и наружным охватывающим кольцом 18 якоря двигателя 10. Внут" реннее контактное кольцо 19 якоря двигателя 10 также с помощью жидкого металла контактирует с наружным крнтактным кольцом 20 компенсационной обмотки 6 двигателя. Компенсационные обмотки 5 и 6 сочленены друг с другом соединительным кольцом 21.

B результате вращения корпуса 7 жидкий металл, залитый в машину, под действием центробежных сил заполняет зазоры между элементами 15, 17 и 19, 20 °

Для подачи жидкого металла в контактной паре колец 16 и 18 на неподвижном контактном кольце 15 якоря 1 установлены заборные элементы 22, выполненные в виде изогнутых трубок.

При этом входное отверстие заборного элемента направлено навстречу вектору окружной скорости корпуса 7 ° Под действием динамического напора жидкий металл через канал 23 попадает в полость между элементами 16 и 17. Уро-вень жидкости в этой полости поддер живается постоянным и с помощью канала 24 при вращении якоря двигателя

10, С помощью каналов 23 — 25 осуществляется циркуляция жидкого металла внутри трансмиссии. При этом жидкий металл выполняет две функции: токо" съема и теплоносителя.

Внутри магнитопровода 2 расположена обмотка 26 возбуждения генератора, Магнитный поток Ф двигателя соэдается с помощью обмотки 27 возбуждения, установленной в магнитопроводе 8. Вал двигателя вращается в подшипниках 28 — 30. Вращающийся корпус трансмиссии опирается на подшипник 31.

При неподвижном выходном валу 12 и, следовательно, неподвижном якоре

10 двигателя в двух контактных парах

19, 20 и 15, 17 вращаются наружные,Составитель А.Трепутнева

Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова, Корректор C,×åðíè

Заказ 4695/56 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государствен ого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14241 кольца 17 и 20. Поэтому вся длина окружности контактных пар заполнена жидким металлом. В третьей контактной паре 16 и 18 в процессе пуска надежный контакт достигается за счет при5 менения струйного контакта, создаваемого несколькими заборными элементами 22, расположенными на окружности внутреннего контакта 15, 10

По мере разгона якоря 10 двигателя жидкий металл заполняет. всю контактирующую поверхность пары 16 и 18 и через канал 24 осуществляется .циркуляция металла во внутренней полости 1 трансмиссии, 5

Гидравлические потери в жидкомео таллическом токосъеме пропорциональны третьей степени относительной. скорости вращения контактных колец, а электрические потери мало зависят от того, вращается ли только наружное кольцо контактного или оба одновременно. Неудовлетворительная работа жидкометаллического токосъема воэни- 5 кает лишь при вращении одного внутреннего контактного кольца, когда наружный элемент токосъема остается неподвижным.

В предлагаемой униполярной трансмиссии благодаря отсутствию входного редуктора снижаются механические потери, шумность привода, а также стоимость изготовления и эксплуатации. Гидравлические потери в контактном аппарате предлагаемой системы генератор — двигатель ниже, чем у

04

4 прототипа, поскольку количество контактньж пар у предлагаемой трансмиссии три, вместо четырех у прототипа, а относительные скорости вращения элементов контактного аппарата между собой в обоих случаях одинаковы. формула изобретения

Униполярная трансмиссия, выполненная в виде униполярного двигателя н униполярного генератора с жидкометаллическими токосъемниками с контактными кольцами, содержащая якорь и магнитопроводы с компенсационными обмотками, центростремительный насос с заборными элементами в генераторной части, входной и выходной валы, корпус, отличающаяся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения КПД, упрощения конструкции и повышения надежности, магнитопровод генератора выполнен в виде двух частей, одна иэ которых с компенсационными обмотками соединена с входным валом и магнитопроводом двигателя, образуя корпус, снабженный продольными охлаждающими ребрами, заборные элементы, служащие центростремительным насосом, установлены на неподвижном кольце якоря re" нератора, а другая часть магнитопровода генератора с обмоткой установлена концентрично с зазором внутри первой части и жестко соединена через изоляционную прокладку с якорем генератора.