Обычные электрические машины

(с разноименнополюсными обмотками на статоре и роторе)

Машины с когтеобразными полюсами. В обычном исполнении электрической машины с разноименнополюсными обмотками на статоре и роторе электромеханическое преобразование энергии происходит главным образом за счет изменения взаимного расположения обмоток и изменения взаимоиндуктивности между ними при вращении ротора. Изменения взаимоиндуктивности и индуктивностей обмоток за счет зубчатости магнитопроводов имеют второстепенное значение.
Разноименнополюсные обмотки статора 1 и ротора 2 всегда имеют одинаковое число периодов р. Магнитопровод ротора выполняется или зубчатым (явнополюсным) с сосредоточенной обмоткой, или гладким (неявнополюсным) с распределенной обмоткой. Магнитопровод статора также может быть зубчатым (явнополюсным) или гладким (неявнополюсным).
Таким образом, исполнение включает четыре модификации (А1, А2, Bl, В2), представленные в табл. 1. На рис. 1 показана четырехполюсная машина с однофазными разноименнополюсными обмотками (7 и 2) на статоре и роторе и гладкими магнитопроводами (3 и 4) статора и ротора (модификация В2 по табл. 1).
Токи в обмотках (/, или /2) образуют четырехполюсное (р = 2) магнитное поле (на рисунке изображены только линии магнитного поля от тока *2). Зависимость взаимной индуктивности между обмотками

Таблица 1. Возможные модификации принципиальных исполнений электрических машин
Выполнение обмотки 2 и магнитопровода ротора
Выполнение неподвижной обмотки 1 и магнитопровода статора
Обмотка 1 — разноименнополюсная
Магнитопровод статора зубчатый
Магнитопровод статора гладкий
Обмотка 1 — одноименнополюсная
Магнитопровод статора зубчатый
Магнитопровод статора гладкий
Обычные электрические машины
Индукторные машины (в обращенном исполнении с зубчатым магнитопроводом статора)
Обмотка 2 — разноименнополюсная на роторе
Магнитопровод ротора зубчатый
Магнитопровод ротора гладкий




Аналогично С5, но не обеспечивается бесконтактность
Аналогично D5, но не обеспечивается бесконтактность
Электромеханическое преобразование невозможно
Машины с когтеобразными полюсами
Индукторные машины с когтеобразными полюсами на роторе и зубчатым сердечником статора
Обмотка 2 —кольцевая на роторе
Обмотка 2 —кольцевая на статоре
Магнитопровод ротора когтеобразный




Практическое применение не получили из-за низких технико-экономических показателей
Электромеханическое преобразование невозможно
Продолжение табл. 1
Выполнение обмотки 2 и магнитопровода ротора
Обмотка 2 — разноименноголюсная на статоре
Выполнение неподвижной обмотки / и магнитопровода статора

Индукторные машины
Магнитопровод ротора
зубчатый
Магнитопровод ротора цилиндрический эксцентричный

Практическое применение не получили


Практическое применение не получили



Электромеханическое преобразование невозможно

Практическое применение не получили


Практическое применение не получили
Электромеханическое преобразование невозможно
Обозначения: 1,2 — номера обмоток; 3 — токи в проводах разноименнополюсных обмоток, направленные соответственно «к нам» или «от нас»; — токи в проводах кольцевой или одноименнополюсной обмотки; ////// — магнитный материал в разрезе; — направление вращения ротора 2.

Машины с когтеобразными полюсами отличаются от обычных электрических машин только устройством ротора. Ротор этих машин выполняется с когтеобразным магнитопроводом и с кольцевой однофазной обмоткой. Статор устроен так же, как и в обычных машинах: его магнитопровод может быть либо зубчатым (явнополюсным) с сосредоточенной разноименнополюсной обмоткой, либо гладким (неявнополюсным) с распределенной разноименнополюсной обмоткой.
Число полюсов когтеобразного магнитопровода ротора (2р2) и разноименнополюсной обмотки на статоре (2р,) всегда выбирают одинаковыми р, = р2 = р.

Если в машине с когтеобразными полюсами кольцевая однофазная обмотка размещена на роторе, то ее связь с внешней электрической сетью (так же как в машине с разнонменнополюсной обмоткой) осуществляется при помощи контактных колец и щеточного устройства (модификации A3, ВЗ). Однако в машине с когтеобразными полюсами имеется возможность сделать кольцевую однофазную обмотку неподвижной, а магнитный поток подвести к вращающимся системам когтеобразных полюсов ротора различной полярности при помощи особым образом выполненных кольцевых магнитопроводов, вращающиеся части которых отделены от неподвижных немагнитным зазором. В этом случае в машине с когтеобразными полюсами исключаются скользящие контакты и она, сохраняя свои электромагнитные характеристики, приобретает ценное свойство — бесконтактность (модификации А4, В4).
Таким образом, машины с когтеобразными полюсами могут иметь четыре принципиально возможные модификации (A3, ВЗ, А4, В4, см. табл. 1). В настоящее время в генераторах небольшой мощности применяют в основном модификации А4, В4 с неподвижной кольцевой обмоткой, в которых обеспечивается бесконтактность.