146556. lajstromszámú szabadalom • Egyfázisú kommutátoros motor
Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.556. SZÁM 21. d2 . 16—41. OSZTÁLY — BE-542. ALAPSZÁM Egyfázisú kommutátoros motor A Magyar Állam, mint a feltaláló: dr. Benedikt Ottó professzor, budapesti lakos jogutódja A bejelentés napja: 1956. március 13. Az egyfázisú 50 periódusú kommutátoros vontatóimotoroknak, amint az tudvalevő, az a hátrányuk, ihogy nehezen fejleszthetők fel a modern vontatás megkövetelte teljesítményekig. Ennek az az oka, hogy a pólusszélességnek a gyakorlatilag lehetséges legkisebb méretű megválasztásánál is, a gép 1 vashossza (lásd 1. ábra) aránylag rövid lesz, tekintve, hogy a pólusfluxus nagyságát a még megengedhető transzformátoros feszültség nagysága korlátozza. Ugyanakkor adott A kerületi áram és Sa áramsűrűség értékeknél az áramot nem lehet megnövelni, vagyis a gép teljesítménye adott átmérő és fordulatszám mellett elérte a felső határát. Ugyanakkor azonban a gép által a tengely irányában rendelkezésre álló hely nincs megfelelő mértékben kihasználva. Az e hátrány kiküszöbölésére irányuló megoldások közül vegyünk szemügyre két olyan megoldást, amelyek alapján az utóbbi időben vontatómotorokat építettek. I. Az egyik megoldás szerint ún. kétjáratú hurkos tekercselést alkalmaznak, amilyet a 2a ábra tüntet fel. Ez a megoldás a közönséges hurkos tekercseléstől (3a ábra 1—2—3—4—5—8—7—8— —9—io—11—12—13 stb.) abban különbözik, hogy két különálló hurkos tekercselésből áll (1—2—3— __4_5—6—7—8—9—10—11—12—13 "stb. ill. 1'—2' _3'_4,'_5'_6'—7'—8'—9'—10'—11'—12'—13' stb.), melyeknek egyes menetei csak minden második kommutátor szelethez vannak kivezetve. A 4—1', 4'—7j 10—7', 10'—13 stb. egyforma potenciálú pontok, melyek kiegyenlítő vezetékek segítségével vannak összekötve. Ha eí-vel jelöljük az egy menetben keletkező transzformátoros feszültséget, mivel a 3a ábra szerint a K kefe két menettel működik együtt, 2 ef nagyságú transzformátoros feszültséget zár rövidre, míg a 2a ábra szerint ugyanolyan nagyságú kefe csupán e* nagyságú feszültséget zár rövidre. Ezért az az 1b ábrán látható fluxust és vas hosszat is kétszeresére lehet emelni.. Ezzel az előnnyel szemben áll azonban a következő hátrány: a 3a ábra szerint a tekercselés minden ágában (pl. 1 ponttól jobbra és a 13 ponttól balra) az I kefeáram fele folyik csupán és a 2ai ábra értelmében minden tekercselési ágban csak ennek a fele, vagyis 1/4 (pl. az 1 ponttól és az 1' ponttól jobbra és a 11—12 és 11'—12' pontok között). Ennek az a következménye, hogy amíg a közönséges hurkos tekercselés esetében a vezetékek teljesen ki vannak használva, vagyis a 3b ábra értelmében a horonyban fekvő vezetőknek egy bizonyos A és Sa értékük van, a kétjáratú tekercselés esetében ezek az értékek az A/2 Sa /2 értékekre csökkennek (2b. ábra). így tehát a fluxusban mutatkozó nyereség A értékében elvész. Szükséges tehát, hogy előbbi A és SQ értékek megtartása céljából az áram nagysága és egyúttal a kommutátor l/£ hossza is megkétszereződjék (le. ábra). Ily módon lehetséges ugyan a teljesítményt 100%kal emelni, azonban ez a módszer is hátránnyal jár, mert a) a kommutátorszeletekre ható, a centrifugális erő által előidézett forgatónyomaték a négyszeresére nő, b) a kapcsolókon átfolyó áraim pedig 2 I nagyságú lesz. II. A másik megoldás abban áll, hogy ugyanarra a tengelyre helyezünk két közönséges, a 3. ábrának megfelelő motort, és a kommutátorokat sorba kapcsoljuk (lásd: 1. ábra). Ennek előnye az I. .megoldással szemben, hogy a teljesítmény emelése nem az áram, hanem a feszültség 'emelése segítségével történik és hogy mindkét kommutátor megtartja eredeti hosszát és mechanikai igénybevételét. Ellenben ennek a megoldásnak az I-gyel szemben az a komoly hátránya van, hogy nemcsak az összvashossz és az összkommutátorhossz emelkedik a kétszeresére, hanem a tekercsfejek összhossza is. Ennek következtében az elméletileg 100%-kal megnövelhető teljesítményt gyakorlatilag csupán ennél kisebb arányban lehet megnövelni, tekintve, hogy a rendelkezésre álló hely kisebb, mint a motor 2 1& + 2 1+4 ljvel egyenlő hossza. A találmány szerinti megoldás mentes mind az I., mind pedig a II. alatt ismertetett megoldások hátrányaitól. A találmány tárgya olyan egyfázisú kommutátoros motor, melynek egyetlen vasteste, de két kommutátora van, amelyek közül mindegyik pl. egy-egy, egymástól elszigetelt és a forgórész hasz* nos összhorony-keresztmetszetének csupán egy ré< szét, pl. felét elfoglaló kétjáratú tekercseléssej van összekapcsolva.
