188489. lajstromszámú szabadalom • Homopoláris egyenáramú gép golyós áramszedőkkel
1 188 489 2 gép egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete, a 3. ábra a találmány szerinti homopoláris egyenáramú gép bármelyik kiviteli alakjában az áramszedők olyan kivitelezését mutatja, amely biztosítja az örvényáramok csökkentését (szintén a gép tengelyén átahaldó vázlatos hosszmetszetben). A 2. ábrán bemutatott kiviteli alaknál a 2 belső házhoz, ill. a 8 tengelyhez szigetelten rögzített 1 tárcsák egymással szemben képesek elfordulni azonos fordulatszámmal. A 10 állórészben elfordulóan ágyazott 2 belső ház és a 8 tengely közötti kényszerkapcsolatot az itt nem részletezett, célszerűen fogaskerekes 5 közlőmű biztosítja. Ily módon az 1 tárcsák közötti 4 golyók nem „vándorolnak” és az összes 1 tárcsa résztvesz az energiaátalakításban. Természetesen a forgórészáram kivezetésére szolgáló golyókra hat centrifugális erő, ennek hatását a pálya alkalmas kialakításával ellensúlyozzuk. Az 1 tárcsák az áram vezetésén kívül résztvesznek a fluxus vezetésében is, mivel anyaguk ferromágnes. A közöttük lévő légrés minimális. A mágneses kör a 10 állórészen keresztül záródik, a gerjesztést az állórészpólusokon elhelyezett 11 tekercsek biztosítják. A 4 golyók helyzetét a 3 golyókosarak határozzák meg. Az 5 közlőmú' elhagyásával és a 2 belső háznak a 10 állórészhez való rögzítésével egy másik kiviteli alakhoz jutunk. A konstrukció egyszerűsödésének ára azonban a teljesítmény csökkenése. A 3. ábrán látható elrendezés a 4 golyókban keletkező örvényáramú veszteség csökkentésére hivatott. A 4 golyókat a fő fluxuson kívül helyeztük el azáltal, hogy a ferromágneses anyagból készült 1 tárcsák 6 peremeit nem ferromágneses fémből alakítjuk ki. A nem ferromágneses 3 golyókosárba beépített ferromágneses 7 betétek egyrészt rövidrezárják a szórt fluxust, másrészt a 4 golyókon áthaladó maradék szórt fluxus irányát úgy befolyásolják, hogy az a 4 golyók forgástengelyével egyirányú lesz. A találmány szerinti homopoláris egyenáramú gép előnye a hagyományos egyenáramú gépekhez képest a nagyobb fajlagos teljesítmény, valamint a nagyobb megbízhatóság a kommutátor elmaradása miatt. A fordulat 3 szám kevéssé függ a terheléstől, armaturareakció gyakorlatilag nincsen. Tehetetlenségi nyomatéka kicsi. A fenti tulajdonságai miatt előnyösen alkalmazható járművek (különösen személygépkocsi) hajtásánál, szerszámgépek szabályozott hajtásainál, az űr- és repüléstechnikában. Űrtechnikai alkalmazásoknál külön előnyt jelenthet, hogy elmarad az állórészen fellépő indítási rántás. A gyártás egyszerűen automatizálható az egyszerű geometriájú alkatrészek miatt. Az áramszedők kialakításánál felhasználhatók a golyóscsapágy-gyártás technológiai tapasztalatai. A forgórész igen kevés rezet tartalmaz, a gerjesztőtekercselés viszont anyagigényesebb a többszörös légrés miatt, mint a hagyományos gépeké. Az egyszerű formájú gerjesztőtekercset készíthetjük a réznél jóval olcsóbb alumíniumból is. Kisebb gépeknél szóba jöhet permanens mágneses gerjesztés alkalmazása. Szabadalmi igénypontok 1. Homopoláris egyenáramú gép, melynek gerjesztése tengelyirányú, forgórésze körgyűrű alakú tárcsákból áll, azzal jellemezve, hogy a tárcsákat (1) körülforgó belső háza (2) van, a tárcsák (1) szigetelten rögzítettek váltakozva a gép tengelyéhez (8), illetve a belső házhoz (2), a tárcsák (1) között pedig gördülő érintkezők, célszerűen golyókosárba (3) ágyazott vezető golyók (4) vannak elhelyezve. 2. Az 1. igénypont szerinti homopoláris egyenáramú gép, azzal jellemezve, hogy a belső ház (2) az állórészhez (10) rögzített. 3. Az 1. igénypont szerinti homopoláris egyenáramú gép, azzal jellemezve, hogy az állórészben (10) elfordulásra képesen ágyazott belső ház (2) cső tengely ként ki van vezetve és azonos fordulatszámot, valamint ellentétes forgásirányt biztosító közlőmfl (5), előnyösen fogaskerékáttétel segítségével kényszerkapcsolatban van a gép tengelyével (8). 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti homopoláris egyenáramú gép, azzal jellemezve, hogy a ferromágneses anyagból készült tárcsák (1) külső és belső peremei (6) nem ferromágneses fémből vannak kialakítva, a nem ferromágneses golyókosarak (3) pedig ferromágneses árnyékoló betétekkel (7) vannak ellátva. 5 10 15 20 25 30 35 40 3 db ábra
