193143. lajstromszámú szabadalom • Szabályzott mágneses fluxusú, változtatható fordulatszámú villamosgép
193143 motor a névleges teljesítmény íölé, azaz mintegy 1,4 kW-ra volt terhelve, a szabályozó tekercsek több teljesítményt vettek fel, és a hatásfok 84,6 %-ra módosult. A mintegy 736 W-os motor jól működött mintegy 370—1 500 W terheléstartományban 82,1 %-nál jobb hatásfokkal, amely lényeges javulás a jelenleg ismert motorokhoz képest. Amint a motor terhelése növekedett, a szabályozó tekercsekben folyó áram vektoriális helyzete a korábban bemutatott módon változott meg. A motor teljes teljesítménytényezője 0,9 és 0,97 közötti tartományban változott. A találmány néhány kiviteli alakjánál azt találtuk, hogy kívánatos a motor indítónyomatékának és billenőnyomatékának a növelése a mágneses terek szimmetriájának javításával. A fő- és szabályozó tekercsek egymáshoz képesti térbeli elhelyezése — amint azt a 3. és 4. ábrán bemutattuk — nem biztosít egy háromfázisú, négypólusú motornál főtekercs: ABC szabályozó tekercs: C’ A’ B’ 15 tökéletes fizikai és mágneses kvadratúra-viszonyokat. Egy ilyen fizikai kvadratúra-viszonyhoz az szükséges, hogy a szabályozó tekercsek közepe a íőtekercsek pólusai között 5 legyen, és e célból szükséges a tekercseknek egymáshoz képesti elektromos elfordítása mintegy 30°-os szögben, ami fizikai elfordításban mintegy 15°-ot jelent. Egy hagyományos állórészben az egyes hornyok elektro- 10 mos elfordulása mintegy 20° (10° fizikai), és így a vizsgált motor tekercselése elektromosan 20°-kal volt elforgatva, és nem 30°-kal, ami fizikailag lehetetlenség. Ily módon a szabályozó tekercsek pólusainak középpontja 15 közelebb került ahhoz a helyhez, amely a főtekercsek pólusai között van, a pontatlanság elektromosan csak mintegy 10°. A mágneses mező szimmetriája ennek megfelelően jobb lett. Ennek a beállításnak a hatása 20 a főtekercseknek és a szabályozó tekercseknek az alábbi, egyvonalba-esését jelenti: . B C ABC ABC ' A’B’C’ A’B'C’ A’B’ 16 A fenti elrendezésnél a C és A fázistekercsek és a C’ és A’ fázistekercsek közötti tér túlságosan nagy; de ez hasznos abból a szempontból, hogy a B és B’ fázispólusok középpontja nem esik a pólusok végei közé. Ennek a változtatásnak a hatására megjavult az indítónyomaték és a billenőnyomaték anélkül, hogy a megmaradó terhelési tartományban rontó hatás jelentkezett volna. Egy megvizsgált motornál az alábbi paramétereket értük el: vonalfeszültség 230 V kondenzátor a főtekercselésben 10 juF billenőnyomaték 2 mkg 1203 ford./percnél indítónyomaték 1,64mkg teljes áramfelvétel rögzített forgórésznél 19,3 A névleges terhelés 0,5 mkg 1755 ford./ /percnél = 760 W bemenő teljesítmény = 857 W hatásfok 87,3% teljesítménytényező 0,94. A motor paraméterei 25%-as túlterhelésnél : vonalieszültség kondenzátor a főtekercselésben billenőnyomaték indítónyomaték teljes áramfelvétel zített forgórésznél 25%-os túlterhelés 230 V 10 2,01 mkg 1,64 mkg rög-19,3 A = 0,62 mkg 1740 ford./ /percnél = = 915 W 30 35 40 45 50 55 60 65 bemenő teljesítmény = 1056 W hatásfok 87,8% teljesítmény-tényező 0,95. A szabályozó tekercseknek a generátor üzemmódból a motoros üzemmódba történő átváltása hozzávetőlegesen 0,33 mkg-nál következik be. Az indítónyomatéknak a teljes növekedése mintegy 23 °/o, és a billenőnyomaték mintegy 19 % -kai nagyobb a nem-szimmetrikus, fizikailag elfordítás nélküli motorhoz képest, mint amit korábban ismertettünk. Más kiviteli példák szerinti motoroknál vagy gépeknél különböző számú pólusok lehetnek: például 2 vagy 6 pólus, és a szögbeli elrendezés, valamint a vektoriális ábrázolás ekkor különböző lehet. Ezen túlmenően a hornyoknak a száma, amelyekkel a motor tekercsei elmozgathatók, amelyeknél optimális vektoriális eltolódást lehet elérni, különböző lehet. Hasonlóképpen, a gép fázisainak száma eltérő paramétereket eredményezhet. Nem kíséreltük meg ábrázolni azt a módot, hogy a többfázisú állórész főtekercselésének három tekercse fizikailag hogyan legyen az állórész magjára tekerve, például átlapolásos tekercseléssel vagy koncentrikus tekercseléssel* amely mindkét tekercselési mód megfelelő és szakember számára nyilvánvaló. Hasonlóképpen, a forgórész szerkezeti kialakítását nem ábrázoltuk, mivel bármilyen alkalmas forgórész, nevezetesen egy kalickás forgórész vagy tekercselt forgórész is alkalmazható. A találmány szerinti motor, egy további kiviteli példája szerint, tekercselhető duplatekercseléses kettős feszültség-technikával. A találmány célszerűen alkalmazható olyan esetekben is, amikor meglévő motorokat át kell tekercselni, és átalakíthatok az itt ismer-9
