164401. lajstromszámú szabadalom • Unipoláris önvezérlő szinkronmotor
3 164401 4 forgórész teljesen csupasz, nem visel rézvezetékeket: fordulatszáma, mágneses anyagának szakítószilárdsága által determinált felső határig fokozható. Kiviteli alakját illetően, a forgórész gyengén ötvözött, nagy szakítószilárdságú mágnesvas anyagból lemezeit kiálló pólusai, furatmentesen vannak a pólus'tengelyre erősítve. Ezzel, számítási alapul 160—180 m/sec. kerületi sebesség vehető. A három egymás mellett (forgó kiállópólus, az armatúra túlsó oldalán haladókhoz képest, a pólusosztásnak megfelelő 60 fokkal van elékelve. A központi gerjesztőtekercs mágneses erőterében szabadonforgó pólustengely fluxusa, a kiállópólusokon végighaladva, a pólusfejek alatt zárul az armatúragyűrű vasmagjában. Ez utóbbi nem tömör, hanem n&gypermeabilitású vasszalagból van csévélve. Marási munkát nem igényel, ugyanis hornyoktól/fogaktól mentes marad: tehát a teljesen sima gyűrű lesz pólusosztásonként négy- vagy hét^fázisba csoportosított toroídtekercsekkel felszerelve. toroidtekercselőgép igénybevétele is kifizetődhet. A kommutátor leegyszerűsített változata a szinkronozó, mely nem végez áramfordítást (kommutálást), mert polarizált tekercseket szolgál. Sémája a 3. ábra közepén látható. Állórészének gyakorlatban bevált kiviteli alakja a lapos lamellagyűrű, mely négy darab 60 fok szélességű fémívből és 30 fok szélességű szigetelő térközökből van összeszerelve. Ezek tükrösített felületét axiális nyomással érinti, iá motor tengelycsonkjának szigetelt hosszabbítására erősített kapcsolóelem három fémérintkezője. A kapcsolóelem legegyszerűbb típusa rugózó fémlap, mely rövidrezárja a sarkaira felszerelt fémérintkezőket. Amennyiben \a szinkronozó csak félvezető kapcsolóelemek gyújtására szolgál (hibrid kapcsolás, kiváltképpen akkumulátorról táplált motorok •hajtására) az egész gyengeáramú szerkezet hermetikus tokba miniatürizálható, keményszén lamellaíveket és mágneses hajtású kapcsolóelemet kaphat. Meghibásodása esetén, az áramvezetőül is szolgáló négy rögzítőcsavarja oldásával, új kapcsolóval felcserélhető. Nagy indítóáramú hatpólusú motorok legmegfelelőbb kapcsolóeleme golyóskosár, benne három érintkező fémgolyóval, valamint ezekét rövidrezáró szabadomfutó fémtárcsával. Ugyanis a három-pontos biztos felfekvés állandóságával, e fémtáresa teljesíti a három gördülő érintkező rövidrezárását és jelentős axiális érintkezési nyomás. átadását a lamellák felé: (amennyiben — pl. a középpontjába helyezett csapágygolyót rugalmasan alátámasztva — önbeállóan üzemelhet. A nyomásfelületek növelésére érintkező görgők is alkalmazhatók, ha a kapcsolóelem három pár görgő vezetésére van kiképezve. A kapcsolóelem a lamellagyűrű és egy rugalmasan alátámasztott áramelosztó-fémkorong között üzemel. Három hüvelyben vannak a görgők párasával elhelyezve, úgy hogy a két felület közötti ellentétes forgásuk közben, egymással is szorosan érintkeznek. Ez a kapcsolótípus igényli leginkább a megfelelő érintkező fémek összeházasítását (pl. bronz görgők és alumíniumötvözet felületek), és alkalmas az armatúrafázisok közül három tekercscsoport párhuzamos üzemeltetésére. A névleges áramhoz viszonyítva túlméretezett érintkezőkkel és az áramsűrűséggel arányosan fokozódó érintkezési nyomással, indításkor 4—fnszoros áramlökést károsodásmentesen kapcsol. A szinkronozó fémkontaktusainak — a szénkefékkel ellentétben — nincs érdemleges ellenállása; ezért gondoskodni kell a fázistekercsek nyitási önindukciójának hatástalanításáról. Ez nagy biztonsággal eszközölhető, mert kevés a fázis, ezek jól elkülöníthetők, és így mindegyik önálló védelemmel látható el. Ez lőhet ellenállás, kondenzátor, vagy dióda — esetleg ilyen elemek kombinációja. A mechanikus szinkronozóéval analóg kapcsolási kombinációk ellátására szolgáló érintkezőmentes ütemadónál, a kapcsolóelem résekkel ellátott kulissza, fényforrás Az előzőkben részletezett felépítésnek, a kommutátor és a doibarmatúra elhagyásán felül, több indoka van. Az unipoláris típusú felépítés 25 (az ellentétes pólusok elkülönítése révén) és a horonymentes armatúra (a fogak túltelítődésénék elmaradásával), mérsékelik a pólusfluxus szóródását. Ez megengedetté teszi azt a viszonylag magas légrést, mely — az armatúra elekt- ^^ romos időállandójának jelentős csökkentésével — maximális fordulatszám kifejtésére képesíti a rézmentes forgórészt. A nagysebességű pólusfejekkel kétoldalról szellőztetett '(felületi) armatúratekercsekben, a mérsékelt fordulatszámú 35 dobarmatúra (hornyokba süllyesztett) tekercseinél alkalmazható áramsűrűség többszöröse létesíthető. A forgórész legmagasabb megengedett fordulatszámának tartós igénybevételéhez szükséges korszerű teljesítménytirisztorok, induktív 40 terhelésnél is feltétlenül üzemeltethetők egy kHz-vei: ami a 320 m/m forgórészátmérőjű tizenkétpólusú gépnél tízezer fordulatszámot jelent percenként. Ez a teljesen elektronizált középfrekvenciás típus, nagy kinetikai energia 45 mellett közepes nyomatékot kifejtő (turbinajellegű) motor lesz. E „villanyturbina" fajlagos teljesítménye — a beépített réztömegre vonatkoztatva — a kommutátoros motorénak háromszorosára tehető. 50 A gyűrűsarmatúna tekercsekkel történő felszerelése, sokkal kevésbé munkaigényes, mint a dobarmatúráé. A mágnesvas-szalagból csévélt és folyamatosan ragasztott gyűrű, szigetelőszalaggal lebandázsolható és egyhelyen keresztbe- 55 vágandó. A csévementesen előregyártott és impregnált toroidtekeresek, a megfelelő szélességű nyílásig szétfeszített rugalmas vasgyűrűre, a fázissorrendnek megfelelően felfűzhetők. A kompletten összeszerelt armatúra — a toroid- 60 tekercsek közötti kerületi résekbe illeszkedő műanyag távtartók behelyezése után — a szerelőnyílás szoros zárását biztosító könnyűfémgyűrűbe lesz bepréselve. Középmotoroknál, ahol az armatúragyűrű felhasítása nem kívánatos, 65 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2