УНИПОЛЯРНЫЕ МАШИНЫ ПУАРСОНА И СОМЕДА

Стремление повысить напряжение униполярной машины со щетками конструктивными способами приводило, как это следует из приведенного выше анализа, к весьма сложным устройствам с относительно низким коэффициентом полезного действия.

Положительные качества униполярной машины (простота, надежность, низкая стоимость) проявляются в большей степени при низком напряжении, измеряемом десятками вольт. Поэтому сконструированный в 1930 г. Пуарсоном чрезвычайно простой низковольтный генератор на ток 15 кA дал новый толчок развитию униполярных машин.

На рис. 22 приведен эскиз такого генератора. Система щеток соединялась шинами с токосборными кольцами.

В 1937 г. на Международной выставке в Париже Пуарсон представил генератор уже на ток в 50 кA, развивающий напряжение 14В при скорости вращения 750 об/мин [74] (рис. 23).

Рис. 22. пиполярный генератор Пуарсона на ток 15 ка

Рис. 23. Униполярный генератор Пуарсона на ток 50 ка

Для съема тока, использовались по 200 шт. медно-графитных щеток с каждой торцевой поверхности ротора. Такое размещение щеток обеспечивало равномерное растекание тока в роторе и снижало их механическую вибрацию. Плотность тока под щетками составляла 25 А/см². На статоре были размещены стальные компенсационные цилиндры, изолированные друг от друга и от статора. По каждому цилиндру от щеток одной полярности проходила половина тока якоря, что обеспечивало необходимую компенсацию его магнитного поля. Катушки возбуждения намотаны из медных полос и через реостат подключены к зажимам якоря, что обеспечивало протекание тока в 400 А.

Общие потери при испытании генератора составили 54 кВт. Им соответствует к.п.д. машины 92%. Распределение потерь в киловаттах: электрические (под щетками) - 30; от механического трения щеток-14;. трение в подшипниках и вентиляция - 7; возбуждение -2,8; прочие - 0,2.

Из приведенных данных видно, что в униполярных машинах токосъем по-прежнему остается неразрешенной проблемой.

Наиболее удачным низковольтным генератором (7,2В при 514 об/мин) с твердым контактом на большой ток (150 кА), вероятно, был генератор, построенный в 1934 г. фирмой Вестингауз [45]. Он предназначался для контактной сварки стальных труб большого диаметра, допуская перегрузку по току до 270 кА. Токосъемные кольца охлаждались водой, которая подавалась через вал. Общая площадь скользящей поверхности щеток составляла 2 м².

Рис. 24. Продольный разрез униполярной машины Сомеда

Заслуживает внимания униполярная машина, построенная фирмой Пеллицуари (Италия) в 1941 г. по проекту Сомеда. Продольный разрез машины дай на рис. 24, а внешний видна рис. 25. При скорости вращения в 1000 об/мин она генерировала ток 15 кА при напряжении 6В.

Компенсация реакции якоря, так же как в генераторе Пуассона, осуществлялась при помощи двух стальных цилиндров.

Отличительной особенностью конструкции генератора Сомеда являлась подвижность этих цилиндров, установленных в воздушном зазоре машины с некоторым эксцентриситетом и связанных с поворотным устройством, которое было смонтировано на корпусе статора. Такая конструкция позволила одновременно осуществлять компенсацию магнитной асимметрии машины, которая неизбежно возникает из-за неточности сборки и неоднородности структуры материала магнитопровода.

Кроме того, на скользящей поверхности медно-графитовых щеток (общее их число 256 шт.) были нанесены в виде сетки канавки с шагом 8 мм. Опыты показали, что это дало некоторое снижение падения напряжения под щетками. Плотность тока в них была немного более 13 А/см².

Общие потери в машине - 25,4 кВт, из них на токосъемное устройство приходится 22 кВт. В результате кпд машины при полной нагрузке составлял всего 78%.

к оглавлению

Реальная физика Изобретения Никола Тесла FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ

Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира