Przedmiotem wynalazku jest naped elektryczny dwusilnikowy, stanowiacy zarówno silnik induk¬ cyjny jak i silnik komutatorowy, zwlaszcza do na¬ pedu pralki automatycznej.Znany dwusilnikowy naped elektryczny jest do¬ laczony do sieci jednofazowego pradu przemien¬ nego, sluzacej jako jedyne zródlo zasilania, z umieszczonym we wspólnym punkcie blach stojana uzwojeniem stojana silnika komutatorowego o ma¬ lej liczbie biegunów z jednej strony i silnika in¬ dukcyjnego o wiekszej liczbie biegunów z drugiej strony oraz ze wspólnym twornikiem uzwojonym w ten sposób, ze z kazdego przewodu fazowego polaczonych szeregowo zezwojów lub grup zezwo- jów sa utworzone zwarte obwody pradu z liczba biegunów, odpowiadajaca liczbie biegunów wzbu¬ dzajacego pola stojana silnika indukcyjnego oraz za posrednictwem wycinków komutatora sa utwo¬ rzone obwody pradowe z liczba biegunów, odpo¬ wiadajaca liczbie biegunów wzbudzajacego pola stojana silnika komutatorowego.W znanym tego rodzaju, dwusilnikowym nape¬ dzie elektrycznym, przedstawionym w opisie wy- lozeniowym RFN nr 25 30 294, pakiet blach stojana jest zaopatrzony w zlobki wzdluz calego obwodu, 12-biegunowe, 3-fazowe uzwojenia stojana silnika indukcyjnego oraz uzwojenia 2-biegunowego silni¬ ka komutatorowego, przewidzianego jako silnik szeregowy pradu zmiennego, sa umieszczone kaz¬ dorazowo we wspólnych zlobkach. Wybrany jest 10 15 20 25 30 odpowiednio przekrój blach stojana z nierównym przekrojem poprzecznym zlobków.Uzwojenie silnika indukcyjnego jest rozlozone równomiernie na wszystkie zlobki, natomiast uzwo¬ jenie silnika szeregowego zajmuje tylko czesciowo zlobki, które maja przy tym wiekszy przekrój poprzeczny, niz pozostale zlobki zajete jedynie przez uzwojenie silnika indukcyjnego. W wirniku przewidziane jest z jednej strony 2-biegunowe uzwojenie twornikowe silnika szeregowego, przy¬ laczone do wycinków komutatora, z drugiej zas strony oddzielone od niego calkowicie galwanicz¬ nie, 2-fazowe uzwojenie silnika indukcyjnego z liczba biegunów, odpowiadajaca liczbie biegunów uzwojehia stojana silnika indukcyjnego, w których to uzwojeniach zezwoje lub grupy zezwojów sa polaczone szeregowo dla kazdego przewodu fazo¬ wego i tworza Obwody zwarte przez bezposrednie polaczenie poczatku i konca ukladu szeregowego.W innym, znanym dwusilnikowym napedzie elek¬ trycznym, przedstawionym w szwajcarskim opisie patentowym nr 17 611 z silnikiem pradu stalego oraz silnikiem pradu zmiennego z uzwojeniem sil¬ nika indukcyjnego, przylaczonym do komutatora oraz Uzwojeniem falistym pradu stalego, naped stosowany glównie jako przetwornica jednotwor¬ nikowa, jest zasilany kazdorazowo zarówno pra¬ dem zmiennym, jak i pradem stalym.Wedlug wynalazku przy uzwojeniu stojana i wir¬ nika wykonanym jako wielobiegunowe i wielofa- 118 854118 854 3 4 zowe, do komutatora jest dolaczone uzwojenie petli¬ cowe wspólne co najmniej z jednym ukladem uzwojeniowym przewodu fazowego i poskok zez- woju tego uzwojenia odpowiada w przyblizeniu podzialce biegunowej o malej liczbie biegunów, zwlaszcza dwubiegunowego uzwojenia stojana ko¬ mutatora i calkowitej, nieparzystej wielokrotnosci uzwojenia stojana silnika indukcyjnego wielobie- gunowego.Korzystnie co najmniej jeden dalszy przewód fazowy uzwojenia wirnika sklada sie z uzwojenia silnika indukcyjnego, oddzielonego galwanicznie od uzwojenia komutatorowego i komutatora, przy czym zezwoje lub grupy zezwojów tego uzwojenia silnika indukcyjnego sa polaczone szeregowo dla danego przewodu fazowego, a poczatek ukladu szeregowego jest polaczony bezposrednio z jego koncem.W jednym wykonaniu dla wspólnego ukladu uzwojeniowego przy co najmniej dwóch przewo¬ dach fazowych uzwojenia wirnika do jednego ko¬ mutatora jest dolaczone dwuzwojowe uzwojenie petlicowe.W innym wykonaniu wynalazku dla wspólnego ukladu uzwojeniowego przy co najmniej dwóch przewodach fazowych uzwojenia wirnika, dla kaz¬ dego z obu przewodów fazowych jest dolaczone po jednym jednozwojowym uzwojeniu petlicowym do kazdego komutatora i uklady szczotek obu komu¬ tatorów sa polaczone szeregowo.Wedlug wynalazku przy prostej konstrukcji uzwojenia wirnika, a takze komutatora z jego przylaczeniami uzwojeniówymi wykorzystana jest w pelni, bez jakiegokolwiek przelaczania miedz uzwojeniowa jednego przewodu fazowego uzwoje¬ nia wirnika, stosowanego do pracy w charakterze zarówno silnika komutatorowego, jak i silnika in¬ dukcyjnego, w przypadku kazdego z obu przewi¬ dzianych rodzajów pracy (silnik komutatorowy lub indukcyjny) napedu dwusilnikowego.Dzieki polaczonemu wedlug wynalazku w okres¬ lony sposób uzwojeniu wirnika osiaga sie to, ze z jednej strony wszystkie przewody fazowe uzwo¬ jenia reaguja na wielobiegunowe pole stojana sil¬ nika indukcyjnego jak uzwojenie wielofazowe, zlo¬ zone z przewodów fazowych, zamknietych w sobie kazdorazowo, z odpowiednim wytwarzaniem mo¬ mentu obrotowego, z drugiej zas strony w przy¬ padku przeplywu pradu przez szczotki komutatora i wzbudzenia uzwojenia stojana silnika komutato¬ rowego jeden przewód uzwojenia pracuje przy malej liczbie biegunów jako normalne, komutato¬ rowe uzwojenie petlicowe, bez wytwarzania nad- synchronicznych momentów hamujacych przez przewody fazowe uzwojenia wirnika w przypadku predkosci obrotowej powyzej synchronicznej pred¬ kosci obrotowej silnika indukcyjnego o duzej licz¬ bie biegunów, podczas gdy napiecia, powstajace przy pracy z mala liczba biegunów, wskutek pola o malej liczbie biegunów, w opisanych poprzednio obwodach zwarciowych o duzej liczbie biegunów, uzupelniaja sie do zera.Zaleta wynalazku jest mozliwosc zastosowania napedu dwusilnikowego w przypadku pralki auto¬ matycznej, w której przewidziany jest silnik in¬ dukcyjny dla prania, natomiast silnik komutato¬ rowy jako szeregowy silnik uniwersalny dla odwi¬ rowywania, poniewaz ze wzgledu na specyficzne war .inki przestrzenne i obciazeniowe podczas od- 5 wirow/wania tj. przy pracy w charakterze silnika uniwersalnego, nie musi byc wykorzystywana cala miedz wirnika. Zaleta wynalazku jest opracowanie dwusilnikowego napedu elektrycznego, który umoz¬ liwia lepsze wykorzystanie miedzi uzwojeniowej w wirniku w prosty sposób technologiczny, zwlaszcza z punktu widzenia techniki uzwojeniowej.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na podstawie przykladów wykonania, uwidocznionych schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia ideowy schemat polaczen napedu pralki automatycznej z czescia trójfazowa, odpowiadajaca silnikowi indukcyjnemu oraz z umieszczona w tym samym pakiecie blach czescia odpowiadajaca silni¬ kowi uniwersalnemu, fig. 2 — schemat" uzwojen stojana czesci odpowiadajacej 12-biegunowemu, 3-fazowemu silnikowi indukcyjnemu oraz umiesz czonej w tym samym pakiecie blach stojana czesci odpowiadajacej 2-biegunowemu silnikowi uniwer¬ salnemu, fig. 3 — pierwszy przewód fazowy czescio¬ wo scalonego uzwojenia wirnika, nie przylaczony do komutatora i dzialajacy jedynie przy pracy w charakterze silnika indukcyjnego, fig. 4 — drugi przewód fazowy uzwojenia, przylaczony do komu¬ tatora i dzialajacy zarówno przy pracy w charak¬ terze silnika indukcyjnego, jak i przy pracy w cha¬ rakterze silnika komutatorowego, w przypadku nie zasilanych pradem szczotek przy pracy w charak¬ terze silnika indukcyjnego, fig. 5 — przewód fazo¬ wy z fig. 4 w przypadku zasilanych pradem szczo¬ tek, a zatem przy pracy w charakterze silnika uniwersalnego, fig. 6 — uklad uzwojeniowy w pelni scalonego, tj. dzialajacego przy pracy za¬ równo z mala liczba, jak i z duza liczba biegunów przewodów fazowych, z jednym tylko zwartym przewodem fazowym przy pracy w charakterze silnika indukcyjnego, fig. 7 — schemat uzwoje¬ niowy z fig. 6 z dodatkowym, dalszym, w pelni scalonym przewodem fazowym dla pracy w cha¬ rakterze silnika indukcyjnego z jednym tylko ko¬ mutatorem oraz fig. 8 — w pelni scalone uzwojenie wirnika z dwoma przewodami fazowymi dla pracy w charakterze silnika indukcyjnego z dwoma ko- ' mutatorami.Figura 1 przedstawia otoczony linia kreskowo- -puriktowa, scalony silnik indukcyjny i uniwersal¬ ny, który jest zasilany z sieci jednofazowej R,Mp.Trzy przewody fazowe polaczonego w gwiazde uzwojenia stojana silnika indukcyjnego 1 posiadaja oznaczenia Ui2 — Xi2, Vi2 — Yi2, Wi2 — Zi2. Uzwo¬ jenie wzbudzajace szeregowego silnika uniwersal¬ nego 2 zasilanego z sieci jednofazowej R, Mp pradu zmiennego posiada oznaczenie EF, a szczotki wir¬ nika 21 posiadaja oznaczenie BA. Równolegle do wejsc przewodów fazowych Vi2 lub W12 leza obydwa styki 31 lub 32 przelacznika nawrotnego 3, którego zacisk wejsciowy jest polaczony z biegu¬ nem R zasilajacej sieci jednofazowej R, Mp. Rów¬ nolegle do styków 31, 32 wlaczony jest kondensa¬ tor C. 15 29 30 35 45 50 91 60118 854 Drugi biegun Mp zasilajacej sieci jednofazowej R, Mp jest przylaczony szeregowo poprzez czujnik cieplny 4 do wejscia przewodu fazowego Vi2 sil¬ nika indukcyjnego, który np. w wykonaniu 12-bie- gunowym, z wlaczeniem posrednim przekladni pa¬ sowej, napedza beben pralki automatycznej pod¬ czas prania z predkoscia obrotowa okolo 50 obro¬ tów na minute. Silnik indukcyjny mozna wykonac równiez tylko z dwoma przewodami fazowymi zamiast pokazanych tu trzech przewodów fazo¬ wych. Liczba biegunów silnika uniwersalnego po¬ winna byc np. równa 2, moze byc jednak w za¬ sadzie dowolna, chociaz musi róznic sie od liczby biegunów silnika indukcyjnego 1, jesli w szcze¬ gólnie korzystny sposób, bez dodatkowych srodków do wlaczania i przerywania doprowadzenia pradu do silnika indukcyjnego, nie ma powstawac lacznie nadsynchroniczny moment hamowania silnika in¬ dukcyjnego przy pracy szeregowego silnika komu¬ tatorowego z predkoscia obrotowa, przekraczajaca synchroniczna predkosc obrotowa silnika indukcyj¬ nego.Figura 2 przedstawia w górnej czesci schemat uzwojeniowy uwidoczniony na fig. 1 w postaci schematu ideowego uzwojenia stojana 12-bieguno- wego, 3-fazowego silnika indukcyjnego 1, nato¬ miast w dolnej czesci — schemat uzwojeniowy umieszczonego w tym samym pakiecie blach 2-bie- gunowego silnika uniwersalnego. Tego rodzaju uzwojenie stojana, zlozone' z obu wymienionych czesci, mozna stosowac np. do silnika napedowego wedlug wynalazku.Figura 3 przedstawia pierwszy, nie przylaczony do komutatora przewód fazowy 2-fazowego uzwo¬ jenia wirnika przy pracy w charakterze silnika indukcyjnego. Drugi przewód fazowy przedsta¬ wiony jest na fig. 4 przy nie zasilanych pradem szczotkach podczas pracy w charakterze silnika indukcyjnego, natomiast na fig. 5 — przy zasila¬ nych pradem szczotkach, przy pracy w charakterze silnika komutatorowego o malej liczbie biegunów.Wirnik ma przy tym 24 zlobki. Uzwojenie wedlug wynalazku jest przylaczone do komutatora za¬ opatrzonego w 24 wycinki, stosownie do fig. 4 lub fig. 5. Figura 3 uwidacznia pierwszy przewód fazowy, który jest wykonany jako 12-biegunowe uzwojenie zwarte z poskokiem zezwoju, równym 5rp i dziala jedynie podczas pracy w charakterze silnika indukcyjnego. Zaznaczone strzalki kierun¬ kowe pradu pozwalaja rozpoznac 12-biegunowy przeplyw w wirniku.Figura 4 przedstawia drugi przewód fazowy uzwojenia, który jest wykonany z tym samym poskokiem zezwoju, jak pierwszy przewód fazowy uzwojenia z fig. 3 i którego zezwoje, podzielone na podzezwoje, sa przylaczone do komutatora o 24 wycinkach. Ten przewód fazowy uzwojenia dziala w przypadku 12-biegunowego wzbudzenia pola jako drugie uzwojenie zwarte podczas pracy w charak¬ terze silnika indukcyjnego. , Zaznaczone strzalki kierunkowe pradu pozwalaja rozpoznac 12-biegu¬ nowy przeplyw w wirniku. Szczotki weglowe, przeznaczone do pracy w charakterze silnika uni¬ wersalnego, nie sa zasilane pradem i nie sa uwi¬ docznione na fig. 4 ze wzgledu na brak oznaczenia.Figura 5 przedstawia drugi przewód fazowy uzwojenia z fig. 4 który jest zasilany pradem w ujeciu ideowym za posrednictwem dwóch przeciw¬ leglych wycinków i odpowiednich szczotek. Wynika 5 stad, zgodnie z zaznaczonymi strzalkami kierunko¬ wymi pradu, wypadkowy, 2-biegunowy przeplyw w wirniku.Figura 6 przedstawia w postaci jednego tylko schematu uzwojeniowego w pelni scalony przewód i§ fazowy uzwojenia silnika napedowego z przelacze¬ niem biegunów 2/12 oraz z 24 zlobkami i tylko 5 wycinkami komutatora, aby móc dokladniej wy¬ jasnic istote wynalazku. Uwidocznione uzwojenie jest 2-biegunowym uzwojeniem komutatorowym, 15 które jest zamkniete w sobie, jak kazde uzwojenie komutatorowe. Przez odpowiedni dobór liczby zlob¬ ków i poskoku zezwojów uzyskuje sie to, ze to uzwojenie komutatorowe tworzy jednoczesnie zwarta faze 12-biegunowego uzwojenia wielofazo- U wego. Poskok zezwojów jest skrócony o 1/6 2-bie- gunowej podzialki biegunowej.Górne strzalki kierunkowe pradu, uwidocznione na fig. 6, oznaczaja prace 2-biegunowa, natomiast dolne strzalki kierunkowe pradu — prace 12-bie- M gunowa. Uzwojenie przedstawione na fig. 6, ma tylko jeden przewód fazowy zwarty dla pracy w charakterze silnika indukcyjnego. W celu uzyskania pelnego zakresu dzialnia, nalezy polaczyc co naj¬ mniej dwa takie niezalezne zamkniete uzwojenia. w Pierwsza mozliwosc polaczenia dwóch przewo¬ dów fazowych w calkowicie scalonym uzwojeniu wirnika jest przedstawiona na fig. 7. Dwa uzwo¬ jenia z fig. 6 sa przy tym umieszczone wspólnie w wirniku, w celu wytworzenia calkowicie scalo- jj nej czesci uzwojenia oraz na zmiane przylaczane do 12 wycinków komutatora. Wirnik zaopatrzony wylacznie w tego rodzaju uzwojenie dziala z jednej strony jako 2-biegunowy twornik komutatorowy z 4 równoleglymi galeziami uzwojenia, z drugiej 40 zas strony jako 12-biegunowy wirnik zwarty z dwo¬ ma przewodami fazowymi. Taki twornik bylby zatem calkowicie zdolny do dzialania zarówno w warunkach pracy w charakterze silnika komuta¬ torowego, jak i w charakterze silnika indukcyjnego 4_ równiez bez dodatkowego, oddzielonego galwanicz¬ nie i nie przylaczonego do komutatora przewodu fazowego uzwojenia.Figura 8 przedstawia równiez dwa calkowicie scalone przewody fazowe uzwojenia, które sa jed- rft nak przylaczone w odróznieniu od fig. 7 do dwóch komutatorów (wycinki 1, 3, 5, 7, 9, 11, lub 2, 4, 6, 8, 10, 12).Podobnie jak na fig. 7, jeden przewód fazowy uzwojenia jest oznaczony liniami ciaglymi, nato- 55 miast drugi przewód fazowy liniami przerywany¬ mi. W przypadku przedstawionego na fig. 8 sche¬ matu uzwojeniowego z dwoma komutatorami, któ¬ rych uklady szczotek sa polaczone szeregowo, pow¬ staja jedynie dwie równolegle galezie w tworniku.M W wykonaniach uzwojenia z fig. 6—8 przewidziany jest równiez podobnie jak w przypadku schematu uzwojeniowego z fig. 3, 4 i 5, poskok zezwojów uzwojenia, który odpowiada nieparzystej wielo¬ krotnosci zwyklego uzwojenia silnika asynchro- gj nicznego. W przypadku wykonania czesciowo sca-7 lonego uzwojenia wirnika wedlug schematu uzwo- jeniowego, uwidocznionego na fig. 3—5, mozna utrzymac na szczególnie niskim poziomie koszt wytworzenia uzwojenia, a takze koszt komutatora.Uwidoczniony na fig. 3, niescalony przewód fazowy jest zaopatrzony w sposób korzystny tech¬ nologicznie w poskok zezwojów, równy 5 tp przy duzej liczbie biegunów. Dzieki temu uzwojenie to mozna wstawic szczególnie latwo w zlobki, podob¬ nie jak 2-biegunowe uzwojenie silnika uniwersal¬ nego w postaci uzwojenia srednicowego, maszy¬ nowo, np. za pomoca tzw. skrzydelka.W celu uzyskania szczególnie malych dlugosci uzwojenia mozna wybrac jednak czyniaca od¬ stepstwo w góre lub w dól podzialke biegunowa, spelniajaca warunek nieparzystej wielokrotnosci podzialki uzwojenia o duzej liczbie biegunów.Nalezy w zasadzie wychodzic z zalozenia, ze dla uzwojenia scalonego nalezy dobierac poskok zez¬ wojów stosownie do nieparzystej wielokrotnosci uzwojenia „asynchronicznego" o duzej liczbie bie¬ gunów, z drugiej jednak strony powinien on odpo¬ wiadac w mozliwie jaik najwiekszym stopniu w aspekcie duzego wspólczynnika uzwojenia podzialce biegunowej (1 rp) uzwojenia silnika komutatoro¬ wego o malej liczbie biegunów, zwlaszcza uzwoje¬ nia dwubiegunowego.W zakresie przestrzennego przesuniecia polaczo¬ nych szeregowo zezwojów danej fazy uzwojenia z jednej strony oraz wzajemnego przesuniecia faz z drugiej strony obowiazuje w przypadku scalo¬ nego uzwojenia wirnika zasada: polaczone szere¬ gowo zezwoje sa przesuniete wzgledem siebie przestrzennie i parzysta wielokrotnosc podzialki biegunowej przy pracy „asynchronicznej". Uzwo¬ jenie sklada sie z zamknietych w sobie samoistnie czesci, które na obwodzie wirnika sa przesuniete 2;rc, o kat przestrzenny-^- gdzie pA oznacza liczbe ^pAm par biegunów przy pracy „asynchronicznej" a m — liczbe faz.Zastrzezenia patentowe 1. Naped elektryczny dwusilnikowy, stanowiacy zarówno silnik indukcyjny jak i silnik komutato¬ rowy, dolaczony do sieci jednofazowego pradu przemiennego, sluzacej jako jedyne zródlo zasila- 854 8 rJh, z umieszczonym we wspólnym pakiecie blach stojana uzwoje, iem stojana silnika komuLitoro- weco o malej liczbie biegunów z jednej strony i iil.ii.._a indukCj j-.:ego o wiekszej liczbie biegunów 5 z ur.-.Liej strony oraz ze wspólnym twornikiem uzwojonym w ten sposób, ze z kazdego przewodu fazowego polaczonych szeregowo zezwojów lub grup zezwojów sa utworzone zwarte obwody pra¬ dowe z liczba biegunów, odpowiadajaca liczbie bie- 10 gunów wzbudzajacego pola stojana silnika induk¬ cyjnego oraz za posrednictwem wycinków komu¬ tatora sa utworzone obwody pradowe z liczba bie¬ gunów, odpowiadajaca liczbie biegunów wzbudza¬ jacego pola stojana silnika komutatorowego, zna- 15 mienny tym, ze przy uzwojeniu stojana i wirnika wykonanym jako wielobiegunowe i wielofazowe, do komutatora jest dolaczone uzwojenie petlicowe wspólne co najmniej z jednym ukladem uzwoje- niowym przewodu fazowego i poskok zezwoju tego 20 uzwojenia odpowiada w przyblizeniu podzialce biegunowej o malej liczbie biegunów, zwlaszcza dwubiegunowego uzwojenia stojana komutatora i calkowitej, nieparzystej wielokrotnosci uzwojenia stojana silnika indukcyjnego wielobiegunowego. u 2. Naped elektryczny wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze co najmniej jeden dallzy przewód fa¬ zowy uzwojenia wirnika sklada sie z uzwojenia silnika indukcyjnego, oddzielonego galwanicznie od uzwojenia komutatorowego i komutatora, przy czym zezwoje lub grupy zezwojów tego uzwojenia silnika indukcyjnego sa polaczone szeregowo, dla danego przewodu fazowego, a poczatek ukladu sze¬ regowego jest polaczony bezposrednio z jego kon¬ cem. 3. Naped elektryczny wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze dla wspólnego ukladu uzwoje- niowego przy co najmniej dwóch przewodach fa¬ zowych uzwojenia wirnika do jednego komutatora jest dolaczone dwuzwojowe uzwojenie petlicowe. 4. Naped elektryczny wedlug zastrz. 1 albo 2, 10 znamienny tym, ze dla wspólnego ukladu uzwoje- niowego przy co najmniej dwóch przewodach fa¬ zowych uzwojenia wirnika, dla kazdego z obu przewodów fazowych jest dolaczone po jednym jednozwojowym uzwojeniu petlicowym do kazdego * komutatora i uklady szczotek obu komutatorów sa polaczone szeregowo.118 854 }Ui2 % ¦Mp v12o tui IM Z12 W12 J32 i *#—k I $L 1 i 18 116 W I 13 10 ftf 7 I 4 -J I MMMMMM SM U 1- TrhTl I 1 I I 34 Th | 311 128 i1 Fig. 1 jrtfi J L I.J ZB AWb * ^0i2 *12 r I 19 Vl2 Fig 3 Fig ^ i • ¦ 3 j - ¦ / ¦ 5 • r. ¦ u118 854 ! i • 3 • 5 • 7 • j • n • o • b • w • a • 2i • a 2p=2 2p*12 iii i I s kiiiid IZB Fig.6 i sJ 1 11 • 3 • 5 • 7 • 9 • 11 • 13 - 15 • 17 • W. • 21 • 23 • 2p=2 OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 946 (100+15) 3.83 Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL