RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (21 ) Numer zgłoszenia: 327293 (22) Data zgłoszenia: 20.12.1996 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 20.12.1996, PCT/NO96/00296 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 03.07.1997, W097/23940, PCT Gazette nr 29/97 (19) PL (11) 182068 (13) B1 (51) IntCl7 H02K 16/04 (54) Elektryczny silnik tarczowy i sposób sterowania elektrycznego silnika tarczowego (30) Pierwszeństwo: 22.12.1995,NO,955282 (73) Uprawniony z patentu: ELECTRET AS, Kristiansand, NO (43) Zgłoszenie ogłoszono: 07.12.1998 BUP 25/98 (72) Twórcy wynalazku: Karl A. Thomassen, Kristiansand, NO (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.10.2001 WUP 10/01 (74) Pełnomocnik: Ludwicka Izabella, PATPOL Spółka z o. o. PL 182068 B1 1. Elektryczny silnik tarczowy, zaopa- (57) trzony w dwa oddzielne tworniki o budowie kołowo-symetrycznej, wraz ze zwojnicami, umieszczone współosiowo z odstępem, w wirnik wyposażony w magnes lub elektromagnes i umieszczony współosiowo względem dwóch twomików, przy czym wirnik jest zamontowany swobodnie obrotowo w silniku, a jeden z tworników przymocowany jest do obudowy silnika i pozostaje nieruchomy, oraz w wał zdawczy umieszczony współosiowo względem wirnika i tworników, znamienny tym, że tarczowe tworniki (1, 3) mają tę samą średnicę zewnętrzną i umieszczone są równolegle względem siebie, a wirnik (2) umieszczony jest przynajmniej między dwoma twornikami (1, 3), przy czym wirnik (2) zaopatrzony jest w pary biegunów magnetycznych, umieszczone po obu stronach zwróconych do tworników (1, 3), ponadto drugi twornik (3) jest twornikiem obrotowym i jest przymocowany do wału zdawczego (5). Fig. 1
Elektryczny silnik tarczowy i sposób sterowania elektrycznego silnika tarczowego Zastrzeżenia patentowe 1. Elektryczny silnik tarczowy, zaopatrzony w dwa oddzielne tworniki o budowie kołowo-symetrycznej, wraz ze zwojnicami, umieszczone współosiowo z odstępem, w wirnik wyposażony w magnes lub elektromagnes i umieszczony współosiowo względem dwóch tworników, przy czym wirnik jest zamontowany swobodnie obrotowo w silniku, a jeden z tworników przymocowany jest do obudowy silnika i pozostaje nieruchomy, oraz w wał zdawczy umieszczony współosiowo względem wirnika i tworników, znamienny tym, że tarczowe tworniki (1, 3) mają tę samą średnicę zewnętrzną i umieszczone są równolegle względem siebie, a wirnik (2) umieszczony jest przynajmniej między dwoma twornikami (1, 3), przy czym wirnik (2) zaopatrzony jest w pary biegunów magnetycznych, umieszczone po obu stronach zwróconych do tworników (1, 3), ponadto drugi twornik (3) jest twornikiem obrotowym i jest przymocowany do wału zdawczego (5). 2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przy zasilaniu prądem zmiennym zwojnice jednego z tworników (1, 3) przyłączone są do pierwszej części (101) przemiennika częstotliwości (10) wytwarzającej napięcie wzbudzające o stałej lub zmiennej częstotliwości, a drugi z tworników (1, 3) połączony jest z drugą niezależną częścią (102) przemiennika częstotliwości (10), wytwarzającą napięcie wzbudzające o zmiennej częstotliwości, a ponadto obrotowy twornik (3) na wale zdawczym (5) połączony jest z drugą częścią (102) przemiennika częstotliwości (10) poprzez szczotki i pierścienie ślizgowe (7). 3. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przy zasilaniu prądem stałym zwojnice trwale zamocowanego twornika (1) i obrotowego twornika (3) połączone są poprzez szczotki/komutator (12) z przewodami wirnika (2), przy czym te przewody połączone są poprzez szczotki/pierścienie ślizgowe (11) z regulatorem napięcia (13) zasilającym tworniki (1, 3), przy czym część (131) regulatora napięcia (13) wytwarzającego napięcie wzbudzające jest dostosowana do doprowadzania zmiennego napięcia. 4. Silnik według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wirnik (2) ma trzy sekcje (2.1, 2.2, 2.3), z których jedna sekcja (2.1) jest usytuowana między dwoma twornikami (1, 3), zaś dwie pozostałe sekcje (2.2, 2.3) umieszczone są osiowo na zewnątrz obu tworników (1, 3), przy czym te trzy sekcje (2.1, 2.2, 2.3) połączone są ze sobą za pomocą cylindrycznych elementów (2.4) usytuowanych promieniowo na zewnątrz tworników (1,3). 5. Sposób sterowania elektrycznego silnika tarczowego, w którym prędkość obrotowa wirnika i prędkość obrotowa twornika obrotowego względem wirnika są przeciwnie skierowane, znamienny tym, że częstotliwość lub napięcie wzbudzające dla zwojnic obu tworników (1, 3) zmienia się tak, że obie prędkości obrotowe zmienia się równolegle, a ich sumę pozostawia się na stałym poziomie, przy czym prędkość obrotową wału zdawczego (5) zmienia się wraz ze zmianą różnicy między obiema prędkościami obrotowymi. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że częstotliwość lub amplitudę napięcia wzbudzającego dla zwojnic obu tworników (1, 3) zmienia się tak, że zmienia się prędkość obrotową wirnika (2) i prędkość obrotową obrotowego twornika (3) względem wirnika (2), przy czym różnicę między nimi utrzymuje się na stałym poziomie i prędkość obrotową wału zdawczego (5) utrzymuje się stałą. 7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że amplitudę względnie częstotliwość napięcia wzbudzającego jednego z tworników (1, 3) utrzymuje się na stałym poziomie, podczas gdy amplitudę lub częstotliwość napięcia wzbudzającego drugiego z tworników (1,3) poddaje się regulacji, przy czym liczbę obrotów na minutę wału zdawczego (5) zmienia się zgodnie ze zmianą różnicy między stałą i zmienną liczbą obrotów na minutę.
182 068 3 Przedmiotem wynalazku jest elektryczny silnik tarczowy i sposób jego sterowania. Dotychczas stosowane silniki elektryczne nie są szczególnie wydajne, gdy wał napędowy obraca się z niską prędkością. I tak na przykład w przypadku dźwigów, korzystne byłoby zastosowanie silników działających wydajnie na niskich obrotach, co umożliwiłoby łatwą i sprawną zmianę kierunku obrotów, zachowując wysoki moment obrotowy w pozycji neutralnej. Z niemieckich opisów patentowych nr 2237099 i 2928770 znane są przemienniki momentu obrotowego wykorzystujące napięcie samoindukcji uzyskane w wyniku połączenia wału z silnikiem i zastosowania części przemiennika jako generatora, zaś części jako silnika. Poprzez regulację napięć pomiędzy tymi dwiema częściami kontrolować można liczbę obrotów na minutę, jak również moment obrotowy wału zdawczego, niezależnie od obrotów samego silnika. Jednak w takich przypadkach całkowicie uzależnionym się jest od pracy silnika połączonego z częścią przemiennika funkcjonującą jako generator. Przemienniki stosuje się w rzeczywistości zamiast środków hydraulicznych. W amerykańskim opisie patentowym nr 4,532,447 również przedstawiono przemiennik momentu obrotowego lub zmiennik prędkości. Tworzą go zewnętrzny unieruchomiony twornik (stojan), pośredni wirnik i wirnik umieszczony w nim centralnie. Pośredni wirnik wyposażony jest w dwie grupy uzwojeń, przy czym zewnętrzne uzwojenie współdziała z zewnętrznym unieruchomionym twornikiem, zaś wewnętrzne uzwojenie wpływa na działanie wewnętrznego wirnika. Z tego znanego rozwiązania wynika, że przemiennik zmienia moment obrotowy poprzez podłączenie wewnętrznego wirnika do jednostki napędowej, na przykład silnika samochodowego, i poprzez podłączenie pośredniego wirnika do skrzyni biegów. Kontrola liczby obrotów na minutę i momentu obrotowego odbywa się w bardzo skomplikowany sposób poprzez stałe sprawdzanie, czy przeciwne bieguny pozostają we właściwym wzajemnym położeniu w trakcie działania silnika Ponadto wydaje się, że istnieje tu konieczność ograniczenia wielkości przekazywanej mocy, o ile chce się uniknąć tworzenia konstrukcji o stosunkowo dużej objętości, jako że wielkość przekazywanej mocy uzależniona jest od wielkości zwojnic w pośrednim wirniku. W angielskim zgłoszeniu patentowym nr GB-A-2,271,025 przedstawiono silnik elektryczny, który tworzą dwa stojany (tworniki), nieruchomo zamocowane wewnątrz obudowy silnika. Między nimi umieszczony jest pierścieniowy wirnik. Wirnik ten składa się z kilku niewielkich magnesów trwałych lub jednostek magnesowalnych (to jest cewek) przymocowanych do głównego wału za pomocą ramion lub ramion koła (szprych). W angielskim zgłoszeniu opisano ponadto, że każda cewka lub magnes, jest zamocowany obrotowo wokół własnej osi i pochłania moment obrotowy powstający w trakcie zasilania zewnętrznego stojana, w wyniku czego wał się nie obraca. Zasilanie wewnętrznego stojana i/lub jednostek obrotowych powoduje zahamowanie obracania się każdej jednostki obrotowej i obracanie się wału. Silnik znany ze stanu techniki wykorzystuje środki do zmiany częstotliwości lub napięcia dostarczanego do dwóch tworników w celu regulacji prędkości. Jednakże wirnik zamocowany jest na wale w sposób trwały, a tworzy go pewna liczba odrębnych małych wirników obracających się między twornikami, a umieszczonych peryferyjnie (promieniowo) względem wału. Małe wirniki mogą być zasilane przez pierścienie ślizgowe lub temu podobne. Konstrukcja, w której kilka cewek lub magnesów obraca się wokół osi między twornikami i usytuowane są one promieniowo w stosunku do wału, a przymocowane do niego za pomocą ramion, jest stosunkowo skomplikowana. Wydaje się też, że wielkość takiego silnika jest stosunkowo duża, o ile istnieje potrzeba przekazywania dużych ilości mocy. W niemieckim opisie patentowym nr DE 43 41 128 przedstawiono silnik w kształcie cylindra zaopatrzony w swobodnie obracający się wirnik. I tak silnik ten jest silnikiem bliźniaczym, gdzie liczba obrotów na minutę wału zdawczego jest różnicą między liczbą obrotów na minutę dwóch silników składowych. Jednakże silnik taki może mieć jedynie kształt cylindra i nie jest oczywiście przeznaczony do wykorzystania do pracy przy liczbie obrotów na
4 182 068 minutę bliskiej zeru. Silnik ten jest zaprojektowany z myślą o wysokich prędkościach wału zdawczego. Elektryczny silnik tarczowy, zaopatrzony w dwa oddzielne tworniki o budowie kołowo- -symetrycznej, wraz ze zwojnicami, umieszczone współosiowo z odstępem, w wirnik wyposażony w magnes lub elektromagnes i umieszczony współosiowo względem dwóch tworników, przy czym wirnik jest zamontowany swobodnie obrotowo w silniku, a jeden z tworników przymocowany jest do obudowy silnika i pozostaje nieruchomy, oraz w wał zdawczy umieszczony współosiowo względem wirnika i tworników, według wynalazku charakteryzuje się tym, że tarczowe tworniki mają tę samą średnicę zewnętrzną i umieszczone są równolegle względem siebie, a wirnik umieszczony jest przynajmniej między dwoma twornikami, przy czym wirnik zaopatrzony jest w pary biegunów magnetycznych, umieszczone po obu stronach zwróconych do tworników. Ponadto, drugi twornik jest twornikiem obrotowym i jest przymocowany do wału zdawczego. Korzystnym jest, że przy zasilaniu prądem zmiennym zwojnice jednego z tworników przyłączone są do pierwszej części przemiennika częstotliwości wytwarzającej napięcie wzbudzające o stałej lub zmiennej częstotliwości, a drugi z tworników połączony jest z drugą niezależną częścią przemiennika częstotliwości, wytwarzającą napięcie wzbudzające o zmiennej częstotliwości. Ponadto obrotowy twornik na wale zdawczym połączony jest z drugą częścią przemiennika częstotliwości poprzez szczotki i pierścienie ślizgowe. Korzystnym jest, że przy zasilaniu prądem stałym zwojnice trwale zamocowanego twornika i obrotowego twornika połączone są poprzez szczotki/komutator z przewodami wirnika, przy czym te przewody połączone są poprzez szczotki/pierścienie ślizgowe z regulatorem napięcia zasilającym tworniki, przy czym część regulatora napięcia wytwarzającego napięcie wzbudzające jest dostosowana do doprowadzania zmiennego napięcia. Korzystnym jest, że wirnik ma trzy sekcje, z których jedna sekcja jest usytuowana między dwoma twornikami, zaś dwie pozostałe sekcje umieszczone są osiowo na zewnątrz obu tworników, przy czym te trzy sekcje połączone są ze sobą za pomocą cylindrycznych elementów usytuowanych promieniowo na zewnątrz tworników. Sposób sterowania elektrycznego silnika tarczowego, w którym prędkość obrotowa wirnika i prędkość obrotowa twornika obrotowego względem wirnika są przeciwnie skierowane, według wynalazku charakteryzuje się tym, że częstotliwość lub napięcie wzbudzające dla zwojnic obu tworników zmienia się tak, że obie prędkości obrotowe zmienia się równolegle, a ich sumę pozostawia się na stałym poziomie, przy czym prędkość obrotową wału zdawczego zmienia się wraz ze zmianą różnicy między obiema prędkościami obrotowymi. Korzystnym jest, że częstotliwość lub amplitudę napięcia wzbudzającego dla zwojnic obu tworników zmienia się tak, że zmienia się prędkość obrotową wirnika i prędkość obrotową obrotowego twornika względem wirnika, przy czym różnicę między nimi utrzymuje się na stałym poziomie i prędkość obrotową wału zdawczego utrzymuje się stałą. Korzystnym jest, że amplitudę względnie częstotliwość napięcia wzbudzającego jednego z tworników utrzymuje się na stałym poziomie, podczas gdy amplitudę lub częstotliwość napięcia wzbudzającego drugiego z tworników poddaje się regulacji, przy czym liczbę obrotów na minutę wału zdawczego zmienia się zgodnie ze zmianą różnicy między stałą i zmienną liczbą obrotów na minutę. Zaletą silnika elektrycznego według wynalazku jest to, że jego liczbę obrotów na minutę można sprowadzić do zera, a pełny moment obrotowy może być wykorzystywany przy spoczynku wału zdawczego, ponadto wał zdawczy może zmienić kierunek obrotów silnika bez konieczności zatrzymywania i ponownego włączania silnika. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia silnik w przekroju podłużnym, który stanowi tarczowy silnik prądu zmiennego, fig. 2 - w analogiczny sposób tarczowy silnik prądu stałego, fig. 4 - wykres zależności między różnymi wartościami liczby obrotów na minutę dla dwuczęściowych silników, a fig. 5 przedstawia bardziej szczegółowo przykład silnika według wynalazku. Na fig. 1 przedstawiono schematycznie pierwszy przykład silnika według wynalazku, który stanowi tarczowy silnik prądu zmiennego, w przekroju podłużnym. W przedstawionym rozwiązaniu trwale zamocowany twornik 1, obrotowe koło biegunowe, czyli wirnik 2 i obro-
182 068 5 towy wirnik 3 mają kształt tarcz umieszczonych koło siebie na wspólnej osi 4, wokół której obracają się wirnik 2 i obrotowy twornik 3. Jak już wspomniano, twornik 1 zamocowany jest trwale do obudowy 9, zaś zwojnice lub cewki tego twornika zasilane są prądem zmiennym doprowadzonym z części 102 przemiennika częstotliwości 10 poprzez skrzynkę rozdzielczą 8. Podobnie druga niezależna część 101 przemiennika częstotliwości 10 zasila prądem zmiennym zwojnice/cewki obrotowego twornika 3, za pośrednictwem szczotek i pierścieni ślizgowych 7. W środku obrotowego twornika 3 znajduje się wał 5, który jest wałem zdawczym silnika. Wał 5 obraca się na kulkowych lub tocznych łożyskach 6 przymocowanych do obudowy 9. Obrotowe koło biegunowe, czyli wirnik 2 zaopatrzony jest w magnesy trwałe, współdziałające z trwale zamocowanym twornikiem 1, a jednocześnie z obrotowym twornikiem 3. Tak więc silnik obejmuje zasadniczo dwa silniki składowe. Wirnik 2 jest wirnikiem zarówno dla silnika składowego obejmującego twornik 1 i wirnik 2 oraz dla silnika składowego obejmującego twornik 3 i wirnik 2. Silnik składowy obejmujący twornik 1 i wirn ik 2 oznaczono tu symbolem M 1, zaś silnik składowy obejmujący twornik 3 i wirnik 2 oznaczono symbolem M2. Trwałe magnesy swobodnie obracającego się wirnika mogą być zastąpione cewkami, jednak wówczas do wirnika przez szczotki/pierścienie ślizgowe musi być dostarczany prąd magnesujący. Trwałe magnesy lub cewki na wirniku 2 tworzą pary biegunów po każdej jego stronie. Koło biegunowe, czyli wirnik 2, który umieszczony jest między twornikami 1 i 3, pełniąc funkcję wirnika jednocześnie dla obu tych tworników, obraca się na łożyskach tocznych lub kulkowych przymocowanych do centralnej i wystającej do wewnątrz części obudowy 9 silnika. Możliwe jest też jednak rozwiązanie, w którym wirnik jest podparty i obraca się na łożyskach tocznych lub kulkowych wokół wału 5. Przy zasilaniu silnika składowego M1, czemu towarzyszy wprawienie swobodnie obracającego się wirnika 2 w ruch z określoną prędkością kątową C 1, a jednocześnie przy zasilaniu silnika składowego M2, by uzyskać tę samą prędkość (C2 = C1) wirnika 2 w stosunku do obrotowego twornika 3, jednak o przeciwnym zwrocie, prędkość obrotowa Cs wału równa się zeru, zaś moment obrotowy wału 5 jest wyznaczony przez wielkość mocy i prędkości obrotowe dla silników składowych Ml i M2. Zmiana częstotliwości za pomocą przemiennika częstotliwości 10 w celu zmiany prędkości, czy to jednej prędkości C1 lub C2, czy to obu naraz C1 i C2, spowoduje, że zgodnie z wynalazkiem wał obraca się z prędkością Cs równą różnicy między Cl a C2. Moc wału równa się wówczas różnicy wielkości mocy dla silników składowych M l i M2. Zmiana prędkości C1 i C2 w taki sposób, że suma liczby obrotów na minutę pozostaje taka sama powoduje, że prędkość wału Cs zmienia się do wartości równej różnicy między prędkościami C1 i C2, podczas gdy moment obrotowy wału przystosowuje się do momentu obciążeniowego dla danej liczby obrotów na minutę. Możliwa jest też zmiana prędkości C1 i C2 w taki sposób, że prędkość obrotowa wału pozostaje stała w trakcie dokonywania tej zmiany, a określa ją różnica między prędkościami obrotowymi C1 i C2, zaś moment obrotowy wału określa moment obciążeniowy. Wiele z powyższych rozważań dotyczy również przykładu przedstawionego na fig. 2, pokazującego konstrukcję podobną do przedstawionej na fig. 1. Na fig. 1 i 2 użyto analogicznych oznaczeń, jednak na fig. 2 pokazano silnik prądu stałego zasilany za pomocą regulatora napięcia 13 wytwarzającego napięcie wzbudzające. Część 131 regulatora napięcia 13 jest dostosowana do doprowadzania zmiennego napięcia. W tym rozwiązaniu wirnik 2 jest zasilany za pośrednictwem szczotek i pierścieni ślizgowych 11, a uzwojenia dwóch tworników 1 i 3 poprzez szotki/komutator 12. Podobnie jak w przypadku przykładu pokazanego na fig. 1, silnik ten jest silnikiem tarczowym. Sposób sterowania silnika prądu stałego jest analogiczny do sterowania silnika pokazanego na fig. 1. Lecz tu zamiast zmieniać częstotliwość wyjściową przemiennika częstotliwości, zmienia się napięcie zdawcze z regulatora napięcia 13, aby zmienić prędkości obrotowe Cl i C2 silników składowych Ml i M2, przy czym zastosowano podobne oznaczenia jak w przypadku silnika prądu zmiennego.
6 182 068 Na fig. 3 pokazano wariant tarczowego silnika, zarówno w postaci silnika prądu stałego, jak i zmiennego. Silnik na fig. 3 przypomina omówione przykłady silników, z tą różnicą że tutaj wirnik 2 jest konstrukcją trzyczęściową, obejmującą trzy sekcje 2.1, 2.2, 2.3. Jedna jego sekcja 2.1 znajduje się między dwoma twornikami 1 i 3, zaś dwie pozostałe sekcje 2.2, 2.3 znajdują się na zewnątrz tych tworników 1 i 3. Sekcje 2.1, 2.2, 2.3 wirnika 2 są połączone ze sobą za pomocą cylindrycznych elementów 2.4 umieszczonych promieniowo poza dwoma twornikami 1 i 3. W położeniu takiej konstrukcji, gdzie każda z trzech sekcji wirnika zaopatrzona jest w magnesy, których pary biegunów przystosowane są do współdziałania ze zwojnicami tworników, po stronach sekcji wirnika zwróconych do tworników uzyskać można wyższą moc bez konieczności powiększania średnicy silnika. Szczegóły połączeń elektrycznych nie zostały pokazane na fig. 3, jednak mogą one być przeprowadzone w sposób pokazany powyżej dla silników prądu stałego i zmiennego. Na fig. 4 przedstawiono wykres zależności między różnymi wartościami liczby obrotów na minutę. Liczba obrotów na minutę dla wału równa jest różnicy między liczbami obrotów na minutę n1 i n2. Suma obrotów na minutę n1 i n2 określona jest stosunkową liczbą obrotów na minutę dla silnika. Pozostaje ona stała, gdy jednoczesnej regulacji podlegają poszczególne liczby obrotów na minutę. Zależności między różnymi wartościami liczby obrotów na minutę wyraża się następującym wzorem matematycznym: ns = n1- n2 n1 = (nr + ns)/2 gdzie: ns = obroty/minutę wału n1 = obroty/minutę M1 nr = n1 + n2 = stała n2 = (nr - ns)/2 Moment obrotowy pozostanie taki sam dla całego silnika, tak że: Tds - Td1 = Td2. Moc wału silnika wyraża się następującym wzorem matematycznym: Ps = Tds x Cs = Tds x (C1 - C2) = (Td1 x C1 - Td2 x C2) = P1 - P2 gdzie: Ps = moc wału silnika Tds = moment obrotowy wału Cs = prędkość obrotowa wału C1 = prędkość obrotowa M 1 C2 = prędkość obrotowa M2 P1 = moc M1 Td1 = moment obrotowy M1 P2 = moc M2 Td2 = moment obrotowy M2 Generalnie, w sytuacji gdy Ps > 0 (przykładowo w trakcie podnoszenia obciążenia), część silnika (przykładowo silnik składowy Ml) o najwyższej prędkości pełni zawsze fu nkcję silnika, zaś druga część (przykładowo silnik składowy M2) pełni zawsze funkcję generatora, w zależności od kierunku momentu obrotowego na wale zdawczym. Pobór mocy sieci będzie zatem wynosić: Pnet = ( P /η1 - P2 x η2)/ηm nr = stosunkowa liczba obrotów/minutę silnika n2 = obroty/minutę M2 gdzie: η l = elektryczna sprawność silnika składowego Ml η2 = elektryczna sprawność silnika składowego M2 ηm = mechaniczna sprawność silnika. Zasadniczo, silnik elektryczny w trakcie działania wytwarza ciepło w wyniku strat elektrycznych i mechanicznych, to jest w wyniku strat przewodzenia i strat magnetycznych, jak również w wyniku tarcia. Chłodzenie silnika odbywa się korzystnie z użyciem wentylatora zamocowanego na wirniku 2, który obraca się zawsze w trakcie działania, jak również w trakcie spoczynku wału. Wentylator taki powoduje przepływ przez silnik strumienia chłodnego powietrza.
182 068 7 Przykładowo, w trakcie postoju i przy pełnym momencie obciążeniowym na wale zdawczym, silnik może uzyskać pełną wymianę podgrzanego powietrza wytwarzanego przy okazji strat elektrycznych i mechanicznych. Ponadto, silnik według wynalazku może też działać w taki sposób, że jeden silnik składowy na przykład M1, działa ze stałą prędkością, podczas gdy prędkość drugiego silnika składowego, w tym przypadku M2, jest regulowana. Dzięki temu uzyskuje się uproszczony schemat regulacji. Liczba obrotów na minutę dla wału równa się, jak w pozostałych przypadkach, różnicy liczby obrotów na minutę dla obu silników składowych. Moc oraz moment obrotowy reguluje się w taki sam sposób, jak przy regulacji obu wartości liczby obrotów na minutę. Na fig. 5 przedstawiono bardziej szczegółowo przykład silnika według wynalazku, który przedstawiono już schematycznie na fig. 2. Silnik zawiera trwale zamocowany twornik 1, przy czym rdzenie cewek wykonane są z cienkich blach elektromagnetycznych lub proszku żelaza. Na tworniku 1 osadzone są uzwojenia cewek 14. Trwale zamocowany twornik 1 przymocowany jest do obudowy 9 silnika. Swobodnie obracające się koło biegunowe, czyli wirnik 2, zaopatrzony jest w trwałe magnesy. Konstrukcja obrotowego wirnika 3 i nieruchomego twornika 1 są do siebie podobne, przy czym twornik 3 przymocowany jest do centralnego i wystającego na zewnątrz wału 5, który oparty jest wewnątrz obudowy silnika na tocznych lub kulkowych łożyskach 6. Zarówno tworniki jak i wirnik rozmieszczone są wokół wspólnej osi 4. Szczotki lub pierścienie ślizgowe 11 służą do zasilania uzwojeń cewek za pośrednictwem szczotek/komutatora. Innymi słowy najpierw zasilany jest wirnik 2, a następnie przez szczotki 12 i komutatory 16, zwojnice cewek w obu twornikach 1 i 3. Skrzynka przyłączowa 15 łączy przewody biegnące od komutatora do zwojnic cewek. Wirnik 2 poszerzony został peryferyjnie, co pozwala na zasilanie zwojnic tworników. Poza tym poszerzony został centralnie, dla uzyskania stabilnego podparcia i ruchu obrotowego.
182 068 Fig.4 Fig. 5
182 068 Fig. 2 Fig. 3
182 068 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.