ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА
В статье Н.Н. Громова « Новые электрические машины с обмоткой Грамма» (
001-lab.at.ua/..._gramma/0-42) сказано:
– «Для постоянных магнитов и электромагнитов присуще свойство симметричных, относительно оси вращения совпадающей с осью намагничивания, их полюсных окончаний сохранять в неподвижности магнитное поле».
Сказанное выше проверено опытом.
Тогда это утверждение будет верным и для электромагнита, вид которого изображён на рис. 1. В предлагаемой униполярной машине это будет статор.
В зазоре между полюсами 1 располагаем кольцеобразный якорь (см. рис.2), состоящий из секций 2 (железо якоря), скреплённых между собой диамагнитными скобами 4. В пазы секций 2 уложена обмотка 3, соединённая с контактными кольцами 5 (см. рис.2 и 5). Секции 2 имеют в радиальном направлении постоянное сечение, чем обеспечивается одинаковые значения магнитной индукции В у полюсов статора.
На рис. 3 изображён виток ротора с указанием направления действия векторов скорости, тока, ЭДС, магнитной индукции и силы F при работе машины в режиме генератора.
На рис. 4 изображён виток ротора с действием на него силовых факторов при работе машины в режиме двигателя.
Работа машины в режиме генератора (см. рис.2 и 3).
При вращении ротора в участках обмотки 3 у полюсов будут наводиться ЭДС:
- у северного полюса - e1 = L*V1*B;
- у южного полюса - e2 = L*V2*B,
где L – длина участка обмотки у полюсов, V1 – линейная скорость участка обмотки у северного полюса, V2 – линейная скорость у южного полюса, В – магнитная индукция. Так как V1 > V2, то e1> e2. Число проводов в обмотке может быть сколько угодно большим, большой будет и ЭДС (разница между e1 и e2) генератора.
Работа машины в режиме двигателя (см. фиг. 4).
В режиме двигателя на проводники у полюсов по закону магнитной индукции будут действовать силы F1 и F2, причём, F1 = F2 и, согласно правилу левой руки, будуть направлены в противоположные стороны. А так как сила F1 находится дальше от оси вращения ротора, то её момент относительно оси будет больше момента силы F2 и вращение ротору будет обеспечено.
Недостатком схемы является большое количество неактивных участков обмотки якоря. Интересно, что при работе машины в режиме генератора на проводники обмотки якоря у южного полюса будет действовать окружная сила F (см. фиг.3), момент которой будет совпадать с внешним моментом на валу машины. При работе в режиме двигателя в этих проводниках будет возникать ЭДС (е) по направлению совпадающая с внешним напряжением ( см. фиг. 4).
