Бесколлекторная машина постоянного тока
Точнее, это электрическая машина постоянного тока с коммутацией в магнитной цепи. Индуцирование постоянной ЭДС происходит несколько иначе , чем в униполярном генераторе , так как магнитная система статора переполюсовывается, тем не менее активные проводники якоря всегда пересекают линии одного и того же полюса. Сам статор с небольшими изменениями взят от промышленного униполярного генератора, а в качестве якоря выступает якорь машины постоянного тока , но с одной катушкой и с токосъёмными кольцами.
Заранее прошу прощения , но мне пришлось нарисовать статор и комплект якорь-индуктор отдельно. Статор- это обычный алюминиевый корпус , в котором заложены по периметру продольные (обратите внимание: радиально-продольные, а не поперечные , как обычно) пластины магнитопровода. Эти пластины должны быть лакированы и перемежаться диамагнитными вставками, чтобы пропускать магнитный поток только аксиально, как и в промышленном УГ. Конфигурация внутреннего пространства - абсолютный цилиндр без всяких пазов, но с промежутками между пластинами.
На немагнитном валу напрессованы последовательно с небольшим промежутком якорь и индуктор. Якорь представляет собой практически якорь обычного генератора постоянного тока , но имеющий только одну катушку, выводы с которой подсоединяются к токосъёмным кольцам. . Особенностью является то , что якорь не круглый, а имеет срезы по краям для того , чтобы магнитный поток проходил только диаметрально, вдоль оси симметрии.
Индуктор , как видно из рисунка, также прост по конструкции. Тоже имеет срезы по краям , и на эти срезы намотана намагничивающая катушка. Всё как в роторе синхронного генератора. Впрочем , возможен и вариант с обычным магнитом. В отличие от якоря индуктор имеет уширение по краям в виде ласточкина хвоста на цилиндрической поверхности.. Это предусмотрено для того , чтобы намагничивание продольных пластин начиналось раньше , чем под эту пластину подбежит край якоря. Этой фразой я практически объяснил работу моей машины.
Итак, как работает мой генератор. Двухполюсный индуктор создаёт магнитное поле , силовым линиям которого остаётся только один путь: перейти через зазор в продольные пластины статора и намагнитить их, создав двухполюсный магнит напротив якоря. Вся изюминка конструкции в том , что, хотя магнит-индуктор вращается , но создаваемое им поле становится неподвижным , перейдя на пластины статора, меняясь только по интенсивности , но не по направлению. Вращаясь, якорь проводниками своей катушки пересекает это неподвижное для него магнитное поле , в результате в катушке индуцируется постоянная ЭДС. Так как якорь и индуктор жёстко закреплены на валу , то якорь постоянно будет пересекать одно и тоже направление магнитных линий, создаваемое индуктором. То есть , как и в обычном генераторе: в верхних проводниках ток направлен на нас , в нижних - от нас.
Поскольку катушка якоря может иметь большое количество витков , то и ЭДС , подчёркиваю, однонаправленная ЭДС, может быть получена любой величины.
А вот в самом статоре (в пластинах) магнитное поле будет менять своё направление дважды за оборот, вслед за вращением индуктора, поэтому так важно набирать магнитопровод статора из изолированных пластин для уменьшения токов Фуко.
Итак, в результате симбиоза униполярного генератора , маш.пост. тока и ротора синхронника решена задача получения высоковольтного постоянного напряжения без коллектора , имея только кольца. Правда, ценой удвоения массы на единицу мощности, но с экономией дорогой меди.
Толи я такое видел когда-то "живьем", то-ли просто перепутал.