Многофазный разноименнополюсный индукторный генератор

Многофазный разноименнополюсный индукторный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока повышенной частоты. Цель изобретения - увеличение КПД путем улучшения симметрии фаз генератора. Генератор содержит зубчатый статор с распределенной обмоткой и явновыраженными полюсами с обмоткой возбуждения , ротор с зубцами. Число зубцов статора выполнено в четыре раза большим числа зубцов ротора, а шаг обмотки статора выполнен равньи двум зубцовым делениям статора. При таком выполнении статора и ротора каждая фаза обмотки распределяется под четырьмя полюсами, вследствие этого неравномерность воздушного зазора меньше сказывается на симметрии фаз. 3 ил. (Л N) to а со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„1221698 А (5l) 4 Н 02 К 19/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Сор,„, -

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3684332/24-07 (22) 05.01.84 (46) 30.03.86. Бюл. 11 12 (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова (72) Л.Д.Шалыт, В.Г. Новгородских, Г.К.Смирнов, Ю.Н.Семенов, Т.А.Масюткина и А.К.Чавчанидзе (53) 621.313.322(088.8)> (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 175114, кл. Н 02 К 19/06, 1965.

Алексеева M.Ì. Машинные генераторы повышенной частоты. Л.:

Энергия, 1967, с. 50..(54) МНОГОФАЗНЫЙ РАЗНОИМЕННОПОЛЮСНЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к электрическим машинам переменного . тока повышенной частоты. Цель изобретения — увеличение КПД путем улучшения симметрии фаз генератора.

Генератор содержит зубчатый статор с распределенной обмоткой и явновыраженными полюсами с обмоткой возбуждения, ротор с зубцами. Число зубцов статора выполнено в четыре раза большим числа зубцов ротора, а шаг обмотки статора выполнен равным двум зубцовым делениям статора, При таком выполнении статора и ротора каядая фаза обмотки распределяется под четырьмя полюсами, вследствие этого неравномерность воздушного зазора меньше сказывается на симметрии фаз. 3 ил.

М 1221

Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока, а именно к многофазным разноименнополюсным индукторным генераторам повышенной частоты. 5

Цель изобретения — увеличение

КПД путем улучшения симметрии фаэ генератора.

На фиг. изображена развертка генератора, на фиг. 2 и 3 — вектор- 10 ные диаграммы напряжений шести- и трехфазной обмотки..

На каждом из полюсов 1 (N S), число которых равно или кратно шести, расположена обмотка 2 возбуж- !5 дения и катушки 3-14 обмотки статора 15. Обмотка статора выполнена с шагом, равным двум эубцовым делениям, Катушки 3-13 с нечетными.номерами сдвинуты относительно катушек с четными номерами 2-14, находящихся под одним полюсом, на 17 /2 эл. рад.

Кроме того, катушка 3 относительно катушки 5, находящейся на другом полюсе 1, сдвинута на 2/3 эл.рад пу- 25 тем соответствующего выбора длины дуги междуполюсного промежутка (а).

Катушки 3-14 по необходимости могут быть соединены последовательно или параллельно. 30

Число зубцов 16 статора 15 выполнено вчетверо больше числа зубцов 17 ротора 18.

Во избежание пульсации магнитного потока во всем магнитопроводе З5 необходимо, чтобы число зубцовых делений ротора 18, приходящихся на один полюс 1 (Ер), было целым.

Сдвиг фаз ЭДС в катушках 3-14 соседних полюсов 1 зависит от взаимного 40 положения зубцов 17 ротора !8 относительно статора 15.

Если на междуполюсный промежуток с обмоткой 2 приходится целое число зубцовых делений ротора 18, то 45 под соседним полюсом катушки рабочей обмотки находятся точно в таком же положении и ЭДС в этих катушках е смещается по фазе на 180 эл.град. вследствие изменения полярности полюса (N и S). Если же на междуполюсный промежуток приходится не целое число зубцовых делений ротора

18, то под соседним полюсом ) зубцы 17 ротора 18 занимают относительно катушек 3-14 статора 15 другое положение, т.е. полюс 1 как бы смещается относительно зубцов ротора

698 2

l8 чем и достигается сдвиг фаз ЭДС в этих катушках.

При вращении зубчатого ротора меняется магнитное сопротивление в воздушном зазоре. Изменение магнитного потока в воздушном зазоре наводит в рабочей обмотке ЭДС, при этом в данном генераторе наводится шестифазная ЭДС, которая путем соответствующего соединения катушек преобразуется в трехфазную ЭДС. Каждая фаза обмотки распределена под четырьмя полюсами, вследствие чего неравномерность воздушного зазора меньше сказывается на симметрии фаз, а так как в пазу по ширине уложен только один проводник, то он охлаждается с двух сторон.

Если на один плюс приходится Е целых зубцовых делений ротора, а

Z„ число делений ротора, приходящихся на междуполюсное пространство (паэ возбуждений), тогда

Zp 2,+Z, 2,=Е„(1) где Z — число зубцов ротора;

2p — число IIoJIlocoB

Откуда

z = — -zp, (2)

2р Угол сдвига, на который отстает

ЭДС в катушках обмотки статора соседнего последующего полюса относительно предыдущего при нумерации полюсов, совпада1ощей с направлением вращения ротора, можно выразить в виде

ы =180(1+2Еь) (3) где о — угол сдвига фаз ЭДС в аналогичных катушках соседнего полюса в эл.град.

Из (3) следует, что при 2zb .ч. сдвиг фаз ЭДС в катушках соседних полюсов составляет 180 и кратный о

180 . В этом случае создание трехфазного генератора смещением полюсов невозможно. Для создания трехфазного (шестифазного) генератора смещением полюсов необходимо, чтобы

2ЕьФц ч

Из (2) получим

2Zb= — -2Ер.

Е

P (4)

Чтобы 2Еьфц.ч. (при Ер=ц.ч.) неzi обходимо, чтобы р ц.ч., а так как

)221 наименьшее значение числа пар полюсов P равно трем, то число зубцов ротора Е не должно быть кратно трем.

Число зубцовых делений статора в четыре рада больше числа зубцов ротора, а так как на одно зубцовое деление ротора приходится 360 эл. град, то на одно зубцовое деление статора приходится 90 эл.град. Это означает, что соседние катушки рабочей обмотки на каждом полюсе сдвинуты одна относительно другой на 90 эл,град.

Например, между катушками 3 и 4 существует сдвиг по фазе на 90эл.град.

Аналогично катушки 5, 6 и 7, 8 и т.д. сдвинуты одна относительно другой на 90 эл. град. Кроме того, существует сдвиг по фазе между аналогичными катушками, расположенными на соседних полюсах за счет смещения полюсов. Например, между ЭДС катушки 3 и ЭДС аналогичной катушки 5, а также между катушками 5 и 7, 7 и 9 и т.д. существует сдвиг в соответствии с (3).

На фиг. 2 представлена векторная диаграмма для случая, когда угол Ы по (3) равен 240 эл.град., причем номера векторов соответствуют номерам катушек на фиг. 1. Из векторной диаграммы (фиг. 2) видно, что для, образования трехфазной системы ЭДС в одну фазу целесообразно включать

698 4 катушки 3, 6, 9 и 12, в другую фазу4, 7, 10 и 13 и в третью — 5, 8, 11 и 14, как это показано на фиг. 3 (сложение ЭДС показано только для двух катушек в каждой фазе).

При этом достигается то, что суммарная ЭДС каждой фазы снижается незначительно (всего на 3,4X) а фаза распределяется под четырьмя полюсами (для,шестиполюсной машины), что значительно улучшает симметрию фаз по сравнению с известной машиной.

Формула изобретения

Многофазный разноименнополюсный индукторный генератор, содержащий зубчатый статор с распределенной обмоткой и явновыраженными полюсами с обмотками возбуждения, число которых выполнено кратным шести, ротор. с зубцами, число которых меньше чис ла зубцов статора,.а ширина междуполюсного промежутка выполнена равной не целому числу зубцовых делений ротора, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД путем улучшения симметрии фаз генератора, число зубцовых делений статора выполнено в четыре раза, большим числа зубцов ротора, а шаг обмотки статора выполнен равным двум зубцовым делениям статора.

1221698

Составитель В. Золотов Техред O.Corno Корректор E. Сирохман

Редактор M. Бланар филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1618/57,Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5