Неявнополюсный ротор электрического генератора

Неявнополюсный ротор электрического генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрическим, преимущественно многополюсным, машинам небольшой мощности при малом числе катушек возбуждения на полюс. Цель изобретения - улучшение формы ЭДС генератора и упрощение технологии его изготовления. Шаги катушек возбуждения ротора выполняют неодинаковыми исходя из выражения Y<SB POS="POST">I</SB>= 00I-1+2T, где I - порядковый номер катушки (I=1,2,...,N), N - суммарное число катушек возбуждения на роторе, T - полуразность шагов катушек с соседними порядковыми номерами, так что суммарная намагничивающая сила всех катушек ротора образует ступенчатую трапецию с числом ступеней, равным полному числу катушек возбуждения на роторе. 5 ил.

союз соаетсних социдлистических

РЕСПУБЛИК (дд Н 02 К 1/06

8".<",пЯЛЫЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРцтиям пРИ Гкнт сссР (21) 4329173/24-07 (22) 12.10 ° 87 (46) 30.05.89. Бюл. r;- 20 (71) Тольяттинский политехнический .институт (72) В,Ф. Сергеев (53) 621.313.333 (088.8) (56) Костенко M.П., Пиотровский Л.И.

Электрические машины. Ч. ТХ, М,-Л., Энергоиздат, 1958, с. 65. . Домбровский В.В. Хуторецкий Г.М.

Основы проектирования электрических машин переменного тока, Л., Энергия, 1974, с. 50. (54) НЕЯВНОПОЛЮСНЫЙ РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к элекИзобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при разработке неявнополюсных электрических генераторов небольшой мощности.

Цель изобретения — улучшение формы ЭДС генератора и упрощение технологии изготовления.

На фиг.1 представлена желаемая форма. кривой MDC обмотки возбуждения; на фиг.2 — конфигурация зубцовой зоны четырехполюсной машины, обеспечивающая желаемую форму кривой МРС обмотки возбуждения; на фиг.3 — конфигурация зубцовой зоны 6-полюсной машины, обеспечивающая желаемую форму кривой MDC обмотки возбуждения;

ÄÄSUÄÄ f48355 1 трическим преимущественно многополюсным машинам небольшой мощности при малом числе катушек возбуждения на полюс. Цель изобретения — улучшсние формы ЭДС генератора и упрощение технологии его изготовления. Шаги катушек возбуждения ротора выполняют неодинаковыми, исходя из выражения у.=у;,4 2t, где i — порядковый номер катушки (i = 1,2,,п), n — сум марное число катушек возбуждения на роторе, t — полуразность шагов катушек с соседними порядковыми номе- ° рами, так что суммарная намагничивающая сила всех катушек ротора образует ступенчатую трапецию с числом ступеней, равным полному числу катушек возбуждения на роторе. 5 ил. на фиг.4 — форма кривой MDC полюсов

4-полюсного ротора; на фиг.5 — форма кривой MDC полюсов 6-полюсного ротора.

Кривая ИОС (фиг.2) состоит из 12 одинаковых по амплитуде ступеней

1- 12 и достаточно близко приближается к трапеции. По окружности рото— ра уложено 12 катушек возбуждения ,13-24 по 3 на каждом из 4 полюсов

25-28. Вершина трапеции, соответствующая шагу наименьшей катушка 13, составляет примерно 1/3 ее основания, которое по ширине близко полюсному делению машины Г, Такая форма MDC обеспечивает форму ЭДС ма ш ны, близкую к синусоидаль1483551 ч ной при диаметральном шаге обмотки якоря (не показана) . !!!аги всех катушек 13 — 24 возбуждения различны и определены из соотношепия 1

y,=y, I-2t где i — порядковый номер катушки

1 3-24; полуразность шай ов соседних катушек. !!!аг меньшей катушки 13 y, =- 13 шаги остальных катушек рави«I: у =

15 г) уэ = !7 У вЂ” 19 " У =

21 t, у = 23 t; y„= 25 t y

33 t; у, = 35 t, полюсное дс чснпс равно = 36 t. Например, прп диамстре роторов, равном D = 160 мм, пол|осное деление i =- 125,66 IIt;, = 7 /35 = 3, 59. Кету,.в:и 13-24 каждого полюса 25-28 «онцстпричсс,н охватывают большие зубцы ?9-3?, и. глощие на каждом пол|ос с 25-28 различную шири ну

B соответствии с величиной шага меньшей катушки пол|оса. На полюсе 25 в пазах ЗЗ уложены катушки 13 (у „=

13 t) 17 (у — 21 ); 21 (у

29 t) которые образуют ступени

lkDC 1,5 и 9 фиг. 1, на полюсе 26 катушки 15 (у = 17 t) 19 (у„

25 t) 23 (у „„= 33 t), образующие ступени МЗС 3,7 и 11.фиг.1, на полюсе 27 — катушки 14 (у = 15 t);

18 (y, = 23); 22 (y„, = 31 t), образующие ступени MDC 2,6 и 10 фиг.1, на полюсе 28 — катушки 16 (у =

19 t); 20 (у = 27 t), 24 (у, =

35 t), образующие ступени MDC 4,8 и 12 фиг.1., Соответственно большие зубцы имеют размеры: на полюсе 25

13 t; на полн)с е 26 — 1 7 t; на полюсе 27 — 15 !; na полюсе 28 — 19

35

Катушки уложены в 24 одинаковых паза. Пазовые деления на всех полюсах

45 одинаковы и равны 4 t, зубцы в нейтральной (межполюсной) зоне различны и равны между йолюсами 25 и 26 — 5 между полюсами 26 и 27 — 4 t; 27 и

28 - .3, 28 и 25 — 4

Суммарная ИОС всех катушек 13-24 составляет кривую, изображенную на фиг. 1, обеспечивая синусоидальную

ЭДС машины.

На фиг.3 представЛена конфигура- 55 ция зубцовой эоны 6-полюсного ротора. По окружности ротора уложены 12 катушек возбуждения 29-40 (по числу ступеней NDC на фиг.1) по две на каждый полюс. 41-46. Llarn всех катушек различны, определены по выражению у; = у,, + 2 t и имеют те же значения в единицах t, что и для предыдущего случая (фиг.2), Значение здесь другое и вычисляется исходя из величины ), Например, для ротора

D=1G0 мм 2р=б, 7=®/2р = Я 160/G

83,77 мм, t = < /35 = 2,39 мм.

Верхние 6 ступеней фиг.1 (катушки

29-34) образуют шаги малых катушек

»а 6 полюсах 41-46. Для обеспечения большей равномерности распределения узкие и широкие катушки чередуются по окружности ротора в следующем порядке: 29-33-31-32-30-34, образуя боль— шие зубцы 47-52, соответствуюшие размерам шагов катушек. Катушки возбуждения уложены в одинаковые пазы

53. Пазовые деления в пределах дуги полюсов одинаковы и равны 6 t, зубцы 54 в межполюсовых зонах различны и равны: 6 t — между полюсами 41 и

42; 4 t — между полюсами 42 и 43;

5 t — между полюсами 43 и 44, 6 между полюсами 44 и 45, 4 t " между полюсами 45 и 46; 5 t — между полюсами 46 и 41. Данные зубцы 54 не проводят основной магнитный поток, потому их различие не сказывается на магнитных свойствах ротора.

На полюсе 41 уложены катушки 29 и 35, образующие ступени MDC 1 и 7 фиг ° 1; на полюсе 42 - катушки 33 и

39, образующие ступени MDC 5 и 11 фиг.1; на полюсе 43 - катушки 31 и

37, образующие ступени MDC 3. и 9 фиг.1, на полюсе 44 — катушки 32 и

38, образующие ступени MDC 4 и 10 фиг.1; на полюсе 45 —. катушки 30 и

36, образующие. ступени ИПС. 2 и 8 фиг.1; на пол фе 46 — катушки 34 и

40, образующие ступени MDC 6 и 12 фиг. 1. Суммарная кривая MDC обмотки возбуждения ротора образует всю фиг.1, На фиг.5 показано распределение

MDC данного ротора по полюсам,обозначение ступеней MDC соответствует фиг,З.

В сравнении с прототипом ротор по изобретению при той же форме MDC имеет в 6 раэ меньше активных зубцов

47-54, что существенно упрощает технологию изготовления, а также использование активного слоя.

1483551

Для того, чтобы полу нить заданную на фиг.1 форму HDC в неявнополюсной машине, по прототипу необходимо на каждом полюсе иметь 12 катушек возбуждения (по числу ступеней кривой фиг.1) и следовательно 24 активных паза на каждом полюсе. В 4-полюсном . исполнении общее число пазов на роторе при этом должно быть равно

z = 2р,24=96, в 6-полюсном z=2p.24=

=144. В машинах малой мощности с ограниченным диаметром ротора выполнить такое число активных пазов технологически сложно, использование объема ротора при этом ухудшается, технологичность обмотки снижается.

В конструкции ротора по изобретению независимо от числа полюсов для получения заданной на фиг.1 формы

NDC достаточно иметь на роторе 24 активных паза.

Таким образом, конструкция неявнополюсного ротора по изобретению позволяет получить в малых в особенности многополюсных генераторах достаточно близкую к синусоидальной ЗДС при повышенном по сравнению с. про— тотипом использовании активного объема ротора и упрощении техноло— гии его изготовления.

Формула изобретения

Неявнополюсный ротор электрического генератора, содержаший большие и малые зубцы и пазы с концентрической катушечной обмоткой возбуждения, 15 отличающийся тем, что, с целью улучшения формы ЭДС генератора и упрощения технологии его изготовления, все катушки возбуждения ротора выполнены различной ширины, 2р причем шаги катушек определены по выражению у = у ;„ + 2t, где i — порядковый номер катушки (1 = 1,2,..., n) n — суммарное число катушек возбуждения на роторе; t — полуразность

25 шагов соседних катушек.

1483551

1483551

Составитель В, Трегубов

Техред А.Кравчук Корректор С. Щекмар

Редактор А. Долинич

Заказ 2845/51 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101