Синхронный бесконтактный генератор

Синхронный бесконтактный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

y:(ã» l!I >;

Своз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЙЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву = (22) Заявлено05.09.73 (21} 1956715/2407 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43} Опубликовано 05. 10.77. Бюллетень №3( (45} Дата опубликования описания 20.11,77

2 (51) M. Кл.

Н 02 К 21/00

Государственна(й комитет

Совета Мнннстроа СССР

fN делам изобретений и открь(тнй (53) УДК 621.313,82 (088. 8) (72) Автор изобретения

Л, M. Г1аластин (71) Заявитель (54) СИНХРОННЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным регулируемым электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов.

Известны электрические машины с индуктором, содержащим радиально намагниченные магниты, закрепленные на магнитомягкой втулке и снабженные клювообразными полюсными наконечниками (I f

Недостатком этих электрических машин является сложность бесконтактного регулирования напряжения.

Известны также двух пакетные электрические переменнополюсные машины с якорными обмотками на статоре и установленной между пакетами статора регулировочной обмоткой.

Индук(оры в такой машине соединены между 15 собой аксиальной перемычкой, причем каждый индуктор содержит радиально намагниченные магниты одной полярности н расположенные между ними магнитомягкне сердечники с полк>оными наконечниками. Магниты разных нндукто()ов об>р;<цц ны к в<):зд ц<н<>му зазору рази<>имсннымн пол<осами (2J.

1l<äî<1àòê;<мн таких зз(KIрич (KHK машин и ВЛН< 1 СH ЗН >I IH Г(1I>IIHII M с<<:!Ч<, ll<. В<>1< ()K()<. H(.

<)о>)<,<ов;<)<)«;)кт«вн<<х i<;

ИЛ НЗГОГ(>ВЛЕНИЯ. ог

2

Кроме того известен индукторный синхронный бесконтактный генератор, статор которого выполнен трехпакетиым. На каждом пакете расположены якорные обмотки, а между пакетами — регулнровочные обмотки. Ротор генератора состоит из трех частей, средняя из которых выполнена в виде зубчатого магнитопровода, а крайние части содержат постоянные магниты с полюсными наконечниками (3).

Однако это устройство имеет невысокий

КГ1Д из-за наличия постоянной составляющей потока возбуждения, не наводящей полезной

ЭДС и загружакзщей магнитную цепь машины.

Целью изобретения является повышение

КПД путем снижения мо(цности возбуждения.

Для этосе> магниты радиально намагничены и установлены с чсредующейся полярностью, а. волюсные наконечники выполнены в виде клюьч>в н соединены с зубцами среднего магннтопр< >«<> 1;i а<(сна.l ьно i становлен ными ч агнитоI5I5II КИМИ ЦЕРЕМЫЧК;<Мн.

Н;< ф«<. схема Гич«скн изображен предло»й < «

Г<>Г) г н <>;<1<»;Г>; lII lit р< .5< >й < >. << м < +,I V Ill> K<. 1 ими.

Бесконтактный синхронный генератор выпол45 нен трехпакетным и состоит из двух крайних основных переменнополюсных (силовых) пакетов l и среднего вспомогательного индукторного компаундирующего пакета 2. На каждом пакете расположены якорные обмотки 3, соединенные между собой последовательно. Генератор содержит две обмотки 4 регулирования, каждая из которых расположена между одним из крайних и средним пакетами статора. Указанные обмотки создают в расточке основных пакетов одинаково направленные потоки, которые, суммируясь в среднем пакете, создают униполярный поток противоположного направления. Этот униполярный поток возбуждения из балластного (постоя пой составляющей) становится полезным регулировочным потоком переменнополюсных пакетов.

В расточке пакетов статора расположены три части полюсной системы ротора.

Каждая полюсная система ротора, расположенная под одним из основных пакетов статора, состоит из одинарной системы клювов 5 с регулируемыми постоянными магнитами 6 одной полярности, между которыми на втулке 7 размещены нерегулнруемые постоянные магниты 8, которые с помощью цолюсных наконечников 9 и немагнитной чашки 10 образуют явнополюсную систему другой полярности. Все магниты 6 и 8 намагничиваются в соответствующих радиальных направлениях.

Средняя часть ротора выполнена зубчатой и снабжена ярмом 11.

Для создания замкнутой магнитной цепи, по которой проходят униполярные потоки обмоток регулирования, и эффективного регулирования потоков магнитов при одновременном устранении такой цепи для нерегулируемых магнитов, а также для индуктирования ЭДС в якорной обмотке среднего пакета статора той же частоты, что и в обмотках основных пакетов, число зубцов средней части ротора выполнено равным половине числа полюсов основных пакетов статора. Гlри этом зубцы средней части ротора сокрагцают длину магнитопроводящего пути потока возбуждения для регулируемых магнитов

6, а пазы этой части увеличивают магнитонепроводящий путь потока возбуждения для нерегулируемых магнитов 8.

Оси одноименных полюсов с регулируемыми магнитами крайьих частей и зубцов средней части должны совпадать между собой вдоль оси вра щен и я.

Для создания максимальной магнитной проводимости по пути униполярных регулировочных потоков кольцевых обмоток 4, проходящих в плоскостях, ортогональных плоскостям прохождения рабочих потоков постоянных магнитов основных пакетов и подмагничивающих регулируемые магниты, между клювами 5 крайних частей ротора и зубцами средней части размещены аксиальные перемычки 12 из магнитомягкой стали, ширина которых составляет половину ширины сердечника клюва.

МеЖду нерегулируемыми магнитами крайних частей вдоль оси вращения ротора должны быть магнитонепроводящие участки. С этой целью для создания минимальной магнитной проводимости по пути униполярных регулировочных потоков размагничивающих нерегулируемые постоянные магниты, между магнитами

Q и t3 в зоне пазов средней части t отора размещены аксиальные перемычки 13 нз немагнитной стали, имеющие ширину двойного полюсного деления.

Для высокоскоростных машин перемычки

12 и 13 выполняются в виде биметаллического кольца. Для обеспечения минимального веса перемычки !2 размещаются во внутренних пазах осевых втулок 7 и ярма 11, а перемычки

13 устраняются.

Применение двух обмоток регулирования и магнитопровода средней части позволяют получить одинаковую полярность рабочих и регулировочных потоков в расточках крайних (рабочих) пакетов статора, а также при соответствующих соотношениях чисел полюсов и зубцов сердечников якорей расположить одну общую обмотку якоря для всех трех пакетов ñòàòîðà.

Рабочий поток возбуждения магнитов Ф создается регулируемыми 6 и нерегулируемыми

8 радиально намагниченными магнитами. Г1ри регулировании напряжения две кольцевые обмотки 4 и зубцы среднего индукторного пакета создают униполярный регулировочный поток, проходящий по пути максимальной магнитной проводимости магнитных шунтов постоянных магнитов, аксиальных магнитомягких перемычек, зубцов индукторного пакета и пакетов стали якорей статора.

Для устранения размагничивания другой части радиально намагниченных магнитов, не содержащих магнитомягких шунтов, униполярный поток возбуждения ограничивается сопротивлениями последовательно расположенных аксиальных немагнитных перемычек и пространством пазов индукторного пакета.

За счет того, что постоянные магниты намагничены радиально и установлены с чередчющейся полярностью полюсов, а полюсные наконечники однополярных магнитов выполнены в виде клювов и соединены с зубцами среднего маги итопровода аксиал ьно установленными магнитомягкими перемычками создается магнитная цепь без пассивных магнитопроводящих промежутков. В результате постоянная составляющая потока возбуждения индукторного пакета, проходя по магнитопроводам основных пакетов, наводит полезную ЭДС, участвующую в основном энергопреобразовательном процессе, что повышает КПД генератора.

Форму га изобретения

Синхронный бесконтактный генератор, содержащий трехпакетный статор с якорными обмотками и обмотками регулирования, размещенными между указанными пакетами, и ротор, состоящий из трех частей, средняя из которых выполнена в виде зубчатого магнитопровода, а крайние части имеют постоянные магниты с полюсными наконечниками, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения мощности возбуждения, магниты радиально намагничены и установлены с

575735

$ б чередующейся полярностью полюсов, а полюсные наконечники однополярных магнитов выполнены в виде клювов и соединены с зубцами среднего магнитопровода аксиально установленными магннтомягкими перемычками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР М 197738, 214 1 1967

2. Пугачев В. А. Аксиальные индукторные машины с постоянными магнитами в пазах индуктора. Диссертация. Рига, 1969.

3. Бесконтактные электрические машины.

«Зинатне», 1970, т. 9, с. 10.

575735 Риг..Г и lZ (:оставнтель Л. Головченко

Тех рел (). ))уговня Корректор 1),. Мельнн IpHKo

Реаактор )4. Марковская

Заказ 4!)46/38 Тираж 9!7 I I î)III è P II IIP

IIklI1kIl II4 осупарстне1ни>го комитета (.онета Министров (.(.(:Р о аслам и н>6)н. сннй и о крнгий ! );)О:)1. Москва, Ж-. )5, Раушскан на(1, л. 4/5

Филиал Illll l )! )It IIT>. t. У кгорол, ул. I)роеьтная, 4