Полюс электрической машины

Полюс электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

() 764043

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.10.78 (21) 2676083/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 К 1/24

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.313..04 (088.8) Опубликовано 15.09.80. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.80 иа делам нзооротеиий и открытий (72) Авторы иэобретени я

P. Â. Оганян и А. О. Вартанян

1 г т с

k н

4

Ю ( (71) Заявитель (54) ПОЛЮС ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к электрическим машинам с массивными полюсными наконечниками.

Известен полюс электрической машины, содержащий массивный полюсный наконечник (1).

Недостатки этого полюса — выделение больших электрических потерь на поверхности массивного наконечника -из-за пульсации поля, обусловленного в основном зубцовыми гармониками, повышенный нагрев полюса 10 и полюсной обмотки, низкий КПД машины.

Известен также полюс электрической машины, содержащий сердечник и массивный полюсный наконечник, поверхность которого, выходящая в расточку якоря, имеет рифление. Рифление поверхности полюсного наконечника несколько уменьшает поверх- . ностные потери и приводит к снижению нагрева полюса (2) .

Недостатками рифленных полюсов явля-. ются повышение трудоемкости изготовления ввиду необходимости дополнительной обработки, некоторое возрастание ампервитков возбуждения из-за увеличения расчетного воздушного зазора, а также, в ряде кон2 струкций, недостаточно эффективное снижение уровня поверхностных потерь и нагрева.

Цель изобретения — уменьшение электрических потерь и снижение трудоемкости изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в полюсе электрической машины, содержащем сердечник и массивный полюсный наконечник, на внешней поверхности массивного полюсного наконечника закреплена обшивка из тонколистового ферромагнитного материала, например из электротехнической стали, причем электрическое сопротивление материала обшивки превышает электрическое сопротивление материала полюсного наконечника.

Кроме того, между массивным полюсным наконечником и обшивкой может быть расположен слой электроизоляционного материала. Обшивка может быть выполнена из отдельных частей.

На фиг. 1 и 2 схематически показан полюс электрической машины с шихтованным сердечником и массивным наконечником; на фиг. 3 — полюс когтеобразной формы; на фиг. 4 — полюс электрической машины с электроизоляционным слоем между

764043

1О

15 ге

25 за

Формула изобретения

З5

55 полюсны м наконечником и обшивкой; на фиг. 5 — полюс электрической машины с обшивкой, выполненной из отдельных частей по длине; на фиг. 6 — полюс электрической машины с обшивкой, имеющей прорези.

Полюс электрической машины состоит из сердечника 1 (шихтованного или массивного) и массивного полюсного наконечника 2, на внешней активной поверхности 3 которого, выходящей в расточку якоря электрической машины, закреплена обшивка 4 из тонколистового ферромагнитного материала, например из электротехнической стали. Обшивка 4 закреплена на наконечнике 2 или загибом углов 5, или посредством винта 6, или иным способом (клеем, сваркой и т. п.).

Для возбуждения на полюсе может быть обмотка 7.

Обмотка может быть общей для группы полюсов (индукторные, когтеобразные и другие машины), а в ряде конструкций обмотка возбуждения может отсутствовать— при осуществлении возбуждения постоянными магнитами. Полюс может быть целиком массивным когтеобразной (фиг. 3) или обычной (фиг. 4) формы; в последнем случае для крепления обшивки могут быть использованы полюсные болты 8. Предложенный полюс электрической машины может быть массивным с пазами для распределенной обмотки (полнополюсный ротор, например, турбогенератора); в этом случае обшивка состоит из нескольких частей, покрывающих каждый зубец ротора отдельно.

В варианте исполнения полюса электрической машины для ограничения токов, замыкающихся по обшивке через поверхностный слой наконечника, между полюсным наконечником и обшивкой расположен слой электроизоляционного материала 9 (обычно лака, краски или клея). В другом варианте исполнения обшивка 4 выполнена из нескольких частей (фиг. 5). Обшивка 4 может иметь вырезы 10 (фиг. 6).

Электрическое сопротивление материала обшивки превышает электрическое сопротивление материала полюсного наконечника.

Полюс электрической машины работает следующим образом.

При перемещении в рабочем режиме возбужденного полюса в пространстве относительно якоря на активной поверхности полюсного наконечника из-за зубцовых пульсаций рабочего потока возникает разность электрических потенциалов, протекают токи и выделяются потери. Так как токи, вызванные зубцовой пульсацией потока, обычно имеют высокую частоту (порядка нескольких тысяч Гц), то вглубь полюсного наконеч ника они не проникают, а замыкаются по тонкому поверхностному слою. Расположенная на поверхности полюсного наконечника тонколистовая ферромагнитная обшивка выполнена для эффективности из высоколегированной электротехнической стали, удельное электрическое сопротивление которой превышает электрическое сопротивление обычной конструкционной стали более, чем в 4 раза. Поэтому сопротивление всех контуров, по которым замыкаются поверхностные токи, возрастает примерно в 4 раза, что приводит к уменьшению величины протекаемых токов также в 4 раза по сравнению с обычным массивным наконечником из конструкционной стали и соответственно к уменьшению потерь.

Применение ферромагнитной обшивки не увеличивает расчетный воздушный зазор, поэтому параметры обмотки возбуждения остаются неизменными, в то время как рифление поверхности известного полюсного наконечника на 7 — 8 /р увеличивает расчетный воздушный зазор, что приводит к увеличению ампервитков полюса на 3 — 4 /р, на столько же возрастают потери в обмотке возбуждения. Рифление поверхности полюсного наконечника менее эффективно и с точки зрения уменьшения поверхностных потерь.

Обычно оно уменьшает поверхностные потери не более, чем в 1,5 раза. С другой стороны, трудоемкость изготовления штампованных обшивок заметно ниже трудоемкости рифления полюсных наконечников.

Таким образом, применение предложенного полюса электрической машины позволяет уменьшить поверхностные потери и обусловленный ими нагрев обмотки.

1. Полюс электрической машины, содержащий сердечник и массивный полюсный наконечник, отличающийся тем, что, с целью уменьшения электрических потерь и снижения трудоемкости изготовления, на внешней поверхности массивного полюсного наконечника закреплена обшивка из тонколистового ферромагнитного материала, например из электротехнической стали, причем электрическое сопротивление материала обшивки превышает электрическое сопротивление материала полюсного наконечника

2. Полюс по п. 1, отличающийся тем, что между массивным полюсным наконечником и обшивкой расположен слой электроизоляционного материала.

3. Полюс по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что обшивка выполнена из отдельных частей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алексеев Л. Е. Конструкция электрических машин. М.— Л., ГЭИ, 1958, с. 177.

2. Видеман Е. и Келленбергер В. Конструкция электрических машин. «Энергия», 1972, с. 257.

764043

Составитель Ф. Подольская

Редактор С. Лыжова Техред К. Шуфрнч Корректор М. Коста

Заказ 6808/18 Тираж 783 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4