Электрический бесщеточный генератор
Патент 970567
Авторы
Классы МПК
Электрический бесщеточный генератор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистмческмх
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>970567 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.80 (21) 2959334/24 — 07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.
Н 02 К 3/00
3Ъаударстеенный камнтет
СССР ао делам нзабретеннй н отерытнй
Опубликовано 30.10.82 Бюллетень № 40
Дата опубликования описания 30.10.82 (53) УДК 621.313. .042 (088.8) (72) Авторы изобретения
Э. А. Бауман и Б. П. Орлов
Московский завод автотракторного электрооборудования, АТЭ-1
5 (7!) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БЕС 11ЕТОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройству электрических бесщеточных генераторов с обмоткой возбуждения, прикрепленной к статору генератора в междуполюсном пространстве когтеобраэно5
ro индуктора, и может найти применение в конструкции автомобильных электрических генераторов.
Известен бесщеточный генератор с обмоткой возбуждения, прикрепленной к статору генератора в междуполюсном пространстве ротора с коггеобразными полюсами, выполненными несколько меньшей длины, чем половина статора.
Причем в указанном устройстве обмотки возбуждения прикреплены к статору посредством заклинивания в нем по его середине практически листового диска(1).
Часть статора с обмоткой и часть втулки индуктора по этому размеру утяжеляют генератор, ухудшают его характеристики и технико-20 экономические показатели. Автомобильные генераторы в эксплуатации подвергаются воздействию трехосцых вибрации и ударов, значи тельным по величине н градиенту темлературным колебаниям, а также должны быть ремонтоспособны. При этом дисковый элемент крепления обмотки возбуждения, заклиненный в статоре, лри направлении вибрации и ударов вдоль оси вала не выдерживает механических напряжений. Температурное старение элементов превращает их в мембраны, изменяющие прогиб под действием вибрации, температуры и сил одностороннего магнитного притяжения.
Известен также бесщеточный генератор, содержащий ротор с укороченными когтеобразными полюсами и обмотку возбуждения, расположенную на каркасе, выполненном в виде цилиндрической втулки, установленной в расточке статора в междуполюсном пространстве машины, причем укаэанная втулка в средней части имеет выступ, упирающийся во внутреннюю расточку статора и предназначенный для крепления втулки в статоре, например, с помощью опорного винта (2!.
Несмотря на очевидную механическую прочность и простоту такого устройства, данный генератор не применяют ввиду того. что толщина укаэанного выступа значительна (по крайней
3 970567 мере, в 2,5 — 3 раза больше диаметра опорного винта) и при целесообразных соотношениях диаметров и длины активной части генератора составляет практически около 25% длины статора. 5
Цель изобретения — уме«ьшение расхода активных материалов и улучшение характеристик генератора.
Поставленная цель достигается тем, что радиальный выступ втулки выполнен с располо- 10 женными между внутренней конической поверх1 постыл полюсов и наружной поверхностью обмотки возбужения кольцевым утолщением с радиальными резьбовыми отверстиями, а в периферийной части радиальный выступ имеет форму диска с радиальными прорезями, образующими с радиальными отверстиями каналы, в которых расположены винты, прикрепляющие каркас к статору.
На фиг. 1 схематически показано устройство бесщеточ«ого генератора, разрез; на фиг. 2— статор гс«ератора в сборе с обмоткой возбуждения; на фиг, 3 — каркас, аксонометрия.
Генератор содержит статор 1 с якорной обмоткой 2, ротор с укороченными когтеобразными полюсами 3 и обмотку 4 возбу>кдения «а каркасе с несущим дисковым элементом
5, прикрепленным к статору 1 в межполюсном пространстве посредством винтов б,, проходящих через зубцы статора 1. Дисковый несущий
ЗО элеме«т 5 каркаса обмотки 4 возбуждения в простра«ствс между полюсами 3 и обмоткой
4 возбужде«ия снабжен кольцевым утолщением
7 с радиальными резьбовыми отверстиями под винты крепления каркаса.
Винт 6 проходит через зубец статора 1, радиальную прорезь 8 и ввернут в резьбовое отверстие в кольцевом утолщении 7 несущего диска 5. Угловое расположение радиальных прорезей в несу.цем диске 5 и состветственно резьбовых отверстий 9 в кольцевом утолщении
7 (на дне прорезей 8) вибирается в соответствии с числом и расположением зубцов статора.
На фиг. 3, например, показан возможный варна«т для четырех зубцов.
Предлагаемый генератор работает следующим . образом..
При питании обмотки 4 возбуждения постоянным током в маптитопроводе генератора возникает магнитный поток, силовой контур которого замыкается по следующему нути:
50 втулка ротора — полюса 3 одной полярности (например, слева от обмотки возбуждения) воздушный зазор — зубец статора 1 — воздушный зазор — полюса 3 другой полярности (например, справа от обмотки возбуждения) втулка ротора. При вращении возбужденного .ротора под; каждым зубцом с обмоткой статора 2 проходят поочередно полюса 3 то одной, 4 то другой полярности, в результате чего обмот. ка якоря пересекается переменным магнитным потоком и в ней наводится переменная электродвижущая сила. Величина магнитного потока и, следовательно, ЭДС определяется магнитной индукцией в зазоре, шириной полюса и его длиной. Длина статора равна удвоенной длине полюсов плюс расстояние между концами полюсов.
При присоединении обмотки 2 статора 1 к нагрузке величина тока нагрузки зависит от
I сопротивления нагрузки и от полного сопротивления (активного и индуктивного) обмотки 2, пропорционального длине статора. Уменьшение расстояния между концами полюсов 3 не только облегчает генератор, но и улучшает его характеристики, снижая активное и, в большей отепени, индуктивное сопротивление обмотки
2 статора.
Предлагаемое устройство генератора позволяет уменьшить длину статора генератора, в частности на бесщеточных генераторах, выполненных, например, на базе серийного генератора 7250 (с диаметром расточки 97,2 мм), уменьшает длину статора с 42 до 38 мм, одновременно уменьшив индуктивное сопротивление и повысив максимальную мощность генератора на 9,5%. При годовом выпуске 100 тыс. генераторов в год применение изобретения по сравнению с прототипом дает годовой экономический эффект в народном хозяйстве не менее
2бб тыс. рублей.
Формула изобретения
Электрический бесщеточный генератор, содержащий статор с якорной обмоткой, ротор с укороченными когтеобразными полюсами, имеющими коническую внутреннюю поверхность, и обмотку возбуждения, расположенную на несущем каркасе, установленном в расточке статора в междуполюсном пространстве, и выполненном в виде цилиндрической втулки, имеющей в средней части радиальный выступ, прикрепленный к статору при помощи винтов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода материалов при одновременном улучшении эксплуатационных характеристик, радиальньй выступ упомянутой втулки выполнен с расположенным между внутренней конической поверхностью полюсов и наружной поверхностью обмотки возбуждения кольцевым утолщением с радиальными резьбовыми отверстиями, а в периферийной части радиальньй выступ имеет форму диска с радиальными прорезями, образующими с радиальными отверстиями каналы, в которых расположены винты, рикрепляющие каркас к статору.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
970567 6
1. Авторское свидетельство СССР У 4S7433, кл. Н 02 К 3/00, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР У 172903, кл. Н 02 К 3/00, 1962.
970567
Составитель Н. Сухоярская
Техред М, Коштура
Редактор Л. Пчелинская
Корректор А. Ференц
Тираж 721
ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открьпий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 8415/70
Подлисное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4