Бесконтактная синхронная электрическая машина

 

1. БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая статор с рабочей обмоткой, раз мещенный внутри него когтеобразный ротор, магнитопроводящие щиты, вне незамкнутый магнитопровод и обмотку возбуждения в виде катушки, о т л ичающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повьшения удельной мощности, магнетопроводящие щиты снабжены выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод , выполненный в виде стержня, а катушка обмотки возбуждения размещена на указанном стержне. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в стержне внешнезамкнутого магнитопровода под обмоткой возбуждения установлен постоянньш магнит с осевой намагниченностью .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU () 1) 4р11Н 02-K 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ костью, 6

6

13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3685136/24-.07 (22) 04. 01. 84 (46) 15.06. 85. Бюл. Р 22 (72) А. В. Фрибус (53) 621. 318. 32 2(088. 8) (5 6) 1. Куцев алов В.M. Синхронные машины в установившихся симметрич- . ных режимах. Рига, "Зинатне", 1972, с. 166, рис. 5.2..

2. Паластин Л.М, Синхронные машины автономных источников питания.

М., "Энергия", 1980, с. 21-22 ° . (54) (57) 1. БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая статор с рабочей обмоткой, размещенный внутри него когтеобразный ротор, магнитопроводящие щиты, внеш11 10 незамкнутый магнитопровод и обмотку возбуждения в виде катушки, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения удельной мощности, магнйтопроводящие щиты снабжены выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод, выполненный в виде стержня, а катушка обмотки возбуждения pasмещена на указанном стержне.

2.- Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в стержне внешнезамкнутого магнитопровода под обмоткой возбуждения установлен постоячный магнит с осевой намагничен1162008

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к бесконтактным синхронным генераторам для систем электроснабжения или двигателям с внешнезамкнутым потоком 5 возбуждения.

Известна бесконтактная синхронная электрическая машина, содержащая статор с обмотками, магнитопроводящий корпус и щиты, когтеобразный ро- 10 тор, установленный на немагнитном валу, и обмотку возбуждения, выполненную в виде двух цилиндрических катушек, расположенных внутри корпуса по обеим сторонам статора и 15 охватывающих ротор и кольцеобразные выступы щитов P) .

Недостатком известной машины является то, что она имеет большой вес из-за наличия внешнезамкнутой 20 магнитной системы возбуждения, охватывающей статор, и больших размеров обмотки возбуждения, которая выполняется из двух одинаковых частей для обеспечения симметрии и охваты- 25 вает не только активную часть магнитопровода ротора но и немагнитный вал и кольцевые выступы магнитопроводящих щитов. Это приводит к значительному увеличению среднего диамет- 30 ра витка, увеличению массы и потерь на возбуждение. Симметричное расположение катушек обмотки возбуждения относительно статора приводит к увеличению длины машины и требует конструктивных элементов для крепления каждой катушки.

Наиболее близкой к предлагаемой является бесконтактная синхронная электрическая машина, содержащая 40 статор с рабочей обмоткой, размещенный внутри него. когтеобразный ротор, магнитопроводящие щиты, внешнезамкнутый магнитопровод и обмотку возбуждения в виде катушки (2j.

Недостатками такой машины являются сложность конструкции, что связано с наличием обязательно двух катушек, пониженная удельная мощность, так как машина имеет увеличенные 50 аксиальные размеры, а кроме того, значительный диаметр катушек, что приводит к увеличению сопротивления обмотки возбуждения и потерь мощности в ней. 55

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение удельной мощности.

Указанная цель достигается тем, что в бесконтактной синхронной электрической машине, содержащей статор с рабочей обмоткой, размещенный внутри него когтеобразный ротор, магнитопроводящие щиты, внешнезамкнутый магнитопровод и обмотку возбуждения в виде катушки, магнитопроводящие щиты снабжены выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод, выполненный в виде стержня, а катушка обмотки возбуждения размещена на указанном стержне.

В стержне внешнезамкнутого магнитопровода под обмоткой возбуждения может быть установлен постоянный магнит с осевой намагниченностью.

На фиг. 1 схематически представлена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Бесконтактная синхронная электрическая машина состоит из когтеобразного ротора 1, собранного на немагнитном валу 2, статора 3 с рабочей обмоткой 4, установленного в немагнитном корпусе 5, магнитопроводящих щитов 6 и 7 с односторонними выступами 8, образующими с контактирующим с ними стержнем 9 внешнезамкнутый магнитопровод, и обмотки 10 возбуждения, охватывающей стержень 9 °

Для обеспечения надежного самовозбуждения стержень 9 может иметь постоянный магнит 11 с намагничиванием вдоль оси стержня. 1 (иты 6 и 7 установлены с зазорами 12 и 13 по отношению к ротору 1, установленному с рабочим зазором 14 со статором 3.

Принцип действия предлагаемой машины состоит в,следующец.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой 10 возбуждения и (или) постоянным магнитом 11, проходит вдоль стержня 9 по выступам 8 магнитопроводящих щитов 6 и 7 и через дополнительные кольцевые зазоры 12 и 13 в ротор 1. Далее поток из одной половины когтеобразного ротора 1 проходит через рабочий воздушный зазор 14 в статор 3 и возвращается во вторую половину когтеобразного рото- ра 1. При вращении ротора 1 в рабочей обмотке 4 наводится ЭДС.

Преимущество такой конструкции машины с внешнезамкнутым потоком возбуждения состоит в том, что обмотка возбуждения охватывает внешнезамк11 62008

Составитель В. Трегубов

Редактор Л.Алексеенко Техред О.Ващишина Корректор.М.Самборская

Заказ 3975/54 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 нутый магнитопровод, выполненный в виде стержня, и имеет при этом минимальную среднюю длину витка, а следовательно, массу обмотки и потери мощности на возбуждение. Кроме того значительно улучшаются условия охлаждения обмотки, что позволяет еще уменьшить ее габариты за счет повышения плотности тока. Выполнение внешнезамкнутого магнитопровода в виде одного стержня существенно снижает потоки рассеяния через статор, упрощает конструкцию, поскольку и при наличии одной катушки обмотки возбуждения обеспечивается полная симметрия системы возбуждения, в то время как в прототипе для обеспечения симметрии обмотка возбуждения должна обязательно выполняться из двух одинаковых катушек, раэмещаемых симметрично относительно статора. В предлагаемой электрической машине упрощает ся кон струкция обмотки возбуждения и крепление ее упро5 щается также конструкция машины в целом и уменьшается ее осевая длина.

Значительно снижаются трудоемкость изготовления внешнезамкнутого магнитопровода и в несколько pas масса

10 заготовки для него. При изготовлении стержня магнитопровода частично или полностью из постоянного магнита обеспечивается надежное самовоэбуждение машины, а эа счет обмотки возf5 буждения — хорошее регулирование. .Конструкция машины обеспечивает удобный монтаж и демонтаж обмотки возбуждения и намагничивание постоянного магнита без разборки всей машин ны.