Электрическая машина с возбудителем

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическик

Республик (ii) 836731 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено Q3Q579 (21) 2760503/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070681 Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 07.06.81

Р1 М Кл 3

Н 02 К 19/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УД (621,313. .322(088.8) (72) Автор изобретения

В.С.Гудков (7! ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ВОЗ ВУДИ 1ЕЛЕМ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к крупным синхронным электрическим машинам или электромагнитным муфтам с возбудите— лями.

Известна элЕктрическая машина с возбудителем, содержащая индуктор с обмоткой возбуждения, якорь и. гене— ратор-возбудитель в виде машины постоянного тока (lj, Недостатком такой машины является

Наличие скользящих контактов. возбудителя„что ограничивает срок службы и надежн ость агрегат а, Известна также электрическая маши-15 на с возбудителем, содержащая индуктор с обмоткой возбуждения, якорь „ индуктор возбудителя со своей обмоткой возбуждения и магнитопроводом якоря возбудителя (2 ). 20 данное техническое .решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, Недостатком такой машины явля- 25 ется наличие выпрямителя, что приводит к пульсациям выходного напряжения и уменьшению стабильности момента на валу машины. Наличие выпрямителей ограничивает также ток воз- 30 бужде ия машины, а тем самым и мощность, Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения и стабильности момента машины.

Указанная цель достигается тем что магнитопровод возбудителя выполнен из двух коаксиальных колец, образующих полюса, соединенные с одного торца перемычкой, между полюсами ра змеще н а кол ьце в ая о бмот ка во збуждения возбудителя, на одном иэ кольцевых полюсов магнитопровода установлен кольцевой полый кожух заполненный жидким металлом, изолированный от магнитопровода и сое.диненный герметично по торцам с электропроводными кольцами, одно иэ которых изолировано от магнитопровода„а другое соединено с ним электрически и оба кольца подключены к обмотке возбудителя, на другом полюсе магнитопровода по окружности равномерно выполнены зубцы, между полюсами магнитопровода с зазорами размещен кольцевой якорь, выполненный из электро- и магнитопроводящего материала,. на цилиндрической поверхности которого со стороны зубчатого полюса установлен второй

836731 изолированный кольцевой кожух с ,жидким металлом и торцовыми электропроводными кольцами, одно из которых изолировано от якоря, а другое соединено с ним электрически, указанные электропроводные кольца подключены к обмотке возбуждения машины, на противоположной цилиндрической поверхности якоря выполнены равномерно по окружности зубцы, На фиг,1 показана предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг, 2возбудитель, поперечный разрез, Электрическая машина содержит кольцевой магнитопровод 1 возбудителя, кольцевую обмотку 2 возбуждения, На полюсе 3 магнитопровода 1 уста- 1S нонлен полый изолированный кольцевой кожух 4 с жидким металлом 5 внутри него. С торцов кожуха 4 герметично установлены электропроводные кольца

6 и 7, одно из которых изолировано gp от магнитопровода 1, а другое соединено с ним электрически. Оба кольца б и 7 подключены к обмотке 2. На полюсе 8 магнитопровода 1 по окружности равномерно выполнены зубцы 9. Меж-15 ду полюсами 3 и 8; размещен кольцевой якорь 10 из электро- и магнитопроводящего материала, На якоре 10 со стороны зубчатого полюса 8 установлен второй кольцевой кожух 11 с жидким металлом 12 и торцоными электропроводящими кольцами 13 и 14, одно из которых изолировано от якоря 10, а другое соединено с ним электрически, Оба кольца 13 и 14 подключены к обмотке 15 возбуждеНия машины, На другой цилиндрической поверхности якоря 10 выполнены равномерно по окружности зубцы 16, При вращении якоря 10 за счет остаточного магнитного потока создается сцепление его зубцов 16 с кольцевым слоем жидкого металла 5. Последний вращается с определенным скольжением относительно якоря 10, Благодаря этому в кольцевом слое металла кожуха 4 индуктируется униполярная ЭДС, Под действием этой

ЭДС течет ток в обмотке 2 возбуждения и идет процесс самовозбуждения. Вместе с тем слой металла 12 кожуха 11 тормозится магнитным полем, выходящим из зубцов 9 внутреннего кольцевого.папюса 8 магнитопровода 1. Благодаря этому индуктированная. в слое металла 12 кожуха 11 ЗДС уменьшается и ЭДС индуктированная в якоре 10, .определяет . наличйе тока в цепи обмотки 15 возбуждения машины. По мере роста магнитного потока возбудителя усиливает- . ®О ся тормозной эффект и слой металла

12 в кожухе.11 остается почти неподвижным (только скапьэит), тогда якорь . 10, вращаясь пересекает,магнитное IIqne и .в нем индуктируется. возрастающая униполярная ЭДС.Если в кожухе 11 помещено гладкое магнитопровод-., ное кольцо, то и оно будет вращаться синхронно относительно неподвижного полюса 8. Если в кожухе 11 помещено магнитопроводное кольцо с зубцами, то при достаточно большом потоке оно останется неподвижным при совпадении его зубцов с зубцами полю.са 8 магнитопронода 1. В этом случае будет получено максимально возможная

ЭДС. При данной частоте вращения и данном магнитном потоке.

Предлагаемая электрическая машина имеет улучшенную форму выходного напряжения и стабильный момент на валу вследствии того, что для самовозбуждения в данной машине не требуется применение выпрямителей, что исключает пульсации тока возбуждения и пульсацию выходного напряжения.

Формула изобретения

Электрическая машина с возбудителем, содержащая индуктор с обмоткой возбуждения, якорь, индуктор возбудителя с .обмоткой возбуждения. и магнитопровод, якорь возбудителя, отличающаяся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения и стабильности, магнитопровод возбудителя ныполнен из двух коаксиальных колец, образующих полюса, соединенные с одного торца перемычкой, между полюсами размещена кольцевая обмотка возбуждения возбудителя, на одном из кольцевых полюсов магнитопровода установлен кольценой полый кожух, заполненный жидким металлом, изолированный от магнитопровода и соединенный герметично. по торцам с электропроводными кольцами, одно из которых изолировано от маг- 1 нитопровода, а другое соединено с ним электрически, и оба кольца подключены к обмотке возбудителя, на другом полюсе магнитопровода йо окружности равномерно выполнены зубцы, между полюсами магнитопровода с зазорами размещен кольцевой якорь, выполненный из электро- и магнитопроводящего материала, на цилиндрической поверхности которого со стороны зубчатого полюса установлен второй изолированный кольцевой кожух с жидким металлом и торцовыми электропроводными кольцами, одно из которых . изолировано от якоря, а другое соединено с ним электрически, укаэанные электропроводные кольца подключены к обмотке возбуждения машины, на противоположной цилиндрической поверхности якоря выполнены равномерно поокружности зубцы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петров Г.Н. Электрические машины 4 П. М., ГЭИ., 1963, с.402.

2. Патент Японий Р 49-23646, кл. 55 В 1 1974.

836731

Редактор Г.Бельская

Заказ 3170/42 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий 113035, Москвар Ж-35,. Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул.Проектная,4

< На> ю

Pua l

Составитель В.Трегубов

ТехредН.Ковалева Корректор М.У!ароши