Индуктор электрической машины

 

„„SU„„1043797

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 02 К 21/16ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3307251/24-07 (22) 06.03.81 (46 ) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72). P.Â.oãàíÿí (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексного электрооборудования (53) 621.313.323(088.8) (56) 1. Балагуров B.A. и др. Электрические машины с постоянными магнитами. М.=Л., "Энергия", 1964, с. 54-55.

2 . Паластин Л.М. Электрические машины автономных источников. М

"Энергия", 1972, с, 69-70. ф (54)(57) ИНДУКТОР. ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ

МАШИНЫ, содержащий когтеобразные полюса, постоянный магнит с аксиальной намагниченностью, обмотку регулирования возбуждения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и расхода конструктивных материалов, обмотка размещена на когтеобразных полюсах в междуполюсных промежутках.

1043797

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к индукторам смешанного возбуждения.

Известны индукторы электрических ,машин, содержащие когтеобразные полюса и постоянный магнит 1 ). 5

Недостатком такой конструкции является то, что в ней отсутствует возможность регулирования магнитного потока.

Наиболее близким к изобретению g является индуктор электрической маши- ны, содержащий когтеобраэные полюса с аксиальной намагниченностью, обмотку регулирования возбуждения 2 .

Недостатком известной конструкции является необходимость размещения в одном кольцевом объеме между торцами когтеобразных систем как кольцевого постоянного магнита, так и Кольцевой регулировочной обмотки, что приводит к увеличению- диаметра иидуктора, а следовательно, и .габаритов электрической машины. С увеличением диаметра индуктора возрастает расход материала когтеобразных полюсов, а также расход других, в частности, конструкционных материалов в электрической машине.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и расхода конструкционных материалов.

Указанная цель достигается.тем, mo в индукторе электрической машины обмотка размещена на когтеобразных полюсах в междуполюсных промежутках.

На фиг. 1 показан индуктор, про- 35 дольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — вариант полюса индуктора с фасками для клиньев наполюсе и выступом для укладки лобовых частей регулировочной обмот40 ки; на фиг. 4 — вариант регулировочной об» мотки индуктора с числом катушек, равным числу полюсов, на фиг. 5 — то же, с числом катушек, равным числу пар полюсов у на Фиг. б — то же, с одной катушкой. 45

Индуктор электрической машины содержит когтеобразные полюса 1 и 2, установленные на валу 3 таким обра- зом, что между их торцами расположен кольцевой постоянный магнит 4; намагниченный в аксиальном направлении. Вал 3 может быть выполнен из немагнитной или магнитомягкой стали.

На индукторе уложена регулировочная обмотка 5, расположенная в простран- 55 стве между боковыми сторонами б и 7 полюсов 1 и 2. Хежполюсные части обмотки 5 опираются на внешнюю ао-. верхность 8 постоянного магнита 4 и на поверхность впадин 9 между полю- бО сами одной полярности. Обмотка 5 закреплена каким-либо известным способом, например клиньями 10, для которых на полюсах 1 и 2 выполнены фаски 11. ПлОскОсти ВиткОВ Обмотки 5 б5 параллельны направлению намагничива-, ния 12 постоянного магнита 4.

Лобовые части 13 и 14 обмотки 5 огибают торцы 15 и 16 полюсов 1 и 2.

На внешних торцах полюсов 1 и 2 име." ются выступы 17 и 18, на которые опираются лобовые. части 13 и 14 об- . мотки 5.

Обмотка 5 может быть выполнена с числом катушек 19, равным числу полюсов индуктора (фиг. 4). В этой конструкции лобовые части катушек 19 обмотки 5 огибают каждый полюс индуктора с обоих торцов. В этом случае катушки 19 должны быть присоединены к источнику постоянного тока так, чтобы направление токов и череду1сщихся катушек 19 были бы противоположными в лобовых частях 13 и 14 катушек 19 на одном торце индуктора.

Обмотка 5 может быть выполнена с числом катушек 19, равным числу пар полюсов 1 индуктора (фиг. 5).

В этой конструкции лобовые части 13 и 14 катушек 19 обмотки 5 огибают с обоих торцов только одноименные полюсы 1, например только все северные. В этом случае катушки 19 должны быть присоединены к источнику тока так, чтобы направления токов всех Катушек 19 на одном торце индуктора совпадали.

Обмотка 5 может быть выполнена из одной катушки 18, лобовые части

13 и 14 которой огибают все полюсы 1 с одного внешнего торца 20, а все плюсы 2 — c противоположного внешнего торца 21.

Работа индуктора осуществляется следующим образом.

Индуктор помещают в расточку электрической машины и приводят во вращение с номинальной частотой вращения. Постоянный магнит 4 обычно выбирают таким, чтобы он своим магнитным полем в зазоре обеспечивал получение требуемого напряжения иа клеммах электрической машины при холостом ходе.

При нагружении электрической машины по регулировочной обмотке 5 От независимого источника или от автоматического регулятора возбуждения пропускают постоянный ток. Направле-,. ние этого тока выбирается таким, чтобы он создавал в воздушном зазоре машины магнитный поток, совпадающий по направлению с потоком от постоянного магнита 4. Изменением тока обмотки 5 (ручным или автоматическим способом) в зависимости от величины нагрузки компенсируют реакцию якоря и устанавливают требуемое неизменное значение или, в общем случае, нужный характер изменения напряжения на клеммах электрической машины.

Предлагаемый индуктор электрической машины имеет очевидное преиму1043797 щество перед известными индукторами электрических машин со смешанным возбуЖдением. В известных индукторах регулировочная обмотка выполняется в форме кольца и располагается в пространстве между торцами когтеоб-" .5 разных полюсов, аналогично постоянному магниту. Поэтому, с переходом от магнитного возбуждения к смешанному, для размещения этой обмотки приходится увеличивать габариты ц индуктора, отходя от минимальных габаритов магнитного возбуждения..

B предлагаемом индукторе электри» ческой машины переход к смешанному возбуждению не приводит к увеличе- .. к нию габаритов индуктора. Этот поло-. жительный эффект имеет Место вслед" ствие применения взаимного расположения регулировочной обмотки и когтеобразных полюсов. i

В предлагаемом индукторе электри- 20 ческой машины расход материала регулировочной обмотки больше, по сравнению с известным индуктором, ввиду выполнения этой обмотка отличной по форме (фиг. 4, 5 и 6) от наиболее рациональной — кольцевой. Однако такое возрастание расхода материала этой обмотки в машинах компенсируется тем, что диаметр электрической машины по расточке не увеличивается, а следовательно, не увеличивается длина вылетов и, соответственно, расход материала обмотки якоря. Таким образом, суммарный расход материала (например, меди) обеих обмоток машины в электрической машине практически не превышает расхода этого материала в электрической машине смешанного возбуждения с известным индуктором.

Одновременно сохранение неиэмеи ным и диаметра индуктора приводит к заметной экономии стали когтеобразных полюсов, а также к экономии материала ряда конструктивных узлов машины, например, щитов, станины

И T ° Д °

1043797

Составитель В. Трегубов

Редактор A. Шандор Техред И.Метелева корректор A. ФеРенп

Заказ 7354/59 Тираж 687 Подписное

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4