Ударный генератор

 

УДАРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий статор с размещенной на полюсах сосредоточенной однофазной обмоткой и с изолированным от нее и от маг нитопровода статора экраном из электропроводного материала с разрезами, число которых равно числу полюсов в плоскости, перпендикулярной виткам обмотки, и ротор с однофазиой обмоткой , снабженной средством коммутаций ее накоротко, отличающийся тем, что, с цепью уменьшения массогабаритных показателей и упрощения конструкции, экран вьшолнен из двух коаксиально размещенных друг относительно друга обечаек с отверстиями , по форме и числу полюсов статора , внутренняя обечайка с одного торца жестко соединена с подшипниковым щитом, а разрезы в экране выполнены с другого торца обеих обечаек в аксиальном направлении в зоне i каждого из упомянутых отверстий, причем на наружной поверхности внут Л ренней обечайки выполнены замкнутые пазы вокруг каждого из отверстий для размещения обмотки статора.

0% 09

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А зцр Н 02 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВ ЩЮЭЪСтви .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3576659/24-07 (22) 08.04.83 (46) 30.08.84.Бюл. В 32 (72) П.В.Васюкевич и А.А.Юдаков (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт нм. Серго Орджоникидзе (53) 621.313.322(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 904133, кл. Н 02 К 25/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3399870/24-07, кл. Н 02 К 25/Ooi 1982. (54)(57) УДАРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий статор с размещенной на полюсах сосредоточенной однофазной обмоткой и с изолированным от нее и от магнитопровода статора экраном иэ электропроводного материала с разрезами, число которых равно числу полюсов

Ъ в плоскости, перпендикулярной виткам обмотки, и ротор с однофаэной обмоткой, снабженной средством коммутации ее накоротко, о т л н ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и упрощения конструкции, экран выполнен из двух коаксиально размещенных друг относительно друга обечаек с отверстиями, по форме и числу полюсов статора, внутренняя обечайка с одного торца жестко соединена с подшипниковым. щитом, а разрезы в экране выполнены с другого торца обеих обечаек в аксиальном направлении в зоне каждого иэ упомянутых отверстий, причем на наружной поверхности внутренней обечайки выполнены замкнутые пазы вокруг каждого из отверстий для размещения обмотки статора.

1111233

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам, и может быть использовано для создания сильных магнитных полей, запитки ламп и других импульс

5 ных систем.

Известен ударный генератор, содержащий явнополюсный статор с одно-, фазной сосредоточенной обмоткой, размещенной на полюсах, и изолированным от нее и от магнитопровода статора экраном из электропроводного материала и ротор с однофазной обмоткой, снабженной средством коммутации накоротко (11 °

Наличие экрана в данном устройстве .препятствует замыканию магнитно.го потока в процессе преобразования энергии с полюса статора на ярмо, 20 однако при этом магнитное поле попадает в обмотку статора, вызывая дополнительные потери энергии и снижая эффективность преобразования:. энергии в результате снижения плот25 ности магнитного потока в воздушном зазоре.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является ударный гене- Зо ратор, содержащий явнополюсный статор с однофазными обмотками и экранами из электропроводного материала, замкнутыми вокруг катушек этих обмоток, т.е. выполненными в виде оболо- 35 чек по форме катушек. Экраны электроиаолированы OT обмоток и от магнитопровода статора и имеют по одному . разрезу в плоскости, перпендикулярной виткам обмотки. Экраны катушек, 4О размещенных на соседних полюсах, примыкают друг к другу на стороне рабочего зазора. Ротор генератора имеет однофазную обмотку, снабженную средством коммутации ее накоротко Г21. . 45

Недостатком известного устройства является сложность выполнения экранов катушек статорной обмотки из тонкостенных конструкций. Такие экраны должны удерживаться на магнитопро-5О воде статора с помощью специального крепления, так как во время работы генератора на них действуют значи- . тельные по величине электродинамичес. кие силы, передаваемые через магнито- 5З провод на корпус генератора. Монтаж и эксплуатация генератора в этой связи затруднительны.

Цель изЬбретения — уменьшение массогабаритных показателей и упрощение конструкции ударного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в ударном генераторе,,содержащем

Ь статор с размещенной на полюсах сосредоточенной однофазной обмоткой и с изолированным от нее и от магнитопровода статора экраном из электропроводного материала с разрезами, число которых .равно числу полюсов в плоскости, перпендикулярной виткам обмотки и ротор с однофазной обмоткой, снабженной средством коммутации ее накоротко, экран выполнен из двух коаксиально размещенных друг относительно друга обечаек с отверстиями по форме и числу полюсов статора, внутренняя обечайка с одного торца жестко соединена с подшипниковым щитом, а разрезы выполнены с другого торца обеих обечаек в аксиальном направлении в зоне каждого из упомянутых отверстий, причем на наружной поверхности внутренней обечайки выполнены замкнутые пазы вокруг каждо», ro из отверстий для размещения обмот

I ки статора.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый генератор, осевой разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Устройство содержит экран статорной обмотки, образованный двумя цилиндрическими обечайками — внутренней 1 и внешней 2, выполненными с отверстиями под полюса, на которых размещена якорная обмотка 3. Один из подшипннковых щитов 4 жестко связан с одним торцом внутренней обечайки 1, образуя единый корпус генератора. С противоположного торца обечаек 1 .и 2 выполнены разрезы 5 в аксиальном направлении, число которых равно числу полюсов ударного генератора. При сборке ударного генератора разрезы в обечайках 1 и 2 должны совпадать. Обмотка 3 размещается в замкнутых пазах 6, выполненных вокруг каждого отверстия на наружной поверхности внутренней обе.чайки 1, Второй подшипниковый щит 7 изолирован от обечайки 1 с помощью изоляционных втулок 8 и прокладки 9.

Полюса 10;,статора генератора размещены в упомянутых прямоугольных отверстиях, выполненных в обечайках

1 и 2, и окружены. ярмом 11. Полюса

10 шихтованы вдоль оси генератора, что упрощает технологию их сборки и увеличивает магнитное сопротивление полюсов в направлении касательной к диаметру..Последнее приводит к увеличению КПД ударного генератора. Ярмо 11 шихтовано поперек оси генератора и имеет прямоугольные пазы для сопряжения с полюсами 10 .tO статора. Ярмо 1 1 может быть выполнено составным. . Однофачная обмотка 12 ротора закреплена на магнитопроводе 13,и снабжена средством 14 коммутации ее íà- ts коротко, размещенным на валу 15.

Ротор генератора также может быть снабжен экраном, выполненным аналогично экрану статора, в пазах которого размещается при таком конструк- 20 тивном выполнении генератора обмотка 12.

Сборка ударного генератора производится следующим образом.

Отдельно собранные ротор с под- 25 шипниковым щитом 7 и статор стыкуются между собой через прокладку 9, затем крепятся к фланцу привода (не показан}. Для проведения профилактических работ с обмоткой статора щ ярмо 11 осевым перемещением снимается с генератора, высвобождая полю- са 10, которые свободно вынимаются из отверстий экрана., Обечайка 2 снимается также осевым перемещением.

Частичный разбор генератора обеспечивает прямой доступ ко всей обмотке статора.

Генератор работает следующим образом. 40

В начальный момент времени обмотка 12 разомкнута, к обмотке 3 подключен через дроссель источник посто янного напряжения, ротор раскручен до номинальной скорости. Магнитный 45 поток, созданный током статорной обмотки, замыкается через магнитонровод 13 ротора. В момент совпадения магнитных осей однофазных обмоток статора и ротора с помощью средства

14 коммутации роторная обмотка 12 замыкается накоротко. Постоянная времени обмотки 12 больше времени поворота ротора на один оборот, поэтому

1233 4 обмотка 12 удерживает с помощью на- . веденных в ней токов первоначально созданный магнитный поток. При повороте ротора на 180 эл. град. взаимная индуктивность обмоток 3 и 12 принимает максимальное отрицательное. значение. Токи, протекающие в обмотках 3 и 12, создают поля, стремящие" ся взаимно ослабить друг друга. Благодаря закону сохранения потокосцепления (закон Кирхгофа для магнитных полей) это вызывает в обмотках 3 и

12 увеличение токов до значений, обеспечивающих выполнение этого за" кона. Импульс тока в обмотке 3 замыкается через нагрузку, включенную параллельно обмотке 3 через диод. Направленные встречно магнитные потоки пытаются замкнуться по наикратчайшему пути, снижающему эффективность процесса преобразования кинематичес-. кой энергии в электрическую. Траектория этого пути лежит через обмотку 3. Обечайки 1 и 2, выполненные из электропроводного материала,благодаря вихревым токам, возникающим в них, препятствуют проникновению магнитного поля через обмотку 3 с полюса 10 на ярмо 11. Вследствие этого, магнитный поток вынужден замы-, каться между полюсами в узком зазоре между ротором и статором. Продольная шихтовка полюсов 10 статора препятствует шунтированию магнитного потока по полюсам. Благодаря этому, повышается плотность магнитного потока в воздушном зазоре и, как следствие, повышается удельная энергоемкость генератора.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в том, что масса ударного генератора снижается на

10-20Х благодаря тому, что экран вы олияет одновременно и функции кор" пуса генератора. Разъемное выполнение магнитопровода статора значительно упрощает процесс сборки и разборки генератора и проведение профилактических работ со статорной обмоткой без удаления ротора из корпуса. Свободный доступ к обмотке статора уп.рощает эксплуатапию генератора в части улучшения охлаждения наиболее теплонапряженных узлов..1111233

Составитель Т.Калашникова

Редактор Л..Алексеенко Техред Т.Иаточка

Корректор E.Ñèðoõìàí

Подписное

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

Заказ 6324/43 Тираж 666ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д. 475