Синхронный бесконтактный генератор

 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в генераторах автономных источников питания. Цель изобретения - повышение КПД. Генератор содержит обмотку ротора, состоящую из п(р;, + р) стержней 1, и трехфазную статорную обмотку, р и р - соответственно число пар полюсов статорной обмотки и число пар полюсов магнитного поля возбудителя. Все стержни 1 объединены в равномерно расположенные друг от друга р, + PJ группы 2 по п стержней в каждой группе. С одного конца стержни 1 замкнуты кольцом 3, а с другого подключены п изолированных друг от друга колец 4, 5. Расстояние между стержнями, подключенными к каждому кольцу 4 и 5 равно 21Г(р Р радиан. Изобретение за счет увеличения числа пазов ротора Z и числа стержней роторной обмотки позволяет уменьшить дифференциальное рассеяние обмоток , увеличить эффективность электромагнитного преобразования электроэнергии , а следовательно уменьшить расход медного провода, потери меди и увеличить КПД. 4 ил. i «Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 Н 02 К 19/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3950361/24-07 (22) 19.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. Н- 1, (71) Коммунарский горно-металлургический институт и Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики о (7 2) В .Л. Лущик и В. С. Рыжков (53) 621. 313 ° 323 (088. 8) (56) Патент Великобритании% 1348485, кл, Н 02 К 17/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

N - 896700, кл. Н 02 К 19/32, 1982, (54) СИНХРОННЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ГЕНЕРАТ0Р (57) Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в генераторах автономных источников питания. Цель изобретения — повышение КПД. Генератор содержит обмотку ротора, состоящую из п(р, + р ) „„SU„„1282271 А 1 стержней 1, и трехфазную статорную обмотку р и р — соответственно чиэ ? сло пар полюсов статорной обмотки и число пар полюсов магнитного поля возбудителя. Все стержни 1 объединены в равномерно расположенные друг от друга р, + р группы 2 по п стержней

2 в каждой группе. С одного конца стержни 1 замкнуты кольцом 3, а с другого подключены и изолированных друг от друга колец 4, 5. Расстояние между стержнями, подключенными к каждому кольцу 4 и 5 равно 27 (р + р ) радиан. Изобретение за счет увеличения числа пазов ротора Е и числа стержней роторной обмотки позволяет умень- Ж шить дифференциальное рассеяние обмоток, увеличить эффективность электромагнитного преобразования электроэнергии, а следовательно уменьшить расход медного провода, потери меди Я и увеличить КПЛ. 4 ил.

Изобретение отнс .Нтс«1 1« )» >с f)»â€” ческим машинам и мо.«сет б>ь>т«. >«р;1->е .> о

В ге««еряторях эле." тр«г«есной . =. г;с«1)Г>п« автономных иста «ник«)Б nii > çHè)I при «е— няемых для электроснабже ия, например подвижных трянспартн " .устройств. "поездов, автомобилей, тракторов> самс>летов и т.д.

Цель изос>ре Tpf«HH — умен>- шение по-.

1>! терь в генераторах и повышение КПЦ, Ня фиг.1 изображена ротор ая обмотка генератор», ня фиг,? — 2p полюсное магнитное поле возбуд1«те«IH> создаваемое при питании стятарной об1 4

МОТКИ ПОСТОЯННЫМ ТО!СОМ II» 03И Г ..) результирующее мягш«тнос поле, созданное роторпой обмо", ê- îé "при воздай ствии на нее 2р,2 — полюсного 1:о>«я, на о)иг.4 — разделение результируюшей

20> н, с, ня две га1)моники

Обмотка ротора состоит из п(р 1,>) 2 стержней I9 где р — число пар г>олю> сов трехфазнай статорной обмотки. которая представляет собой якорную обмотку генератора, р — число -,àð полюсов магнитного поля возбудителя создаваемое постояннь«м током при «i.-тании 2р„ — полюсных зажимов 2р " p.

>. 1 2 полюсной обмотки. Все стержни 1 of> sc.-" динены в равномерна р»сположенные друг от друга р + р группы 29 ->o n

1 стержней 1 в группе. Н» фиг.1 1«ох-«s>1-. на обмотка, у которой по 2 ròåp:..«II«f в группе, т.e. n = 2.

С одной стороны все стержни 1 ->pi 3 кнуты общим кароткозамьи<яющим кольцам

3, с другой стороны стержни подкпюченъ« к n(n =- 2) отдельнь>11 изолиро1)»И-ным короткозямыкающим кольцам 4 и >, ->0

Расстояния м"жду стержнями, подключенными к кольпу 4, равны 2>1/(p +

+ p ) геометрических радиан. Ня тя«сс>11

2 же р»сстоянии расположены и стержни

1, подключенные к кольцу ) . Тя«со"=

Д > подключение способствует усилению ра-бочих гармоник, создяваемьгх роторной обмоткой, и исключает уравнительнь>е (паразитные) токи>между стержнями различных короткозамыкяющих колец.

Пазы магнитопроводя ротора (не по - -" казаны) равномерно расположены по окружности, число их Z больше числа

2 пазов статоря (не показаны) 7, и сп 1 ределяется соотношением:

Z .

Число стержней роторной обмотки

n(p + р ) выбирается таким образом, I

1«î»1 заполнитI не менее а07. всех

;>азов 1)оторя /, . 2

Следовательно, число >гтержней 1 в

«руппе 2, » тякже число отдельных

Kopofêoç»ìüï»þùHõ колец > и 5 определяются по формуле:

0 622

n ) -- ---р + р

> 2

Генератор работает следущим образом.

Созданное статорной 2р /2р — по2 люснои обмоткой при питании ее постоя. Ным током синусоидальнс распределенное вдоль рястачки статора 2р

2 полюсное поле (фиг.2) наводит в стержнях рОтОрной Обмотки при ее враще«ии с. í"Óñoèäàëüíbiå ЗДС9 под действием

" o« Орых по ним протекают синусоидальи::«е токи, показанные на фиг. 1 стрелками для заданного пространственного расположения стержней относительно, p„ — полюсного поля. Результирующее магнитное поле, созданное роторной с>бмоткой при воздействии на нее 2р—

2 полюсного паля, показано на фиг.З. Результирующее поле может быть разложено

> » .1«ве основные гармонические составляющие (фиг.- ), =де кривая а представляет собой 2p ° — полюснае поле (первая гармоника), кривая >) — 2р — полюс/ а ное поле свторая гармоника) ° Учитывая прострапственнь«й сдвиг стержней друг стносительно друга, а также временной сдвиг токов в стержнях, выражения намягничивающих сил гармонических составляющих имеют следующий вид:

Р, = 0„4774 I sin(dt — — х);

2й

43

= 0,4774 Т s1n(wt + — х) .

Т

Как видно, 2р и 2р †.полюсные

1 9 поля имеют одинаковые амплитуды и

)11>ящяются в разные стороны, 2р9 — полюсное поле наводит в статорной >. > .«р,/zp — полюсной обмотке трехфазную

ЗДС частотой

f. = (р +р) и, с:>.«имяек«ую с трехфазных 2р, — полюсных . з. сик.ов.

Увеличение числа пазов ротора Z 2 и стержней роторной обмотки приводит к у>"«ень>лепию дифференциального рассеяния обмоток, увеличению эффективности электромаг««итного преобра.>ов ания электроэнергии, следовательно9 к уменьягению расхода медного провода

9 патеpь меди и ) величению i.ПД.

1282271

Формула изобретения

Составитель В.Трегубов

Техред А.Кравчук Корректор Е.Сирохман

Редактор С.Патрушева

Заказ 7282/55

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Синхронный бесконтактный генератор, содержащий статор с совмещенной трехАазно-однофазной обмоткой с числами полюсов 2р и 2р, причем 2р, 1 2 в два раза Отличается от 2p, ротор с совмещенной выполненной по типу беличьей клетки 2р, /2р = полюсной обмоткой из стержней, замкнутых на концах короткозамыкающими кольцами, отличающийся тем, что, с целью повышения KIIJI; число стержней обмотки ротора равно n(p + р ) стер 2 У жни объединены в равномерно расположенные по окружности р., + р - группы а по и стержней в каждой группе, причем

5 с одного конца все стержни замкнуты общим короткозамыкающим кольцом, с другого конца подключены к и отдельным изолированным друг от друга короткозамыкающим кольцам, а расстояние между стержнями, подключенными к каждому из отдельных колец, равно 2К х х (р, + рд) геометрический радиан.