Бесконтактная синхронная машина

 

Изобретение относится к электрическим машинам совмещенного типа с обращенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями на роторе, может применяться в машинах малых и средних мощностей, работающих в генераторном или в двигательном режимах. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, улучшение параметров и снижение расхода меди. Машина с совмещенным синхронньм возбудителем содержит в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью р 2 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р , а на роторе - обмотку возбуждения с полюсностью р и ш-фазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р,, , соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбуждения ротора через т-фазньш блок вращающихся вентилей. Каждый полюсньй наконечник 2р,4-полюсного явнополюсного ротора содержит четыре группы.пазов с двумя смещенными на .угол cji. пазами в каждой группе, оск групп пазов смещены относительно оси полюса на, углы t р. и + (з ,. Якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, вьтолнена т 4-фазной, содержит 16 катушек и ось каждой катушки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны однослойных катушек расположены в пазах,смещенных на угол У. Для первой фазы начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются отнойительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки , где р, 4,d 211/48, р 1,5о1, р 4,5ь1и у 7Ы. На статоре уложена одна .совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р 2, а выводы от их нулевых точек образуют два дополнительных зажима для полюсности возбудителя .1 з.п. ф-лы, 4 ил. с (О (Л ю со ОС

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

-РЕСПУБЛИН

„,SU„„1297180

А1 (51)4 H 02 К 19/36 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3992061/24-07 (22) 25.11.85 (46) 15.03.87. Бюл, № 10 (75) В.И. Попов и С.В. Попов (53) 62!.3 13 322.013.8(088.8) (561 .«сит В.В. Классификация бес.актных синхронных машин. — В кн.:

",=:..контактные электрические машины.

Т.1 Рига, 1961, с, 32.

Авторское свидетельство СССР № 817871, кл. Н 02 К 3/28, 1981.

::агрядцкий В.И, Совмещенные электрические машины. Кишинев, 1971, с. 21, рис. 1. 12, б. (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ MAIUHHA (57) Изобретение относится к электрическим машинам совмещенного типа с обращенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями на роторе, может применяться в машинах малых и средних мощностей, работающих в генераторном или в двигательном режимах.

Цель изобретения — упрощениеконструкции и изготовления, улучшение параметров и снижение расхода меди. Машина с совмещенным синхронным возбудителем содержит в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью р =2 и обмотку возбужде1 ния возбудителя с полюсностью р, а на роторе — обмотку возбуждения с полюсностью р и m-фаэную якорную об1 мотку возбудителя с полюсностью р соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбуждения ротора череэ m-фаэный блок вращающихся вентилей. Каждый полюсный наконечник 2р,=4-полюсного явнополюсного ротора содержит четыре группы. пазов с двумя смещенными на угол Ы пазами в каждой группе, оси групп пазов смещены относительно оси полюса на, I углы + P и + p,. Якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выполнена m = 4-фазной, содержит 16 катушек и ось каждой катушки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны однослойных катушек расположены в пазах,смещенных на угол т . Для первой фазы на- а

Ю чала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами

9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды.

Для трех других фаэ номера. катушек э в чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки, где р = 4, с = 23/48, P = 1,5<, P = 4,5d и g = 7Ы. На статоре уложе- 3 на одна .совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные трехфазные Сф. ) звезды, начала которых образуют СР трехфаэные зажимы для полюсности р =2 а выводы от их нулевых точек

t образуют два дополнительных зажима для полюсности возбудителя р =4.1 э.п.

2 ф-лы, 4 ил. й

129718О

Изобретение относится к бесконтактным явнополюсным синхронным машинам с совмещенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями на роторе. 5

Цель. изобретения — упрощение конструкции, улучшение параметров и снижение расхода меди путем электрического совмещения демпферной и якорной обмоток возбудителя на явнополюсном 10 .роторе, На фиг. 1 изображена электрическая схема лредлагаемой машины, на фиг.2— явновйраженные полюса (2р, =4) с расположением пазов на их полюсных нако- f5 нечниках (в верхней части) и схема якорной обмотки возбудителя, уложенной в пазах полюсных наконечников в нижней части, на фиг. 3 и 4 — диаграммы ЭДС катушек якорной обмотки 20 возбудителя для полюсности р„ =2 и р =4 соответственно.

Машина (фиг,1) содержит в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку (ОЯ) с полюсностью р =2 и обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ) с полюсностью р =4, причем эти обмотки могут быть совмещены в одной обмотке по известной схеме. Ротор содержит обмотку возбуждения (ОВ) с 30 полюсностью р и четырехфазную якор1 ную .обмотку возбудителя (ОЯВ) с полюсностью р, соединенную в звезду

2э и подключенную к ОВ ротора через блок вращающихся вентилей (В), собранных, 35 например, по схеме четырехфазного двухполупериодного выпрямления. При вращении ротора приводным двигателем со скоростью п и при возбуждении ОВВ через зажимы Н1 È2 постоянным (выпрям- 40 ленным) током в ОЯВ наводится ЭДС, выпрямляемая вентилями В, и выпрямленным током питается ОВ, полем которой наводится ЭДС в ОЯ с зажимами С1, С2, СЗ. ОВ уложена на полюсах 2р =4- 45, полюсного ротора и индуктивно с 2р

=8-полюсным полем возбудителя не связана, а ОЯВ уложена в пазах на полюсных наконечниках явновыраженных полюсов. Каждый полюсный наконечник 50 содержит четыре группы пазов с двумя смещенными на угол сг- =2Э/48 рад, пазами в каждой группе. Оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы +P = 1,5д.=2 /32 и + P =4,5d.= 55

=бз /32 рад.

Якорная обмотка возбудителя (фиг.

2) содержит 16 равномерно распределенных катушек с номерами от 1 до 16 и сторонь с е .,чн н н 1 1гн1х кгг г lllI I", рн<— положены н смс-.нк нных на уг . л 1I =7-1 ==7 I>/24 рад, нто эквивалентно шагу ио павам у =7 при числе эквивалентных

fl пазов ротора Z=48 (фиг.2). В четырехфаэной якорной обмотке возбудителя с зажимами А, В, С, Д в первой фазе начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы

А, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезд.

Для трех других фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки.

На фиг. 3 и 4 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки, показанной на фиг.2, Из диаграммы ЭДС для полюсности р =2 (фиг.3) видно, что

1 обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные восьмифазной короткозамкнутой демпферной обмотке.

Из диаграммы ЭДС для полюсности р =4 г (фиг,4) видно, что обмотка имеет в фазах две параллельные ветви. Таким образом, обмотка, показанная на фиг,2, работает в качестве двух электромагнитно независимых обмоток: короткоэамкнутой демпферной с полосностью р =2 и четырехфазной якорной обмотки

1 возбудителя с полюсностью р =4. На2 правления токов, соответствующих этим полюсностям, показаны стрелками на фиг. 2. Обмоточные коэффициенты обмотки для р =2 и р =4 равны: К, 1 2 2

0,793 и К. „ = 0,966. На фиг. 2 наклонной чертой отмечены отсутствующие пазы ротора. При угле d.= О полюсные наконечники содержат Z--16 пазов и тогда предлагаемая обмотка выполняется двухслойной с у„=2.

Машина с совмещенной обмоткой в пазах на полюсных наконечниках явнополюсного ротора, выполняющей функции короткозамкнутой цемпферной обмотки с р1=2 и якорной обмотки возбудителя. с р =4, имеет более простую конструк2 цию, лучшие параметры и меньший расход меди на роторе. Явнополюсная конструкция ротора способствует улучшению условий охлаждения машины и уменьшению расхода меди на 2р„:-полюсную обмотку возбуждения ротора, а также улучшению формы кривой выходного напряжения путем придания соответствующей формы лолюсным наконечникам. Пазы полюсных наконечников выполняют

12971 (7 CZ c3 и1 Щ

088

1 СаатОР круглыми или овальными полузакрытыми с одно- или многовитковой обмоткой в них из медного изолированного провода.

Предлагаемая машина может работать в качестве генератора и двигателя,может применяться в машинах малых и средних мощностей.

Формула изобретения1O

1. Бесконтактная синхронная машина с совмещенным синхронным возбудителем, содержащая в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью р =2 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р, а на роторе — обмотку возбуждения с полюсностью р и m-фазную якорную

1 обмотку возбудителя с полюсностью

p > соединенную, например, в звезду у! и подключенную к обмотке возбуждения ротора через ш-фазный блок вращающихся г,-- . илей, отличающаяся что, с целью уйрощения конструк- 25 ции, улучшения параметров и снижения расхоца меди, каждый полюсный наконечник 2р, =4-полюсного явнополюсного ротора содержит четыре группы пазов с двумя смещенными на угол Ы пазами 30

8О 4 в каждой группе, оси групп пазов смещены относительно оси полюса íà углы + P и т p . а указанная якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выполнена m-4-фаэной, содержит

16 катушек и ось каждой катушки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны однослойных катушек расположены в смещенных на угол пазах, причем для первой фазы начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды, а для трех других .фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки, где р =4,с =2Г(/48 рад., P=--1,5d., P =4,5d. и g =7 .

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ю- . щ а я с я тем, что на статоре уложена одна совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р„ =2, а выводы от их нулевых точек образуют два дополнительных зажима для полюсности возбудителя р =4.

1297180

ФигЗ

Составитель А. Кацарис

Техред А.Кравчук

Редактор А. Лежнина

Корректор M. Демчик

Закаэ 791/58 Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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