Бесконтактная синхронная машина

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых приводах. Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения остаточной ЭДС в обмотке якоря при обесточенной обмотке возбуждения и повышения энергетических показателей путем уменьшения тока возбуждения при регулировании этой ЭДС до нуля. Для этого между магнитами 6 и остовом 5 индуктора установлены выравнивающие магнитный потенциал ферромагнитные полюсные наконечники 8 и примыкаюшие к ним с одной стороны и к остову индуктора с другой насыщаюш.иеся ферромагнитные элементы 9. 1 3. п. ф-лы, 4 ил. (С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<511 4 Н 02 К 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 Е17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4311236/24-07 (22) 29.09.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) В. М. Британчук, Е. Д. Карманов, Д. В. Журовик и К. И. Старчеус (53) 621.313.84 (088.8) (56) Патент США № 4656379, кл. 310 — 181, от 04.07.87.

Патент США № 3743873, кл. 310 — 165, от 1973.

„„SU„„1467749 А1 (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ

МАШИНА (57)- Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регули: руемых приводах. Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения остаточной ЭДС в обмотке якоря при обесточенной обмотке возбуждения и повышения энергетических показателей путем уменьшения тока возбуждения при регулировании этой ЭДС до нуля. Для этого между магнитами 6 и остовом 5 индуктора установлены выравнивающие магнитный потенциал ферромагнитные полюсные наконечники 8 и примыкающие к ним с одной стороны и к остову индуктора с другой насыщающиеся ферромагнитные элементы 9.

1 з. и. ф-лы, 4 ил.

1467749

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным электрическим машинам, которые используются в регулируемых приводах.

Цель изобретения — повышение надежности за счет уменьшения остаточной ЭДС в обмотке якоря при обесточенной обмотке возбуждения, а также повышение энергетических показателей за счет уменьшения тока возбуждения при регулировании остаточной ЭДС до нуля.

На фиг. 1 изображена электрическая машина, поперечное сечение; на фиг. 2— то же,продольный разрез; на фиг. 3 — конструкция индуктора с Т-образными ферромагнитными элементами; на фиг. 4 — то же, с Ш-образными ферромагнитными элементами.

Машина содержит статор, состоящий из лагнитопроводящего корпуса 1, внутри которого расположены два пакета 2 сердечника статора с обмоткой 3 якоря в пазах и кольцевой обмоткой 4 возбуждения (ОВ) между пакетами, и вращающийся индуктор. Индуктор содержит магнитопроводящий остов 5, во впадинах между полюсами которого установлены постоянные магниты 6. Под магнитами расположены насыщающиеся зоны 7, содержащие ферромагнитные полюсные наконечники 8, выравнивающие магнитный потенциал постоянного магнита, и насыщающиеся ферромагнитные элементы 9. Ферромагнитный элемент 9 представляет собой «гребенку» из отдельных листов электротехнической стали с прямоугольной кривой намагничивания. Между отдельными листами «гребенки» могут быть установлены немагнитные прокладки.

Синхронная машина работает следующим образом.

Поперечное сечение ферромагнитного насыщающего элемента 9 подбирается таким, что при обесточенной обмотке возбуждения элемент 9 приходит в состояние насьпцения от потока, созданного магнитами.

Увеличивающееся за счет насыщения магнитное сопротивление на пути потока магнитов значительно уменьшает глубину пульсаций потока от магнитов в воздушном зазоре, а следовательно, и ЭДС в обмотке якоря.

Кроме того, сопротивление магнитной цепи машины по оси впадины, в которую входят постоянный магнит и насыщающийся элемент, нелинейно из-за насьццения последнего. В обычном режиме ОВ встречно включена с магнитами, магнитное сопротивление уменьшается и становится линейным. Нелинейность насыщающегося элемента («гребенки») подобрана таким образом, что несмотря на размагничивающее действие ОВ рабочая точка магнита в этом режиме лежит правее точки при отключенной ОВ.

При согласованном включении обмотки возбуждения с постоянными магнитами, когда регулируют ЭДС обмотки якоря до нуля, требуется меньший ток в обмотке, так как уже насыщенная зона препятствует прохождению потока от обмотки возбуж. дения через магниты и поток идет преимущественно через полюс (зубец) индуктора, что приводит к подавлению потока от постоянных магнитов.

Следует отметить, что наиболее эффективно применять «гребенку» при использовании магнитов с прямоугольной кривой размагничивания.

Кроме того, поверхность «гребенки», примыкающая к магниту, должна быть на уровне или ниже оптимальной глубины паза, чтобы не уменьшить пульсации потока за счет разности проводимостей «зуб-паз».

Для повышения технологичности полюсные наконечники и насыщающиеся элементы могут быть выполнены в виде одной Тили Ш-образной детали (фиг. 3 и 4) .

Таким образом, насыщающаяся зона, расположенная под магнитами со стороны остова индуктора, позволяет уменьшить ЭДС обмотки якоря от постоянных магнитов при обесточенной обмотке возбуждения и сни зить ток обмотки возбуждения при регулировании ЭДС обмотки якоря до нуля, по сравнению с машиной, у которой такая зона не предусмотрена.

1. Бесконтактная синхронная машина с кольцевой обмоткой возбуждения на статоре и с безобмоточным индуктором с одноименными явновыраженными полюсами, между которыми установлены радиально намагниченные постоянные магниты, полярность которых обратна полярности полюсов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения остаточной ЭДС в обмотке якоря при обесточенной обмотке возбуждения и повышения энергетических показателей путем уменьшения тока возбуждения при регулировании этой ЭДС до нуля, она снабжена ферромагнитными полюсными наконечниками и насыщающимися элементами в количестве, равном числу полюсов индуктора, полюсные наконечники расположены по внутренней поверхности постоянных магнитов, обращенной к междуполюсной зоне индуктора, а насыщающиеся элементы расположены между полюсными наконечниками и остовом индуктора.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что полюсные наконечники и насыщающиеся элементы выполнены в виде одной ферромагнитной Т-образной или Ш-образной детали.

1467749

6 2 S Ф Z

6 7 8 9

6 78 9

Составитель А. Санталов

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верее Корректор М. Максимишинец

Заказ 213/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101