Бесконтактная синхронная электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике , может быть использовано в условиях, где не допускается применение щеточных электрических контактов. Целью изобретения является улучшение использования активных материалов. Электрическая машина содержит магнитопровод статора с обмоткой, по обе стороны от которого расположены две вращающиеся когтеобразные полюсные системы, ориентированные по радиусу, и две неподвижные кольцевые обмотки возбуждения . В отличие от известной конструкции обмотка 2 статора выполняется тороидальной. Когтеобразные полюса имеют аксиальные выступы 12, охватывающие обмотку статора, торцовые части 5 магнитопровода статора выполнены из изотропного магнитомягкого материала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 К 19/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694012/07 (22) 22,05.89 (46) 30.10.91. Бюл. 1Ф 40 (71) Московский энергетический институт (72) B.À,Áóðêîâ, А.В.Иванов-Смоленский, В,А.Кузнецов и Е.А,Новикова (53) 621.313,322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 402123, кл. Н 02 К 19/22, 1971.

Бут Д,А. Бесконтактные электрические машины. M.: Высшая школа, 1985, с. 104. (54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА . (57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в условиях, где

„„ Ц „„1688355 А1 не допускается применение щеточных электрических контактов. Целью изобретения является улучшение использования активных материалов. Электрическая машина содержит магнитопровод статора с обмоткой, по обе стороны от которого русположены две вращающиеся коггеобразные полюсные системы, ориентированные по радиусу, и две неподвижные кольцевые обмотки возбуждения. В отличие от известной конструкции обмотка 2 статора выполняется тороидальной. Когтеобразные полюса имеют аксиальные выступы 12, охватывающие обмотку статора, торцовые части 5 магнитопровода статора выполнены из изотропного магнитомягкого материала. 1 ил.

1688355

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным синхронным машинам, и может быть использовано в условиях, где не допускается применение щеточных электрических контактов и предь- 5 являются повышенные требования к массогабаритным показателям машины.

Целью изобретения является улучшение использования активных материалов.

На чертеже йредставлена электриче- 10 ская машина, продольный разрез.

Магнитопровод статора состоит из цилиндрической части 1, шихтованной иэ листов электротехническои стали и имеющей пазы для размещения тороидальной обмот- 15 ки 2 на наружной 3 и внутренней 4 цилиндрических поверхностях, и двух торцовых частей 5 из изотропного порошкового магнитомягкого материала с пазами для тороидальной обмотки 2. Магнитопровод статора 20 закреплен неподвижно на выступе корпуса

6 из немагнитной стали„Система возбуждения машины состоит из неподвижной и вращающихся,частей. Неподвижная часть образована двумя кольцевыми обмотками 7 25 и их магнитопроводами 8. Вращающаяся часть состоит иэ двух полюсных систем когтеобразного исполнения с полюсами 9 и 10 разноименной полярности, причем радиальные полюса ротора, обращенные к тор- 30 цовым поверхностям 11 магнитопровода статора, имеют аксиальные выступы 12 и 13, охватывающие тороидальную обмотку 2 статора, а также аксиальные выступы 14 и

15 другого направления, примыкающие к 35 магнитопроводам 8 обмоток возбуждения.

Таким образом, длина активной части контура обмотки 2 статора получается максимальной, а пассивной — минимальной.

Пассивная часть контура обмотки 2 статора 40 находится в пазах наружной цилиндрической поверхности 3 магнитопровода статора под выступом корпуса 6.

Полюсные системы когтеобразного исполнения закреплены неподвижно на валу 45

16 из немагнитной стали, который установлен в подшипниковых опорах 17.

Бесконтактная синхронная электрическая машина работает следующим образом.

Магнитный поток Фь,создаваемый 50 встречно включенными катушками обмотки

7 возбуждения, замыкается по пути с наибольшей магнитной проводимостью следующим образом: неподвижные магнитопроводы 8 обмотки возбуждения; 55 дополнительные воздушные зазоры д 1; когтеобразные полюса 9 одной полярности; рабочие воздушные зазоры д, д з, д (между полюсами 9 и наружной 3, внутренней 4, двумя торцовыми 11 поверхностями магнитопровода статора); магнитопровод статора, состоящий иэ частей 1, 5; рабочие воздушные зазоры д z, д з, д 4 под полюсами ротора другой полярности,10; дополнительные воздушные зазоры о5

Таким образом, магнитный поток обмотки 7 возбуждения взаимодействует с двумя цилиндрическими 3, 4 и двумя торцовыми 11 поверхностями магнитопровода статора и создает в рабочих зазорах д z, дз, д4 машины разноименно полюсное магнитное поле.

При работе машины в генераторном режиме вращение вала 16 от внешнего источника механической энергии обеспечивает наведение рабочей ЭДС в активной части контура тороидальной обмотки 2 статора, который образует проводники, расположенные в пазах его наружной 3 и внутренней 4 цилиндрических и двух торцовых 11 поверхностей.

Машина может работать и в двигательном режиме, Таким образом, предлагаемая электрическая бесконтактная синхронная машина имеет более высокое использование проводникового слоя статорной обмотки за счет существенного уменьшения длины ее пассивной части, расположенной в зоне наружной цилиндрической поверхности магнитопровода статора, не охваченной коггеобразными. полюсами, что приводит к снижению массы активной меди. Кроме того, увеличение активной поверхности полюсов ротора за счет наличия у них аксиальных выступов, охватывающих тороидальную обмотку, ведет к уменьшению сопротивления магнитной цепи машины, в результате чего для обеспечения той же величины магнитного потока возбуждения потребуется меньшая ЭДС обмоток возбуждения и меньшее активное сечение магнитопровода системы возбуждения, т.е, можно уменьшить количество витков в катушках обмотки возбуждения и массу их неподвижных магнитопроводов, т,е. повысить использование активных материалов и, в целом, получить машину с улучшенными массогабаритными показателями.

Формула изобретения

Бесконтактная синхронная электрическая машина с двойным аксиальным зазором, содержащая статор с неподвижным магнитопроводом и якорной обмоткой, по обеим торцовым сторонам которого расположены две вращающиеся переменно-полюсные системы индуктора, и неподвижную кольцевую обмотку возбуждения, о т л и ч а1688355

Составитель В.Ратайко

Техред М.Моргентал

Корректор С.Черни

Редактор М.Бандура

Заказ 3715 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, якорная обмотка выполнена тороидальной, торцовые части магнитопровода статора выполнены иэ иэотропного магнитомягкого материала, а на неподвижных магнитопроводах установлены две кольцевые обмотки возбужденйя, причем полюса индуктора снабжены с одной стороны аксиально расположеннымии выступами, охваты ва ющи ми цилиндрическую поверхность статора, а с другой — аксиально расположенными в про5 тивоположном направлении выступами, примыкающими к соответствующей поверхности магнитопровода кольцевой обмотки возбуждения.