Электрический генератор

 

Изобретение относится к электромашипостроению , в частности к автомобильным электрическим генераторам с когтеобразными полюсами. Целью изобретения является повышение надежности и КПД. На роторе 3 генератора между полюсными половинами 4 размещена полость 5 возбуждения . На наружной торцовой поверхности полюсной половины закреплены вентиляционные лопасти 8. Лопасти имеют хвостовую часть 9 и размещены между двумя одноименными полюсами 6. Такая конструкция увеличивает площадь лопастей, повышает производительность вентилятора, снижает температуру ротора и статора. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1() (м)з Н 02 К9/06

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 10cjg L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йиг.1 (21) 4778971/07 (22) 08.01.90 (46) 30.05.92. Бюл, М 20 (71) Научно-производственное объединение по автоэлектронике и автотракторному электрооборудованию (72) Б.И. Евграфов, Б,И. Крупский, С,В. Маликов, И.А. Кузнецова и А.И. Федулов (53) 621.313.713(088.8) (56) Василевский В.В. и др. Автомобильные генераторы. М.: Транспорт, 1978, с.50-51.

Патент ФРГМ 3038031, кл. Н 02 К 9/06, 1980. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к автомобильным электрическим генераторам с когтеобразными полюсами. Целью-изобретения я вляется повышение надежности и КПД. На роторе З.генератора между полюсными половинами 4 размещена полость 5 возбуждения. На наружной торцовой поверхности полюсной половины закреплены вентиляционные лопасти 8. Лопасти имеют хвостовую часть 9 и размещены между двумя одноименными полюсами 6. Такая конструкция увеличивает площадь лопастей, повышает производительность вентилятора, снижает температуру ротора и статора. 1 з.п.ф-лы, 7 ил, 1737632

Известны электрические генераторы с . 5

20 лопасти вентиляторов, эффективность охлаждения обмоток генератора мала, особенно при небольших частотах вращения (до 5000 — 6000 мин ). 30

Целью изобретения является повышение КПД за счет улучшения эффективности вентиляции и повышения надежности.

45

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции автомобильных электрических генераторов с когтеабразными полюсами. когтеобразными полюсами, охлаждение которых производится вентилятором, установленным на валу снаружи генератора.

Недостатками таких генераторов являются большие потери на вентиляцию, что снижает КПД генератора, высокий уровень вентиляционного шума, наличие наружных . вращающихся частей.

Известен также автомобильный генератор, содержащий статор с обмоткой, когтеобразный ротор с обмоткой возбуждения между полюсными половинами, подшипниковые щиты с вентиляционными отверстиями и два вентилятора, закрепленные на роторе, Потери на вентиляцию таких генераторов меньше, чем у известных, а КПД выше, ниже уровень вентиляционного шума, нет наружных вращающихся частей.

Однако вследствие ограниченного пространства между полюсными половинами и подшипниковыми щитами, где размещены

Указанная цель достигается тем, что в электрическом генераторе, содержащем статор с обмоткой, коггеобразный ротор с обмоткой возбуждения между полюсными половинами, подшипниковые щиты с вентиляционными отверстиями и вентиляционные лопасти, закрепленные на наружной торцовой поверхности по крайней мере одной полюсной половины ротора, каждая лопасть установлена между двумя. одноименными полюсами ротора и выполнена с хвостовой частью, размещенной над цилиндрической поверхностью полюсной половины напротив полюса противоположной полярности, Кроме. того, по крайней мере на одном из мест сопряжения лопастей с поверхностью ротора: наружной торцовой поверхностью полюсной половины, цилиндрической поверхностью полюсной половины между одноименными полюсами, внутренней поверхностью полюса могут быть выполнены пазы, в которых установлены лопасти с хвостовыми частями.

На фиг.1 изображен генератор, продольный разрез; на фиг.2 — часть ротора с лопастью вентилятора; на фиг.3 — вариант крепления лопастей на плоском кольце; на

15 фиг.4 — плоское кольцо с лопастью вентилятора; на фиг.5 — соосная с осью вращения ротора установка лопастей; на фиг.6 — установка лопастей на одной из полюсных половин под углом к оси вращения ротора; на фиг.7 — выполнение лопастей наклонными относительно цилиндрической поверхности между полюсами и внутренней поверхностью полюсов.

Генератор содержит статор 1 с обмоткой 2, внутри статора 1 установлен ротор 3, между полюсными половинами 4 которого размещена обмотки 5 возбуждения. Полюсные половины 4 ротора 3 содержат, например, по шесть когтеобразных полюсов 6. На наружной торцовой поверхности 7 по крайней мере одной полюсной половины 4 закреплены вентиляционные лопасти 8, Каждая лопасть 8 установлена между двумя одноименными полюсами 6 одной из полюсных половин 4 ротора 3 и выполнена с хвостовой частью 9, размещенной над цилиндрической поверхностью 10 полюсной половины 4, расположенной между упомянутыми одноименными полюсами 6 напротив полюса 6 противоположной полярности другой полюсной половины 4. Хвостовая часть 9 лопасти 8 может быть удлинена и установлена не только над указанной цилиндрической поверхностью, но и над обмоткой 5 возбуждения ротора или нэд обмоткой 5 возбуждения и на внутренней поверхности 11 полюса 6.

По крайней мере на одном из мест сопряжения лопастей 8 с поверхностью ротора: наружной торцовой поверхностью 7 полюсной половины 4, цилиндрической поверхностью 10 полюсной половины 4 между одноименными полюсами 6, внутренней поверхностью 11 полюса 6 выполнены пазы

12-14, в которых установлены лопасти 8 с хвостовыми частями 9 (фиг.1 и 2). Лопасти 8 могут устанавливаться на плоском кольце

15, которое расположено на наружной торцовой поверхности 7 по крайней мере одной из полюсных половин 4 (фиг.3 и 4).

Лопасти 8 могут быть установлены радиально в плоскости оси вращения ротора 3 (фиг.5) или под углом к оси вращения (фиг.6), Лопасти 8 могут быть установлены наклонно к цилиндрической поверхности 10 полюсной половины и внутренней поверхности 11 полюсов 6 (фиг.7), Статор 1 генератора закреплен в подшипниковых щитах 16 и 17, на торцовой поверхности которых выполнены вентиляционные отверстия 18 и 19 для входа охлаждающего потока воздуха, Выходные вентиляционные отверстия

20 и 21 выполнены на цилиндрической поверхности подшипниковых щитов 16 и 17.

173 7632

В данном примере выполнения выпрямитель22 и регулятор 23 напряжения размещены с наружной стороны подшипникового щита 17 и закрыты защитным кожухом 24. В кожухе 24 выполнены отверстия 25 для входа охлаждающего воздуха. В подшип никовых щитах 16 и 17 установлены подшипники 26 и 27;

При вращении ротора 3 лопасти 8 вентилятора засасывают охлаждающий воздух через отверстия 18 и 19 и выбрасывают его через отверстия 20 и 21, при этом весь воздушный поток проходит через лобовые части обмотки 2 статора 1.

Если лопасти 8 с одной из сторон генератора выполнены несимметричными относительно другой либо с одной стороны наклонными относительно оси вращения ротора 3, тс образуется составляющая воздушного потока, которая обдувает поверхность обмотки 5 возбуждения, при этом сами лопасти 8 являются направляющими для этой составляющей воздушного потока.

Часть воздушного потока пройдет через воздушный зазор и пазы.

Входные вентиляционные отверстия 18 и

19 расположены таким образом, что входящий в генератор воздух предварительно охлаждает ступицу шарикоподшипников 26 и 27.

Прежде чем поступить в отверстия 19 подшипникового щита 17, поток охлаждающего воздуха входит в вентиляционные отверстия 25 защитного кожуха 24 и охлаждает выпрямитель 22 и регулятор 23.

При равных диаметрах вентиляторов генераторов производительность можно считать примерно пропорциональной площади лопастей. Площадь лопастей вентиляторов предлагаемого генератора примерно в 2 раза больше, чем известного, вследствие чего производительность таких вентиляторов выше.

УлучШается эффективность охлаждения обмоток статора и возбуждения, выпрямителя, регулятора напряжения и шарикоподшипников.

5 Снижение температуры обмотки возбуждения кроме уменьшения потерь эа счет снижения сопротивления обуславливает увеличение тока возбуждения, следовательно, магнитного потока и мощности на выхоl0 де генератора.

Таким образом, КПД генератора увеличивается за счет снижения токовых потерь в обмотках статора и возбуждения, увеличения мощности эа счет тока возбуждения.

15 Кроме того, уменьшаются потери в более холодных выпрямителе и регуляторе напряжения, а также повышается ресурс генератора в целом за счет меньших температур на подшипниках и обмотках.

Формула изобретения

1.3лектрический генератор, содержащий статор с обмоткой, когтеобразный ротор с обмоткой возбуждения между

25 полюсными половинами, подшипниковые щиты с вентиляционными отверстиями и вентиляционные лопасти, закрепленные на наружной торцовой поверхности по крайней мере одной полюсной половины ротора, 30 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, каждая лопасть установлена между одноименными полюсами ротора напротив полюса противоположной полярности и выполнена с хво35 стовой частью, размещенной над обмоткой ротора.

2.Генератор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что по крайней мере на части поверхности сопряжения лопастей и ротора вы40 полнены пазы, в которых размещены упомянутые лопасти.

1737632

Фиг.2

1737632

1737632

Составитель А.Воинов

Техред М.Моргейтал Корректор М,Демчик

Редактор T.Ëàýîðåíêo

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

Заказ 1901 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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