Тахогенератор

Авторы патента:

H02K23/44 - с подвижными или поворотными ферромагнитными частями

Использование: тахогенераторы высокого класса точности постоянного и переменного напряжения. Сущность изобретения: тахогенератор содержит индуктор , якорь с обмоткой, сердечник, на лобовой части обмотки якоря закреплено ферромагнитное кольцо с пазами, установленное с возможностью углового и аксиального смещения с последующей фиксацией, причем кольцо выполнено из материала, магнитная проницаемость которого изменяется обратно пропорционально температуре окружающей среды. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (зФ)з Н 02 К 23/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 4

Ю (21) 4876656/07 (22) 22.10.90 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт малых электрических машин (72) В.Н.Крывой и Н.Г.Вовкодав (56) Авторское свидетельство СССР

N 743125, кл, Н 02 К 23/56. 1978.

Авторское свидетельство СССР

Q 964879, кл. Н 02 К 23/44, 1981.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических машинах постоянного и переменного тока; в частности тахогейераторах, работающих в условиях перемейной температуры окружающей среды.

Известны тахогенераторы, содержащие индуктор с полюсами, полый якорь с обмоткой, на поверхности активной части которого размещен ферромагнитный элемент.

Недостатками этой конструкции являются низкий КПД, из-за увеличения эквивалентного воздушного зазора, обусловленного наличием кольцевой выточки в ярме тахогенератора и ограниченная область применения; возможность ее использования-только в тахогенераторах с полым и гладким якорем.

Известен синхронный гахогенератор, содержащий индуктор с полюсами и гладкий якорь с обмоткой, в котором, с целью повышения точности, на лобовые части обмотки установлены ферромагнитные зкра Ы„, 1781782 А1 (54)ТАХОГЕНЕРАТОР (57) Использование: тахогенераторы высокого класса точности постоянного и переменного напряжения. Сущность изобретения: тахогенератор содержит индуктор, якорь с обмоткой, сердечник, на лобовой части обмотки якоря закреплено ферромагнитное кольцо с пазами, установленное с возможностью углового и аксиального смещения с последующей фиксацией, причем кольцо выполнено из материала, магнитная проницаемость которого изменяется обратно пропорционально температуре окружающей среды. 1 ил, ны. содержащие кольцевую часть;охватывающую лобовую часть обмотки и плоскую часть, прилегающую к торцевой части сердечника статора.

Недостатками такого тахогенератора являются, значительное снижение выходного напряжения из-за шунтирования экранами потока индуктора, низкая эффективность экрайов с точки зрения повышения точностй; повышенный расход материалов. в связи с тем, что для установки экранов необходима увеличенная толщина сердечников.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому рс зультату является тахогенератор, содержащий индуктор с полюсами, якорь с размещенной на нем обмоткой и ферромагнитным элементом, который выполнен в виде тонкостенного кольца, закрепленного на лобовых частях якорной обмотки, при этом в кольце со стороны обращенной к активной части обмотки, выполнены пазы, оси кото1781782

30 сторону активной части обмотки, установ- ° рых смещены друг относительно друга на угол кратный полюсному делению, при этом кольцо установлено с возможностью углового и аксиального смещения.

Недостатком известного тахогенератора является значительное изменение выходного напряжения при изменении температуры вследствие температурного изменения магйитного потока индуктора и сопротивления обмотки якоря, что существенно снижает его-точность при работе в широкоМ диэпазойе температур, Целью настоящего изобретения является повышение точности выходного сигнала за счет компенсации изменения выходного напря>кения тахогенератора при изменении температуры.

Эта цель достигается тем, что ферромагнитное кольцо выполнено из материала с магнитной проницаемостью, изменяющейся обратно пропорционально температуре" окружающей среды.

На чертеже схематически изображена конструкция предлагаемого тахогенератора.

Тахогенератор содержйт магнитоэлектрический индуктор 1, беззубцовый якорь с обмоткой 2 и сердечник 3, На лобовой части

4 обмотки якоря закреплено ферромагнитйое кольцо 5 с пазами б; обращенными в ленное с возможностью углового и аксиаль: ного смещения с последующей фиксацией, Кольцо выполнено из материала, магнитная проницаемость которого изменяется обратно пропорционально температуре окружающей среды в пределах рабочего диапазона температур.

Компенсация йзменения-выходного нап*ряжения тахогейератора йри "изменении температуры обеспечивается следующим образам.

При-устайовке индуктора 1 внутрь статора, содержащего якорь 2 и "сердечник 3; через воздушный зазор в активной части и со стороны лобовой чаСти, протйвоположной ферромагнйтному кольцу, через обмот"ky" якоря ttðîõîäèò магнитный поток. Со стороны же лобовой ча*сти обмотки якоря, на которой установлено кольцо, магнйтный поток замыкается через кольцо. При вращении индуктора в обмотке якоря наводится

"электродвй ж ухая сила (ЭДС), "создающая на-нагрузке тахогенератора напряжение.

" Прй увеличенйи температуры окружающей среды "умейьшается магйитйый поток

55 индуктора и растет сопротивление обмотки якоря, что уменьшает напряжение на нагрузке и снижает точность тахогенератора.

Однако ввиду того, что одновременно уменьшается магнитная проводимость кольца, магнитный поток, замыкающийся через него, начинает вытесняться в воздушный зазор машины, что приводит к общему увеличению магнитного потока проходящего через обмотку якоря и, соответственно, увеличению электродвижущей силы в обмотке, благодаря чему и осуществляется компенсация уменьшения выходного напряжения при увеличении температуры.

Аналогично обеспечивается компенсация изменения выходного напряжения тахогенератора при уменьшении температуры окружающей среды ниже нормальной, что значительно повышает точность тахогенератора, работающего в широком диапазоне температур.

При необходимости ферромагнитные кольца могут быть установлены на лобовые части с обеих сторон якоря.

Ввиду того, что ферромагнитное кольцо устанавливается с возможностью углового и аксиального смещения с последующей фиксацией, обеспечивается возможность плавной настройки уровня компенсации изменения выходного направления при изменении температуры, что позволяет исключить влияние технологических факторов, . связанных с разбросом потока индуктора, изменения геометрических размеров и магнитных свойств магнитной системы, колебания активного сопротивления обмотки, Формула изобретения

Тахогенератор, содер>кащий индуктор с поласами, якорь с размещенной на нем обмоткой и ферромагнитным элементом в виде тонкостенного кольца, закрепленного на лобовь х частях якорной обмотки, с пазами, обращенными к активной части обмотки, оси которых смещены одна относительно другой на угол, кратный полюсному делению, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения точности выходного сигнала путем компенсации изменения выходного напряжения йри изменении температуры, ферромагнитное кольцо выполнено из материала с магнитной проницаемостью, изменяющейся обратно пропорционально температуре окружающей среды.

1781782

-Составитель В.Крывой

Техред M.Моргентал Корректор A,Êoçîðèç

Редактор

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

Заказ 4280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности, преимущественно к микроэлектродвигателям постоянного тока с возбуждением от кольцевого постоянного магнита

Тахогенератор // 964879

Двухполюсный тахогенератор постоянного тока // 702465

Устройство для измерения мощности, передаваемой вращающимся валом // 74404

Патент 53105 // 53105

Сердечник для индукторов динамо-машины // 31319

Устройство для изменения поперечного сечения неподвижных сердечников магнитной системы электрических машин // 24811

Устройство для изменения поперечного сечения неподвижных сердечников индукторов электрических машин // 24810

Устройство для регулирования передвижения магнитной системы относительно щеток в реверсивных электродвигателях // 11051

Управляемая двухмерная электрическая машина // 2349016

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в качестве электромеханического преобразователя механической энергии, подаваемой на один (механический) вход машины и электрической энергии постоянного тока, одновременно подаваемой на другой ее вход (электрический) в суммарную электрическую энергию переменного тока

Электродвигатель постоянного тока // 2391760

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструированию электродвигателей постоянного тока

Двухвходовая электрическая машина // 2091967

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в качестве усилителя механической мощности, подаваемой на один (механический) вход машины, за счет мощности, одновременно подаваемой на другой (электрический) ее вход (откуда и название двухвходовая)

Способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах // 2496211

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к способам согласования магнитопроводов ротора и статора в двухмерных электрических машинах, и может быть использовано для технико-экономической и конструктивной совместимости концентрически расположенных магнитопроводов (внешнего ротора и внутреннего якоря с коллектором) двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г). Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении энергетического показателя η cosφ двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г). Предлагаемый способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в ДЭМ-Г, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора, характеризуется тем, что определяют начальный существующий воздушный зазор δн между ротором и якорем по формуле δн=(Dp-Da)/2, где Dp - внутренний диаметр ротора, Da - внешний диаметр якоря, затем рассчитывают необходимый конечный воздушный зазор δкр по формуле δ к р ≈ ( 0,27 ÷ 0,33 ) ⋅ 10 − 6 A B δ o ⋅ τ x d * , где A - линейная нагрузка, Bδo≈0,95 Bδ ном - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, τ - полюсное деление, xd* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр, затем наращивают по наружной окружности цилиндрическую поверхность якоря, покрывая ее одним или несколькими слоями листовой электротехнической стали и доводя суммарную толщину слоев листовой электротехнической стали до величины, равной рассчитанной разности Δ, обеспечивая тем самым целесообразный по энергетическим соображениям конечный воздушный зазор δк≈δкр между ротором и якорем. При этом электротехническую сталь на поверхности якоря закрепляют точечной электросваркой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.