Синхронный генератор

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, а именно индукторных генераторов. Технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик путем снижения потребляемой мощности и улучшения теплофизических характеристик, обеспечивается за счет того, что в синхронном генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями и с центральным отверстием, которое соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод и выпрямитель, согласно данному изобретению выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки с линейным расположением диодов, при этом горизонтальная сборка размещена в отверстии полого вала и закреплена с помощью кронштейнов, проходящих через стенки воздухопроводов и закрепленных на крышках. Использование данной конструкции позволяет не только значительно улучшить охлаждение генератора, особенно его выпрямителя, который располагается первым по ходу воздуха, но и повысить компактность конструкции, поскольку полость вала используется для размещения выпрямителя, что одновременно дает возможность уменьшить осевой размер генератора. 1 ил.

 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам.

Известны синхронные генераторы, содержащие вал, крышки с подшипниками, на валу установлен ротор в виде звездочки, имеющий магнитный контакт со статором, кроме этого на одной из крышек (одностороннее возбуждение) установлена катушка с обмоткой с магнитопроводом, находящимся в магнитной связи со вторым осевым магнитопроводом, установленным на роторе и имеющим магнитный контакт со звездочкой. Аналогичная катушка может быть установлена и на второй крышке (двухстороннее возбуждение). Конструктивные разновидности данного генератора описаны, например, в [1].

Недостатком данной машины являются большие массы и габариты, а также то, что лобовые части обмотки статора, лежащие за статором по ходу охлаждающего воздуха, охлаждаются уже нагретым от лобовых частей воздухом, лежащих перед статором.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является бесконтактный синхронный генератор [2], содержащий переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями; отверстие полого вала соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод, выпрямитель.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность вентиляционного эффекта от прорезей в зоне изгиба когтеобразных полюсов, поскольку эти прорези имеют относительно небольшую площадь, а также низкая эффективность вентиляционного действия когтей полюсов ввиду их консольного расположения.

Технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик путем снижения потребляемой мощности и улучшения теплофизических характеристик, обеспечивается за счет того, что в синхронном генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями, отверстие полого вала соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод, выпрямитель, при этом, согласно изобретению, выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки с линейным расположением диодов, при этом горизонтальная сборка размещена в отверстии полого вала и закреплена с помощью кронштейнов, проходящих через стенки воздухопроводов и закрепленных на крышках.

На чертеже изображен общий вид синхронного генератора.

Генератор содержит входной патрубок 1, приводной шкив 2, переднюю крышку 3, статор 4 с обмоткой, стяжные винты 5, заднюю крышку 6, на которой установлен корпус выпрямителей 7. Полый вал 9 снабжен заглушкой 8. В валу выполнены радиальные отверстия 10 и 11, в крышках 3 и 6 выполнены радиальные отверстия 12. На валу установлена звездочка, имеющая тело 13 и зубцы 14. К звездочке примыкает осевой магнитопровод 15, находящийся в магнитном контакте через зазор 16 с магнитопроводом 17 катушки 18. Катушка снабжена ферромагнитной щекой 19, имеющей радиальные прорези 20, расположенные напротив отверстий 10 и 11. Вал вращается в подшипниках 21, приводной шкив 2 закреплен на валу 9 с помощью шпонки и гайки 22, вал имеет центральное входное отверстие 23 системы охлаждения. Выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки, имеющей стержень 24, на котором закреплены диоды 25 с радиаторами 26. Стержень 24 закреплен на кронштейне 27, проходящем через стенку входного парубка 1 воздухопровода и закрепленном на передней крышке 3.

Устройство работает следующим образом. Входной поток воздуха через патрубок 1 попадает в центральное отверстие 23, в котором размещена горизонтальная сборка с диодами 25 и радиаторами 26. Далее воздух проходит через радиальное отверстие 10 и 11, далее под действием центробежного эффекта, вызванного наличием зубцов 14 звездочки, которые играют роль лопастей, выбрасывается через отверстия 12 в крышках 3 и 6 в окружающую среду. При этом вследствие симметричного двухстороннего возбуждения, а также симметричного расположения отверстий 10, 11 и 12 обе стороны лобовых частей статора охлаждаются свежим воздухом, а не нагретым, как в генераторах традиционного типа.

Использование данной конструкции позволяет значительно улучшить охлаждение генератора, особенно его выпрямителя, который располагается первым по ходу воздуха, кроме того, значительно улучшается компактность конструкции, поскольку полость вала используется для размещения выпрямителя, что одновременно дает возможность уменьшить осевой размер.

Источники информации

1. Жежерин Р.П. Индукторные генераторы / М.-Л., Госэнергоиздат, 1961 г., 319 с., ил.

2. Патент РФ №2231199 - Бесконтактный синхронный генератор / А.М.Литвиненко, заявка №2003109938, опубл. 07.04.2003, бюл. №17, МПК 7 Н02К 19/06.

Синхронный генератор, содержащий переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями, отверстие полого вала соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод, выпрямитель, отличающийся тем, что выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки с линейным расположением диодов, при этом горизонтальная сборка размещена в отверстии полого вала и закреплена с помощью кронштейнов, проходящих через стенки воздухопроводов и закрепленных на крышках.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к особенностям конструктивного выполнения вентиляторов, которые могут быть использованы, в частности, в горном машиностроении.

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к автоматическим системам контроля и регулирования температурно-влажностного режима, а также защиты от перегрева и переувлажнения электрических машин, например тяговых электрических машин электровозов.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в конструкциях роторов электромашин с воздушным охлаждением. .

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к двухсекционным индукторным генераторам постоянного тока. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромашиностроении. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно к охлаждению электрических машин, и может найти применение в электрических машинах закрытого типа исполнения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах охлаждения высоковольтных электрических машин, в частности, турбогенераторов с применением высоковольтных кабелей для обмотки статора с большим числом витков и глубоким пазом.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к бесконтактным электродвигателям постоянного тока с воздушным охлаждением и протяжной вентиляцией, например для швейной промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании вращающихся электрических машин с магнитными подшипниками, например турбогенераторов с воздушным охлаждением, имеющих замкнутый цикл вентиляции.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и касается систем охлаждения статоров посредством жидкого хладагента (охлаждающего агента), например воды или масла.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к турбогенераторам с газовым охлаждением. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к многофазному генератору электрической энергии (1), содержащему ротор (2) и статор (3), центрированные на оси вращения (4) ротора (2) и охлаждаемые при помощи по крайней мере одной цепи циркуляции (5) охлаждающей среды, генератор подает электрическое питание в сеть (6) через по крайней мере одно устройство согласования (7) рабочей частоты генератора (1) с частотой сети (6), в состав статора (3) входит, по крайней мере, часть 9 элементов устройства (7) согласования частоты.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может применяться как средство автономного энергоснабжения навигационных систем судов, самолетов, космических аппаратов, где имеются жесткие требования к качеству тока по частоте и напряжению.

Изобретение относится к электротехнике и касается особенностей выполнения жидкостнозаполненных электрических машин. .

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении одно- и трехфазных двигателей, в том числе для бытовых многопрофильных систем.

Изобретение относится к электрическим машинам с газовым охлаждением, например, к крупным синхронным машинам и к турбогенераторам. .

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в крупных электрических машинах с явнополюсным ротором с самовентиляцией, например, в гидрогенераторах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во всех управляемых приводах: гребных винтов, электроподвижных транспортных средств, силовых установках летательных аппаратов, приводах конвейеров, насосов, в том числе погружных, подъемных средств, добывающих машин, станков, инструмента, бытовой техники и т.п.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, а именно индукторных генераторов

Наверх