Синхронный генератор



Синхронный генератор
Синхронный генератор

 


Владельцы патента RU 2494519:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин, в частности - синхронных генераторов индукторного типа, применяемых, например, в автотракторном электрооборудовании. Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, состоящего в улучшении эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности, расходуемой на вентиляцию и улучшение теплофизических характеристик. Указанный технический результат достигается тем, что в синхронном генераторе, содержащем статор, переднюю и заднюю крышки, ротор с клювообразными полюсными наконечниками и катушкой возбуждения, согласно данному изобретению ротор дополнительно снабжен звездочкообразной немагнитной перемычкой с центральным отверстием, причем последняя установлена на середине катушки в плоскости ее вращения, а зубцы перемычки расположены между клювообразными наконечниками. Использование данной конструкции позволяет эффективным образом использовать вентиляционное действие полюсных наконечников, при этом каждый из комплектов наконечников охлаждает соответствующую лобовую часть статора. При этом, в случае применения отдельных вентиляторов, может быть исключено или, во всяком случае, уменьшено число лопаток их лопаток и уменьшена ширина лопаток. Данные эффекты достигаются применением простой в технологическом отношении детали звездочкообразной немагнитной перемычки, которая может быть изготовлена, например, путем литья из пластмассы. 2 ил.

 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам индукторного типа, применяемым, например, в автотракторном электрооборудовании.

Известен синхронный генератор, содержащий 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 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 в [1].

Недостатками данного синхронного генератора являются большие массы и габариты, а также то, что лобовые части обмотки статора, лежащие за статором по ходу охлаждающего воздуха, охлаждаются уже нагретыми 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 и когтеобразными наконечниками, встроенные в выпрямитель, полый вал ротора с радиальными отверстиями.

Недостатком данного устройства является большая турбулентность, возбуждаемая клювообразными наконечниками ротора, что приводит к снижению интенсивности теплообмена, нарушение синхронности в обдуве статора, что в конечном итоге приводит к потерям на вентиляцию.

Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности, расходуемой на вентиляцию и улучшение теплофизических характеристик.

Это достигается тем, что в синхронном генераторе, содержащем статор, переднюю и заднюю крышки, ротор с клювообразными полюсными наконечниками и катушкой возбуждения, согласно изобретению ротор дополнительно снабжен звездочкообразной немагнитной перемычкой, установленной на середине катушки в плоскости ее вращения, а зубцы перемычки расположены между клювообразными наконечниками.

На фиг.1 изображен общий вид синхронного генератора в разрезе, на фиг.2 изображена предлагаемая звездочкообразная немагнитная перемычка в плане.

Данный синхронный генератор содержит подшипник 1 со стороны выпрямителя, щеткодержатель 2, статор 3, подшипник 4 со стороны привода, шкив 5, вентиляторы 6, переднюю крышку 7, клювообразные наконечники ротора 8, заднюю крышку 9, выпрямитель 10, звездочкообразную перемычку 11. Перемычка 11 содержит зубцы 12, надета на катушку 13 с сердечником 14 (втулкой), который, в свою очередь, надет на шлицы вала 15. Как видно из фиг.1 немагнитная перемычка установлена посередине катушки 13 в осевом ее направлении, имеет центральное отверстие, в которое помещена катушка, при этом зубцы 12 перемычки расположены между клювообразными наконечниками 8.

Устройство работает следующим образом. При вращении шкива 5 и включенной катушке 13 магнитное поле клювообразных наконечников 8 пересекают зубцы статора, наводя в рабочей обмотке ток, который далее через выпрямитель подается на нагрузку. Охлаждение генератора осуществляется штатными вентиляторами 6, охлаждают лобовые части рабочей обмотки. Параллельно с ними работают и полюсные наконечники, выступающие в роли лопаток.

Звездочкообразная немагнитная перемычка препятствует перетеканию турбулентных потоков воздуха вызванных неидентичностью правых и левых полюсных наконечников ротора, способствует созданию аэродинамического сопротивления для этих турбулентных потоков, которые могут прорываться лишь относительно малый зазор между перемычкой и статором. Тем самым полезное действие полюсных наконечников выступающих в качестве лопаток усиливается и складывается с действием вентиляторов.

Использование данной конструкции позволяет:

- эффективным образом использовать вентиляционное действие полюсных наконечников, при этом каждый из комплектов наконечников охлаждает соответствующую лобовую часть статора;

- в результате применения отдельных вентиляторов может быть исключено или, во всяком случае, может быть уменьшено число лопаток и уменьшена ширина лопаток;

Источники информации

1. Патент РФ №2231199 - Бесконтактный синхронный генератор / А.М. Литвиненко, заявка №2003109938, опубл. 07.04.2003, бюл. №17, МПК 7 H02K 19/06.

2. Патент РФ №2335079 - Синхронный генератор / А.М.Литвиненко, И.Н. Мозговой, заявка №2007136433/09 опубл. 27.09.2008, бюл. №27, МПК H02K 19/36.

Синхронный генератор, содержащий статор, переднюю и заднюю крышки, ротор с клювообразными полюсными наконечниками и катушкой возбуждения, отличающийся тем, что ротор дополнительно снабжен звездочкообразной немагнитной перемычкой, установленной на середине катушки в плоскости ее вращения, а зубцы перемычки расположены между клювообразными наконечниками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к областям электротехники и электромашиностроения и касается системы охлаждения крупных электрических машин, преимущественно турбогенераторов с воздушным охлаждением.

Генератор // 2488210
Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности синхронных генераторов индукторного типа, применяемых, например, в автотракторном электрооборудовании.

Изобретение относится к области электротехники и касается вентиляции лобовых частей обмотки ротора крупной электрической машины, в частности турбогенератора с воздушным охлаждением.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для регулирования температуры теплоносителей (высоконагретой детали, воды, масла, наддувочного воздуха и др.) и в системах охлаждения силовых энергетических установок, обмоток тяговых электрических машин, тяговых трансформаторов, элементов тяговых полупроводниковых преобразователей.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам с газовым охлаждением, например турбогенераторам. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам охлаждения электрических машин. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к закрытым электрическим машинам торцового исполнения с одним статором и одним ротором. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения индукторных генераторов. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам для регулирования мотор-вентиляторов в системе принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к системам газового охлаждения электрической машины, преимущественно турбогенератора, с замкнутым циклом вентиляции.

Изобретение относится к области электротехники и касается синхронных индукторных сегментных генераторов, содержащих радиальные спицеобразные роторные элементы, то есть к таким, в качестве роторных элементов которых выступает спицованное колесо, например к генераторам для велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д.

Генератор // 2488210
Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности синхронных генераторов индукторного типа, применяемых, например, в автотракторном электрооборудовании.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к индукторным сегментным генераторам, соединяющим спицеобразные роторные элементы, то есть к таким, в качестве роторных элементов которых выступает спицованное колесо, например генераторы велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в различных мехатронных системах. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных магнитоэлектрических машин с электромагнитной редукцией с аксиальным возбуждением от постоянных магнитов и может быть использовано в системах автоматики, в военной технике, в космической технике, в бытовой технике, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, грузоподъемных механизмов, электроприводов бетоносмесителей, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами вращения вала, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых гибридных двигателей.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и высокочастотным генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных синхронных электрических машин с аксиальным возбуждением и может быть использовано при широком диапазоне частот вращения вала машины (от единиц оборотов в минуту до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту) в системах автоматики, автономных системах электрооборудования, в военной, космической технике, на авиационном и автомобильном транспорте, в качестве тяговых управляемых и неуправляемых электроприводов, ветрогенераторов, многофазных синхронных электрических двигателей и высокочастотных синхронных электрических генераторов переменного тока, многофазных генераторов преобразователей частоты (включая трехфазные системы), а также при выпрямлении выходного переменного напряжения и тока генераторов при помощи полупроводниковых выпрямительных устройств и с возможностью применения сглаживающих фильтров для уменьшения пульсаций выходных параметров в качестве источников питания постоянным (выпрямленным) током.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных электрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в электроприводах большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев метро, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных генераторов преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых двигателей.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных электрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в военной технике, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартеров-генераторов, электроусилителей руля, прямых приводов в бытовой технике, электроприводов большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев, метро, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных генераторов преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых двигателей.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения синхронных электрических машин с контактными кольцами с возможностью высокой электромагнитной редукции и может быть использовано в системах автоматики, в военной технике, в бытовой технике, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, электроприводов большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев метро, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и синхронных генераторов преобразователей частоты.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем.

Генератор // 2488211
Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в генераторах для автономных источников электропитания, например в электрооборудовании автомобилей.
Наверх