Синхронный генератор
Владельцы патента RU 2515564:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области электротехники, в частности, к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам индукторного типа, применяемым, например, в автотракторном оборудовании. В предлагаемом синхронном генераторе, содержащем источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами, согласно изобретению к спинке статора пристыкован торец горизонтальной полки внешнего «Г»-образного магнитопровода, а между зубцами статора и крышкой установлены немагнитная прокладка, вертикальная полка внешнего «Г»-образного магнитопровода, источник возбуждения, вертикальная полка внутреннего «Г»-образного магнитопровода, а горизонтальная полка внутреннего «Г»-образного магнитопровода размещена в торцевой зоне ротора. Технический результат - обеспечение бесконтактности синхронного генератора индукторного типа при одновременном обеспечении возможности использования типовой конструкции статора и предельном упрощении конструкции ротора. 2 ил.
.
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам индукторного типа, применяемым, например, в автотракторном оборудовании.
Известен синхронный генератор [Патент РФ №2335079 / А.М.Литвиненко, Мозговой И.Н. - Синхронный генератор, Бюл. №27, от 27.09.2008, №2007136433/09 от 01.10.2007, МПК Н02К 19/36, Н02К 19/16], который содержит переднюю и заднюю крышки с отверстием, два статора в виде пакетов с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с полым валом и когтеобразным наконечником, а также выпрямитель, отличающийся тем, что между статорами установлена ферромагнитная цилиндрическая перемычка с поясной выемкой, в которой расположен источник возбуждения, а когтеобразные наконечники выполнены в виде двух пакетов и установлены на валу, при этом сплошные центральные части сердечников установлены вплотную друг к другу. В предлагаемом синхронном генераторе обеспечено эффективное использование магнитодвижущей силы обмотки возбуждения за счет укороченного пути протекания магнитного потока.
Недостатком данного синхронного генератора является двухпакетная конструкция, что ведет к увеличению массы и габаритов.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является синхронный индукторный генератор [Патент РФ №2400908 / А.М.Литвиненко, Мозговой И.Н. - Синхронный индукторный генератор, Бюл. №27, от 27.09.2010, №2008147624/07 от 02.12.2008, МПК Н02К 19/20, Н02К 19/16]. Изобретение направлено на достижение технического результата, состоящего в улучшении эксплуатационных характеристик генератора указанного типа за счет снижения потребляющей мощности возбуждения, а также в улучшении теплофизических характеристик синхронных генераторов индукторного типа. Указанный технический результат достигается за счет того, что в синхронном генераторе предлагаемой конструкции эффективным образом используется магнитодвижущая сила обмотки возбуждения за счет укороченного пути протекания магнитного потока, поскольку торцевые части крышек не участвуют в его проводке. Таким образом, данный генератор содержит источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами.
Недостатком данного синхронного индукторного генератора также является двухпакетная конструкция, а кроме того, относительно сложное изготовление конических катушек.
Изобретение направлено на обеспечение возможности использования классического статора с ферромагнитным ротором в варианте индукторной машины.
Это достигается тем, что у синхронного генератора, содержащего источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами, согласно изобретению к спинке статора пристыкован торец горизонтальной полки внешнего «Г»-образного магнитопровода, а между зубцами статора и крышкой установлены немагнитная прокладка, вертикальная полка внешнего «Г»-образного магнитопровода, источник возбуждения, вертикальная полка внутреннего «Г»-образного магнитопровода, а горизонтальная полка внутреннего «Г»-образного магнитопровода размещена в торцевой зоне ротора.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен заявленный генератор, продольный полуразрез; на фиг.2 - вид спереди со снятой крышкой, ротор вынут.
Синхронный генератор содержит вал 1, задний подшипник 2, заднюю крышку 3 с ушками 4, стяжные болты 5, статор 6 с лобовыми частями обмотки 7, переднюю крышку 8, горизонтальную полку внешнего «Г»-образного магнитопровода 9 (по отношению к оси ротора), источник возбуждения, например постоянный магнит 10, вертикальную полку внешнего «Г»-образного магнитопровода 11 (по отношению к оси ротора), вертикальную полку 12 внутреннего «Г»-образного магнитопровода (по отношению к оси ротора), немагнитную прокладку 13, горизонтальную полку 14 внутреннего «Г»-образного магнитопровода (по отношению к оси ротора), внешний подшипник 15, ротор барабанного типа 16 с зубцами 17. Балластный зазор обозначен позицией 18, а рабочий зазор позицией 19.
Синхронный генератор работает следующим образом. При наличии возбуждения магнитный поток проходит по цепи: источник возбуждения 10 - вертикальная полка 12 - горизонтальная полка 14 - балластный зазор 18 - ротор 16 - зубцы 17 - рабочий зазор 19 - статор 6 - горизонтальная полка 9 -вертикальная полка 11 - источник возбуждения 10. При этом полка 9 пристыкована к торцу спинки статора. При вращении ротора зубцы 17 модулируют магнитный поток, в результате чего в обмотке статора возникает ЭДС.
Использование данной конструкции позволяет:
- использовать типовую конструкцию статора;
- применить предельно простую конструкцию ротора;
- обеспечить бесконтактность.
Синхронный генератор, содержащий источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами, отличающийся тем, что к спинке статора пристыкован торец горизонтальной полки внешнего «Г»-образного магнитопровода, а между зубцами статора и крышкой установлены немагнитная прокладка, вертикальная полка внешнего «Г»-образного магнитопровода, источник возбуждения, вертикальная полка внутреннего «Г»-образного магнитопровода, а горизонтальная полка внутреннего «Г»-образного магнитопровода размещена в торцевой зоне ротора.
