Вращающийся трансформатор

Изобретение относится к электротехнике, к вращающимся трансформаторам электрических машин, в частности для регулируемого электропривода для передачи электроэнергии от неподвижного источника переменного тока к вращающемуся электроприводу. Технический результат состоит в уменьшении магнитного сопротивления. Передача электроэнергии от неподвижного узла к вращающемуся осуществляется вращающимся трансформатором, содержащим магнитопроводы статора и ротора из кольцевых пакетов, соотносящихся по расточке статора магнитопровода через кольцевой воздушный зазор, с размещенными между смежными пакетами тороидальными обмотками переменного тока. Противоположные стороны кольцевых пакетов имеют замыкающие магнитопроводы. Для уменьшения магнитного сопротивления в переходах от кольцевого пакета к продольному и уменьшения магнитного шума кольцевые пакеты снабжены торцевыми нажимными кольцами с центрирующими кольцевыми канавками, разделены по окружности на сегментные пакеты из скрепленных между собой шихтованных листов, совмещенные с листами замыкающих пакетов, образуя Ш-образную форму, с равномерным распределением по окружности и установлены в кольцевых канавках торцевых нажимных колец. 2 ил.

 

Изобретение относится к вращающимся трансформаторам и может быть использовано в регулируемом электроприводе для передачи электроэнергии от неподвижного источника переменного тока к вращающемуся электроприводу. Известны вращающиеся трансформаторы с магнитопроводами и первичной обмоткой на статоре и с магнитопроводом и вторичной обмоткой на роторе по схеме конструкции вращающегося трансформатора на рис. 25.1 в книге Н.П. Ермолин. Электрические машины малой мощности. М.: Высшая школа, 1967, с.446, а также по авторскому свидетельству авторов Б.А. Батыгина и А.П. Дзюба, Кл. Н02К 24/00 №760323 от 28.03.78 г., №2594354, опубликованного 31.08.1980 г. Использование такой конструкции вращающегося трансформатора в качестве узла передачи электроэнергии от неподвижного источника к вращающемуся электроприводу сопряжено со значительным недостатком, так как амплитуда напряжения вторичной обмотки изменяется от угла поворота ротора. Это техническое решение принято за аналог. Техническое решение, наиболее близко относящееся к предлагаемому изобретению, описано в патенте «Асинхронная регулируемая машина», патент РФ №2380813 C1, 6 H02К 17/30 от 27.01.2010 г., принято за прототип. В прототипе передача электроэнергии от неподвижного узла к вращающемуся узлу осуществляется вращающимся трансформатором, содержащего магнитопроводы статора и ротора, выполненные из кольцевых пакетов, соотносящихся по расточке статора магнитопровода через кольцевой воздушный зазор, с размещенными между смежными пакетами тороидальными обмотками переменного тока, противоположные стороны кольцевых пакетов снабжены замыкающими магнитопроводами. Прототипу присущ недостаток: кольцевые пакеты соединяются между собой посредством продольных замыкающих пакетов, при этом в местах стыков кольцевых пакетов и замыкающих магнитопроводов образуются воздушные зазоры, что сопровождается высоким значением магнитного сопротивления в переходах от кольцевого пакета к продольному пакету и сопровождается высоким значением магнитного шума. Цель изобретения - устранение вышеприведенных недостатков конструкции вращающегося трансформатора. Указанная цель достигается тем, что кольцевые пакеты снабжены торцевыми нажимными кольцами с центрирующими кольцевыми канавками, обращенными к кольцевым пакетам, разделены по окружности на отдельные сегментные пакеты, составленные из скрепленных между собой шихтованных листов, совмещенные с шихтованными листами замыкающих пакетов, образуя Ш-образную форму, с равномерным распределением по окружности и установленные в кольцевых канавках торцевых нажимных колец. Шихтованные сегментные пакеты ротора выполнены по радиальной высоте меньше высоты тороидальных обмоток и снабжены по ширине каждого пакета дополнительными шихтованными кольцевыми пакетами из листовой электротехнической стали. Отличительными признаками предлагаемого изобретения являются: разделение кольцевых пакетов на отдельные плоские шихтованные сегменты, совмещение шихтованных листов кольцевых сегментов с шихтованными листами замыкающих пакетов, образуя Ш-образную форму; снабжение кольцевых пакетов торцевыми нажимными кольцами с внутренними центрирующими кольцевыми канавками, установка и закрепление плоских сегментов в торцевых нажимных кольцах. Предложение соответствует критерию существенные отличия, так как из известного перечня информации, установленного нормативным документом (П. 2 «Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение»), технические решения с признаками, подобными заявленным, не обнаружены. На фиг. 1 изображена конструктивная схема вращающегося трансформатора, на фиг. 2 - сечение А-А.

Вращающийся трансформатор включает магнитопровод статора 1 с тороидальными фазными обмотками 2, кольцевые пакеты 3, замыкающий магнитопровод 4, торцевые нажимные кольца 5, центрирующие кольцевые канавки 6, сегментные пакеты 7 (фиг. 2), внешний корпус 8, кольцевой воздушный зазор 9, магнитопровод ротора 10 с тороидальными фазными обмотками 11, кольцевые пакеты 12, замыкающий магнитопровод 13, дополнительные шихтованные кольцевые пакеты 14, торцевые нажимные кольца 15, центрирующие кольцевые канавки 16, сегментные пакеты 17 (фиг. 2), вал 18, подшипниковые опоры 19, входные клеммы 20, выходные клеммы 21. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения в тороидальные обмотки 2 током каждой фазы создается пульсирующий магнитный поток, который замыкается по магнитопроводу, образованному смежными кольцевыми пакетами магнитопровода статора 1, ротора 10 и замыкающими магнитопроводами 4, 13. Этот магнитный поток наводит эдс в каждой фазе тороидальных обмоток 11 ротора с частотой тока, равной частоте тока обмоток статора. Вращение ротора не влияет на значение частоты тока ротора, так как индукция в воздушном зазоре по окружности ротора имеет одинаковое значение и не зависит от угла поворота ротора. Вращающий момент, создаваемый взаимодействием токов обмоток статора и ротора, отсутствует (равен нулю).

Вращающийся трансформатор, содержащий магнитопроводы статора и ротора, выполненные из кольцевых шихтованных пакетов электротехнической стали, соотносящиеся по расточке статора через кольцевой воздушный зазор, с размещенными между смежными пакетами фазными тороидальными обмотками переменного тока, с входными и выходными клеммами, с плоскими шихтованными пакетами, замыкающими противоположные стороны кольцевых пакетов, отличающийся тем, что кольцевые пакеты снабжены торцевыми нажимными кольцами с центрирующими кольцевыми канавками, обращенными к кольцевым пакетам, разделены по окружности на отдельные сегментные пакеты, составленные из шихтованных листов, совмещенные с шихтованными листами замыкающих пакетов, образуя Ш-образную форму, с равномерным распределением по окружности и установлены в кольцевых канавках торцевых нажимных колец, шихтованные сегменты пакетов ротора выполнены по радиальной высоте меньше высоты тороидальных обмоток и снабжены по ширине каждого пакета дополнительными шихтованными кольцевыми пакетами из листовой электротехнической стали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к системам передачи питания. Технический результат состоит в повышении надежности.

Изобретение относится к передаче энергии, например, на меняющей ориентацию плавучей системе для добычи, хранения и отгрузки нефти или ветровой турбине. Технический результат состоит в упрощении эксплуатации и уменьшени габаритов.

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторам для бесконтактной передачи электроэнергии на вращающиеся устройства, в частности к изготавливаемым в цеховых условиях судовым гребным валам, поставляемым на суда комплектно со средствами катодной противокоррозионной защиты и демонтируемым вместе с этими средствами при их обследованиях во время судоремонтных работ.

Изобретение относится к электротехнике, а в частности к трансформаторам с подмагничиванием. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в устройствах для регулирования напряжения. .

Изобретение относится к электротехнике, к трансформаторам с подмагничиванием. .

Изобретение относится к катушкам зажигания многоклапанного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к сдвоенным индукционным регуляторам, и может быть использовано, например, для регулирования напряжения. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным регуляторам, и может быть использовано, например, для регулирования напряжения. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к многофазным трансформаторам и фазорегуляторам, и может быть использовано, например, в лабораторных условиях для поверки электросчетчиков и т.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многофазных полупроводниковых преобразователях, в частности в инверторах, выпрямителях, обратимых преобразователях, преобразователях постоянного напряжения. Трансформатор с трехфазной и круговой обмотками формируется из двух частей: внешнего и внутреннего магнитопроводов, содержащих различное не кратное друг другу нечетное число полузакрытых пазов. Пазы выполняются на полную высоту катушечных групп. Трехфазная и круговая обмотки расположены в проточенных пазах внешнего и внутреннего магнитопроводов соответственно и выполняются барабанными равнокатушечными двухслойными, а также имеют дробное число пазов на полюс и фазу и укороченный шаг. Магнитная ось круговой обмотки наклонена по отношению к магнитной оси трехфазной обмотки на одно зубцовое деление внутреннего либо внешнего магнитопровода. Технический результат состоит в повышении кпд и коэффициента мощности, подавлении высших пространственных гармонических составляющих магнитного поля, снижении расхода материалов за счет улучшения охлаждения. 7 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении остаточного магнетизма и выбросов тока при включении. Трехфазно-двухфазный вращающийся трансформатор (10) содержит трехфазную (11) и двухфазную (12) секции, которые являются подвижными во вращении относительно друг друга вокруг оси А. Трехфазная секция (11) содержит первый корпус из ферромагнитного материала и трехфазные катушки (24, 25, 26, 27). Двухфазная секция (12) содержит второй корпус из ферромагнитного материала и двухфазные катушки (28, 29, 30, 31). Во втором корпусе выполнен первый кольцевой паз (34) с осью А и второй кольцевой паз (35) с осью А. Двухфазные катушки содержат первую тороидальную катушку (29) с осью А в первом пазу (34), вторую тороидальную катушку (28) с осью А в первом пазу (34), третью тороидальную катушку (30) с осью А во втором пазу (35) и четвертую тороидальную катушку (31) с осью А во втором пазу (35). Первая (29) и четвертая (31) катушки, а также вторая (28) и третья (30) катушки соединены последовательно. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении изготовления. Вращающийся трехфазный трансформатор (10) со свободными связанными потоками содержит первую (11) и вторую (12) части, которые являются подвижными во вращении относительно друг друга вокруг оси A. Первый корпус имеет первый кольцеобразный паз (19) с осью A, второй кольцеобразный паз (20) с осью A, третий кольцеобразный паз (21) с осью A и четвертый кольцеобразный паз (22) с осью A. Обмотки первой части (11) включают первую тороидальную обмотку (34) с осью A в первом пазе (19), вторую тороидальную обмотку (35) с осью A во втором пазе (20), третью тороидальную обмотку (36) с осью A во втором пазе (20), четвертую тороидальную обмотку (37) с осью A в третьем пазе (21), пятую тороидальную обмотку (38) с осью A в третьем пазе (21) и шестую тороидальную обмотку (39) с осью A в четвертом пазе (22). 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении изготовления. Трехфазный трансформатор (10) содержит первичную (11; 12) и вторичную (12; 11) части. Первичная часть (11) содержит первый корпус из ферромагнитного материала и первичные обмотки. Вторичная часть (12) содержит второй корпус из ферромагнитного материала и вторичные обмотки (28, 29a, 29c, 30). Первый корпус имеет первый кольцевой паз (22) оси А и второй кольцевой паз (23) оси А. Первичные обмотки содержат первую тороидальную обмотку (24) оси А в первом пазе (22), вторую тороидальную обмотку (27) оси А во втором пазе (23) и одну или несколько третьих тороидальных обмоток (25a, 25d), соединенных последовательно. Третьи обмотки (25a, 25d) намотаны вокруг одной из упомянутых опор и проходят через пазы (36) в ней. 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к силовой электротехнике и может быть использовано для питания систем автоматики и электродвигателей с повышенной частотой вращения, а также систем индукционного нагрева. Технический результат состоит в повышении к.п.д. за счет использования дополнительной степени свободы структуры трансформатора с вращающимся магнитным полем и за счет резко нелинейного распределения создаваемого первичной трехфазной обмоткой магнитного потока. Выходное напряжение создается непрерывным чередованием полюсов магнитного потока в зубцах и снимается со встречно-последовательно включенных катушек вторичной обмотки. При этом обеспечивается умножение частоты выходного напряжения за счет многократного чередования полюсов магнитного потока за период полуволны питающей сети. 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении конструкции. Вращающийся трехфазный/двухфазный трансформатор (10) содержит первый (11) и второй (21) вращающиеся однофазные трансформаторы. Первый трансформатор (11) содержит первый корпус (12) с первым пазом (14) и первой катушкой в нем, второй корпус (13) со вторым пазом (15) и вторую катушкой (17) в нем. Второй трансформатор (21) содержит третий корпус (22) с третьим пазом (24) и третьей катушкой (26) в нем. Четвертый корпус (23) содержит четвертый паз (25) с четвертой катушкой (27) в нем. Один вывод первой катушки (16) соединен со средней точкой третьей катушки (26). Первый корпус (12), первая катушка (16), третий корпус (22) и третья катушка (26) образуют трехфазную часть (31) трансформатора (10). Второй корпус (13), вторая катушка (17), четвертый корпус (23) и четвертая катушка (27) образуют двухфазную часть (32) трансформатора (10). Трехфазная (31) и двухфазная (32) части установлены с возможностью вращения относительно друг друга и оси. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к вращающимся трансформаторам электрических машин, в частности для регулируемого электропривода для передачи электроэнергии от неподвижного источника переменного тока к вращающемуся электроприводу. Технический результат состоит в уменьшении магнитного сопротивления. Передача электроэнергии от неподвижного узла к вращающемуся осуществляется вращающимся трансформатором, содержащим магнитопроводы статора и ротора из кольцевых пакетов, соотносящихся по расточке статора магнитопровода через кольцевой воздушный зазор, с размещенными между смежными пакетами тороидальными обмотками переменного тока. Противоположные стороны кольцевых пакетов имеют замыкающие магнитопроводы. Для уменьшения магнитного сопротивления в переходах от кольцевого пакета к продольному и уменьшения магнитного шума кольцевые пакеты снабжены торцевыми нажимными кольцами с центрирующими кольцевыми канавками, разделены по окружности на сегментные пакеты из скрепленных между собой шихтованных листов, совмещенные с листами замыкающих пакетов, образуя Ш-образную форму, с равномерным распределением по окружности и установлены в кольцевых канавках торцевых нажимных колец. 2 ил.

Наверх