Индукторная электрическая машина

 

т-;ооооюэнал

@щте нтно-TGx н кчостт-"4 !,",..р;флнртада,аг А (tи 535672

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЙЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2091527/07 с присоединением заявки Мв (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень 1ч" 42

Дата опубликования описания 18.11.76 (51) М, Кл Н 02К 19/20

Государственный комитет

Совета Миннстров СССР (53) УДК 621.313.322 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Э. Домбур и О. Д. Кочнев

Физико-энергетический институт АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) ИНДУКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ка (2).

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к индукторным машинам, и может быть использовано в качестве источника питания повышенной частоты, например для электроснабжения транспортных средств, а также может найти применение в бесконтактных криогенных электрических м а шин ах.

Известны индукторные э..ектрические машины, представляющие собой одпофазный индукторный генератор, включенный на нагрузку через конденсатор и дроссель с большой индуктивностью, причем обмотка якоря подключена к источнику постоянного тока (1).

Недостатком таких машин является низкая степень использования активных материалов и необходимость применения конденсатора с дросселем для защиты источника постоянного тока и обеспечения независимости цепей постоянно,о и переменного тока.

Наиболее близкой по технической сущности к данному изобретению является электрическая машина, содержащая зубчатый безобмоточный ротор и статор с двумя многофазными обмотками, уложенными в пазах со сдвигом одна относительно другой на 180 эл. градусов, причем одноименные фазы их соединены параллельно, концы фаз каждой из обмоток объединены в общие точки, между которыми включен источник постоянного то11едостатком такой электрической машины является сложность ее конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции машины.

5 Это достигается тем, что каждая из фаз двух обмоток выполнена несимметричной, с различным числом витков катушечных групп.

Кроме того, с целью повышeния эффективности работы устройства, несимметричные

10 обмотки фаз выпол ены с числом катушечных групп на фазу, равным числу пар полюсов и каждая катушка уложена с шагом, равным полюсному делению.

На фиг. 1 показана схема фазы обмотки

15 якоря с неодинаковым числом витков в группах; на фиг. 2 — электрическая индукторная машина аксиального типа, продольный разрез; на фнг. 3 — электрическая схема электрической индукторной машины с трехфазной

20 обмоткой и подключенными к ней источником постоянного тока и сопротивлением нагрузки; на фиг. 4 — принципиальная электрическая схема индукторной машины, работающей в генераторном режиме на трехфазную нагруз25 ку.

Якорная обмотка 1 размещена в пазах пакета якоря 2, закрепленного в станине 3, образующей с боковым щитом 4 внешний магнитопровод (фиг. 2). Зубчатый пакет ротора

30 5 размещен на массивной стальной втулке 6, напрессованной на вал 7 машины.

535672

Якорная обмотка 1 машины состоит из двух одинаковых многофазных обмоток 8 и 9, уложенных в пазах со сдвигом друг относительно друга на 180 эл. градусов, причем одноименные фазы их соединены параллельно, 5 концы фаз каждой из обмоток объединены в общие точки 10 и 11, между которыми включен источник постоянного тока 12. Сопротивление нагрузки 13 подключено к выводам обмотки якоря (фиг. 3 и 4). Фазные обмотки 10 якоря, показанные на фиг. 3, выполнены с полным шагом, числом пазов на полюс и фазу q =- 1 и числом катушечных групп фазы, равным числу пар полюсов (зубцов) ротора 1. 15

Несимметрия фазной обмотки может быть получена также путем выполнения витков с разным шагом или разного фазного угла сдвига между группами.

Рассмотрим работу устройства, например, в 20 случае трехфазной индукторной машины аксиального типа однопакетной конструкции, работающей в генераторном режиме. Лналогичным образом устройство работает и в других конструктивных исполнениях и режимах. 25

Вследствие несимметрии катушечных групп фазных обмоток якоря на двойном полюсном делении, постоянный ток возбуждения, протекающий по фазным обмоткам, имеет в лобовых частях всех катушечных групп обмоток ЗО

8 и 9 одно и то же направление (см. фиг. 2 и

3), что обуславливает возникновение постоянного магнитного потока возбуждения Ф„индуктирующего э. д. с. в обмотках 8 и 9 якоря машины. При условии равенства числа кату- 35 шечных групп на фазу, намотанных с полым шагом, числу пар полюсов, как это имеет место в рассматриваемом случае, величина потока Ф, является максимально возможной.

Подключение сопротивлений трехфазной на- 40 грузки 13 по мостовой схеме к общим выводам машины исключает попадание постоянного тока в цепь нагрузки и по ней протекает только переменный ток основной частоты.

Устройство работает наиболее эффективно 45 в случае применения внешнего магнитопровода аксиального типа индукторной машины, так как при этом магнитное сопротивление на пути постоянного тока возбуждения Ф, является минимальным.

Многофазное выполнение электрической индукторной машины позволяет также, по сравнению с известными машинами, расширить область применения, упростить технологию изготовления, использовать различные типы несимметричных обмоток (одно- или двухслойные, с целым или дробным числом пазов на полюс и фазу и т. д.) и повысить степень использования активных материалов индукторных машин.

Формула изобретения

1. Индукторная электрическая машина, содержащая зубчатый безобмоточный ротор и статор с двумя многофазными обмотками, уложенными в пазах со сдвигом одна относительно другой на 180 эл. градусов, причем одноименные фазы их соединены параллельно, концы фаз каждой из обмоток объединены в общие точки, между которыми включен источник постоянного тока, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью упрощения конструкции машины, каждая из фаз двух обмоток выполнена несимметричной, с различным числом витков катушечных групп.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что несимметричные обмотки фаз выполнены с числом катушечных групп на фазу, равным числу пар полюсов, и каждая катушка уложена с шагом, равным полюсному делению.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. P. П. 5Кежерин. «Индукторные генераторы», ГЭИ, М. Л. 1961 r., стр. 43.

2. P. П. 5Кежерин. «Индукторные генераторы», ГЭИ, М. Л., 19б1 r., стр. 44.

535672

2 д

Фиг. М

Составитель В. Трегубов

Редактор H. Каменская Техред М. Семенов

Корректор Л, Денискина

Заказ 2488!19 Изд № 1753 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2