Бесконтактная электрическая машина

 

Оn ИСААКИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ()549861

Союз Советских

Социалистическил

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.01.75 (21) 2103598/07 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 19.05.77 (51) М Кч з Н 02 К 5/20

Н 02 K 29/02 бИОулоротЛЕННЫй ИОМИтЕт

Совета Министров СССР ао аелевт изобретений и открытий (53) УДК 621.313.713 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. В. Кекот и Р. Н. Попович (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области электротехники к:разделу бесконтактных электриче. ских машин, в частности машин постоянного тока с полупроводниковым коммутатором.

В известной конструкции бесконтактной электрической машины, индукторном генераторе, не обеспечивается интенсивное охлаждение обмоток, поскольку последние охлаждаются воздухом, протекающим в зазоре между ротором и статором (1).

Известна электрическая машина, ротор которой имеет несколько аксиально разнесенных полюсных выступов разной полярности, каждый из которых выполнен с цилиндрической внешней поверхностью, а между пакетами статора закреплена тороидальная обмотка возбуждения, размещенная в зоне междуполюсного промежутка ротора (2). Каждая катушка указанной обмотки возбуждения изолирована от статора и намотана на каркасе.

Недостатком такой конструкции является отсутствие эффективной вентиляции обмотки возбуждения и сравнительно плохое использование ротора для проведения магнитного потока, поскольку в зоне с максимальным значением осевого магнитного потока имеются сужения поперечного сечения магнитопровода.

С целью устранения указанных недостатков и улучшения эксплуатационных характеристик путем повышения быстроходности электрической машины и ее эффективной вентиляции полюсные выступы разной полярности соединены с помощью продольных ребер. по обе стороны которых ротор выполнен с противоположно направленными коническимц поверхностями, причем корпус в зоне межполюсного промежутка имеет отверстия, а обмотка возбуждения выполнена с радиальными вентиляционными каналами, образованными поверхностями пакетов и обмотки.

На чертеже представлена бесконтактная электрическая машина в продольном разрезе.

Статор машины состоит из шихтованных пакетов 1 и 2 с общей якорной обмоткой 8 в пазах. В промежутках между пакетами размещена тороидальная обмотка возбуждения

4, охватывающая якорную обмотку 3. Обмотка возбуждения 4 расположена так, что обра20 зуются каналы 5 для радиального движения воздуха.

Детали статора помещены в общий стальной корпус б, имеющий, как и обмотка возбуждения 4, радиальные вентиляционные ка25 налы 7, Ротор машины вращается в подшипниках 8, поддерживаемых немагнитными под. шипниковыми щитами 9 и 10. Сплошной ротор состоит из вала 11, явно выраженных полюсов 12, имеющих цилиндрическую поверхность, и пазов 18, разделяющих полюса меж549861 ду собой по окружности. Полюса 12 разной полярности разнесены в осевом направлении так, что полюса N размещены на одном торце ротора, а полюса S — на противоположном торце ротора.

Дно пазов имеет коническую форму. Радиальные стенки пазов 18 образуют ребра

14, имеющие вид перегородок между пазами.

В собранной машине ребра 14 ротора расположены напротив промежутка между пакетами 1 и 2 статора. Количество ребер равно количеству полюсов машины.

Длина полюсов 12 выполняется равной длине пакетов статора. Длина ребер при этом получается равной длине промежутка между пакетами.

Форма ротора указанной электрической машины приближается к форме тела, равной сопротивлению изгиба, что определяет высокую жесткость ротора. Следовательно, в электрической машине более высокие критические скорости, чем в прототипе.

Форма ротора такова, что во всех его частях имеет место примерно одинаковая магнитная индукция. Пазы, разделяющие полюса. наиболее глубоки на краях ротора, где магнитная индукция минимальна, а в средней части, где осевой поток максимален, глубина пазов небольшая.

Предлагаемое взаимное расположение узлов машины и форма ротора обеспечивают весьма эффективную самовентиляцию за счет конструкции самого массивного ротора без применения дополнительного вентилятора.

Продольные ребра 4, образуемые стенками пазов, работают как лопасти центробежного вентилятора. При вращении ротора охлаждающий воздух засасывается в машину через отверстия в подшипниковых щитах и, попадая в пазы:ротора, выталкивается ребрами в радиальном направлении в промежутках между пакетами статора, обдувая при этом обмотку якоря.

Предложенная бесконтактная электрическая машина может быть выполнена с любым количеством пар полюсов. ю

Формула изобретения

Бесконтактная электрическая машина, содержащая ротор с аксиально разнесенными полюсными выступами разной полярности, каждый из которых выполнен с цилиндрической внешней поверхностью, статор, между пакетами которого закреплена тороидальная обмотка возбуждения, размещенная в зоне междуполюсного промежутка ротора, и корпус, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, полюсные выступы разной полярности соединены с помощью продольных ребер, по обе

25 стороны которых ротор выполнен с противоположно направленными коническими поверхностями, причем корпус в зоне междуполюсного промежутка имеет отверстия, а обмотка возбуждения выполнена с радиальными

ЗО вентиляционными каналами, образованными поверхностями пакетов и обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 1420950, кл. Н 02 К, 1965 r. (прототип).

2. Бертинов А. И. Авиационные электрические машины, 1959 r.