Электромеханический агрегат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>692019 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 250377 (21) 2465932/24-07 с присоединением заявки М (23) Прыоритет

Опубликовано 15.1 0.7 9.Бюллетень М 38

Дата опубликования описанию 151079 (51)М. Кл.2

Н 02 К 51/00

Н 02 К 31/04

Государственный ноынтет

СССР но делан нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621. 31 4. 5..291-64.295 (088.8) (72) Авторы изобретения

B.Ñ.Ãóäêoâ и Б.A.Eãîðîâ (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к области электромашиностроения., а именно к униполярным электрическим машинам, и может быть использовано для регулирова- 5 ния скорости вращения рабочих механизмов, приводимых в движение нерегулируемыми приводами.

Известны электромеханические агрегаты, включенные по системе генератор-двигатель и содержащие биполярные машины постоянного тока, якорные цепи которых электрически соединены, между собой через их щетки и коллекторы (1) .

Недостатки указанных устройств малая надежность и сложность обслужи« вания.

Известен также электромеханический агрегат с входным и выходным валами, состоящий из двух униполярных маший, включенных по системе генератор-двигатель и содержащйх общий магнитопровод с компенсационными обмотками и обмотками возбуждения, установленные на осях якори, которые размещены концентрично расточке магнитопровода и погружены в полости с жидким металлом, герметизирующие полости, элементы и токоподводы к ним, один из которых выполнен озим для двух машин (2).

Известная система генератор-двигатель в унипблярном исполнении с жидкометаллическим наполнением нуждается в специальных уплотняющих устройствах на выходных концах валов, что необходимо для исключения проникновения жидкого металла во внешнюю среду. Уплотняющие устройства усложняют систему и снижают ее надежность. Из-за токсичности ртути и взрывоопасности сплава NaK эксплуатация агрегатов с жидкометаллическим наполнением в аварийных режимах уплотняющих устройств может оказаться опасной для обслуживающего персонала.

Кроме того, укаэанное устройство имеет ограниченные функциональные возможности и не может обеспечить передачи вращения в полость с высоким давлением. .Цель изобретения — повышение безопасности обслуживания и расширение функциональных возможностей при передаче движения в полость с высоким давлением.

Поставленная цель достигается тем, что каждая из электрических машин

692019 снабжена ротором, размещенным концентрично расточке магйитопровода и обращенным одной из торцовых поверхностей к якорю, один из роторов жестко связан с входным, а второй с выходным валами агрегата, якори установлены с возможностью вращения относительно осей, а каждая из полостей образована с одного торца герметизирующим элементом в виде диска, размещенным в зазоре между ротором и якорем и прикрепленным в центре к оси, а по периферии — к одному из токопроводов, выполненному в виде кольца, электрически связанного с магнитопроводом, со второго торца полость образована общим для двух машин токопадводом, выполненным в виде диска, установленного в поперечной плоскости симметрии агрегата и жестко закрепленного по периферии к магнитопроводу и изолированного от него, а в центре связанного с осями якорей, поверхности магнитопровода, обращенные к цилиндрической поверхности якорей, покрыты электроизоляционным- слоем, а обращенные 25 друг к другу поверхности роторов и якорей снабжены секторовидными выступами.

На торцовой поверхности ротора, размещенного на входном валу, может 30 быть расположена явнополюсная обмотка, соединенная посредством щеточно- контактного узла с источником постоянного тока.

На чертеже представлен электро- 35 механический агрегат. Агрегат состоит из магнитопровода 1, статора с двумя кольцевыми обмоткам% возбуждения 2 и 3 двух якорей 4 и 5 и двух роторов б и 7. Статор выполнен из стали и 4g представляет собой набор цилиндрических деталей плотно собранных торцами друг к другу. Якори 4. и 5 также изготовлены из с уали и установленыв подшипниках на консольных осях 8 и 9, жесткс соединенных с токопроводящей перегородкой 10. Эта перегородка является . конструктивной опорой для осей 8 и 9, якорей 4 и 5 и частью проводящей цепи якорей 4 и 5. Полости с жидким металлом с одного торца прикрыты герметизирующим элементом 11 ° Последние укрепляются герметически по периферии к блектропроводным, но немагнитным кольцам 12, а в центре — к торцам осей 8 и 9. Полости, образованные гер- метизирующими перегородками 11, расточкой полюса статора 13 и токопроводящей перегородкой 11 заполняются жидким металлом (например, ртутью или эвтектикой ИаК). Полюсные расточ- Я ки магнитопровода 1 статора в герме тизированных полостях покрыты слоем. изоляции 14, а токопроводящая пере.городка 10 изолирована от магнито провода 1 статора.

Электрический контакт с жидким металлом имеет прикрепленные к магнитопроводу 1 статора кольца 12, якори 4 и 5 и токопроводящую перегородку 10, Два якоря 4 и 5 двух ма шин включены последовательно в общую цепь, замкнутую через сталь статора.

Якори 4 и 5 с торцов, обращенных к герметизирующим перегородкам 11, имеют полюсные секторовидные выступы

15. Такие же выступы имеют стальные цилиндрические роторы 6 и 7. Ротор б машины, работающей генератором на полюсных выступах 15, имеет радиальный паз, в который укладываются две стороны двух катушек 16, каждая из которых охватывает половину сечения полюсного выступа 15. При питании катушек 16 постоянным током они создают биполярную магнитную систему на каждом выступе 15. Катушки 16 питаются через щетки 17 и контактные кольца 18, установленные на валу ротора б.

Роторы б и 7 жестко укреплены на входном 19 и выходном 20 валах, установленных в подшипниках 21 центральной опоры 10 и подшипниках 22 подшипниковых щитов 23..

Агрегат работает следующим образом. При подключении обмоток возбуждения 2 и 3 и приведении во вращение входного вала 19 и одного из роторов б агрегата посредством электромагнитного сцепления выступов ротора 6 и якоря 4 вращение будет передано якорю 4. При этом в жидком металле, окружающем якорь 4, и в. теле якоря 4 индуктируется Эдс. Якорь 4 генератора замкнут на якорь 5 двигателя, поэтому по якорной цепи двигателя потечет ток, :который взаимодействуя с радиальным магнитным потоком двигателя приведет во вращение его якорь 5 и электромагнитно сцепленный с ним ротор 7 двигателя, посредствам которого вращение передается на выходной вал. 20 агрегата.

Для регулирования частоты и направления вращения двигателя достаточно регулировать возбуждение генерато ра.

Изобретение позволяет передавать движение в полость с высоким давлением, а полная герметизация жидкого металла делает обслуживание агрегата безопасным.

Формула изобретения.

1. Электромеханический агрегат с входным и выходным валами, состоящий из двух униполярных машин, включенных по системе генератор-двигатель и содержащих общий магнитопровод с компенсационными обмотками и обмотками возбуждения, установленные на осях якори, которые размещены кон692019

2 14 1 Q и (5

Составитель В.Никоноров

Редактор д.мепуришвили Техред М. Петко Корректор Г. Решетник

Заказ 6234/48 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 центрнчно расточке магнитопровода— и погружены в полости с жидким металлом, герметизирующие полости, элементы и токоподводч к ним, один иэ которых выполнен общим для двух машин, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при передаче движения в полости с высоким давлением и повышения безопасности обслуживания, каждая иэ электрических машин снабжена ротором, размещенным кон-. центрично расточке магнитопровода и обращенным одной из торцовыХ поверхностей к якорю, один иэ роторов жестко связан с входным, а второй с выходным валами агрегата, якори устан6влены с воэможностью вращения относительно осей, а каждая иэ полостей образована с одного торца герметизирующим элементом в виде диска, размещенным в зазоре между ротором и якорем и прикрепленным в центре к оси, а по периферии к одному иэ токопроводов,выполнен-ному в виде кольца, электрически связанного с магнитопроводом, со второго торца полость образована общим для двух машин токоподводомг выполненным в виде диска, установ-" леннorî в поперечной плоскости симметрии агрегата и жестко закрепленного по периферии K магнитопроводу и изолированного от него, а в центре связанного с осями якорей, поверхности магнитопровода, обращенные к цилиндрической поверхности якорей; покрыты электроизоляционньм слоем, а обращенный друг к другу поверхности роторов и якорей снабжены секторовидными выступами.

2. Электромеханический агрегат по п.l отличающийся тем, что на торцовой поверхности ротора, размещенного на входном валу, расположена явнополюсная обмотка, соединенная посредством щеточно-контактного узла с источником постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровски.

Электрические машины, ч.l. — Энергия, 1964, стр. 325-327.

2. Авторское свидетельство СССР

9458932, кл. Н 02 К 51/00, 1973 (прототип).