Бесконтактный многофазный синхронный коммутаторный генератор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< l l i 752645

J

/ с=. (61) Дополнительное к авт. свих-ву (22) Заявлено 30.12.77 (21) 2Ь61140/24 07 (51)М. Кл.

Н 02 К 19/2.0 с присоединением заявки №

Гваударстаанный камнтат (23) Прноритет— па данаи нзабретеннй к открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 т,53) УДК621.313. . 32 2{ 088,8) Дата опубликования описания 01,08.80 (72) Автор изобретения

В. Р, Чорба (7!) Заявитель Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

{ 54) БЕСКОНТАКТНЫЙ МНОГОФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ

КОММУТАТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам с комму-тацией потока, Известны бесконтактные многофазные

- синхронные коммутаторные генераторы, 5 содержащие статор с фазными обмотками, систему возбуждения и многополюсный ротор-магнитный коммутатор jl 1, Недостатками таких генераторов являются малая Функциональная возмож- ность и значительная масса и габариты, Наиболее близким к предложенному изобретению является бесконтактный многофазный синхронный коммутаторный гене 5 ратор, содержащий два зубчатых пакета статора, оси зубцов которых совпадают, Фазные обмотки на них, кольцевой постоянной магнит с аксиальной намагниченностью, размещенный между пакетами, многополюсный ротор-магнитный коммутатор 12)

Укаэанный генератор имеет следующие недостатки: число фаз генератора может быть лиль ..кратно трем (однако, например при работе генератора на выпрямитель, может возникнуть необходимость иметь количество фаэ не кратное трем); число, зубцов-полюсов ротора может быть лишь четным числом, что ограни птsacr выбор частоты ЭДС генератора, Ферромагнитный ротор генератора имеет две зубчатые звездочки на концах, оси о зубцов которых сдвинуты относительно друг друга на 90 электрических, что увеличивает массу ротора генератора и затрудняет его балансировку (последнее обстоятельство особенно важно при работе генератора при больших частотах вращения); в кривой ЭДС генератора наблюдается большой процент высших гармоник, что в. дет тс дополнительным потерям, снижению

КПД генератора.

Бель изобретения — расширение Функци ональных возможностей генератора эа счет обеспечения. возможности выбора тао7.52645

3 бого требуемого числа зубцов ротора, снижение массы генератора, а также повышение КПД, Указанная цель достигается тем, что на каждом пакете статора rg фазных 06 моток, каждая из которых выполнена из

И катушек, охватывающих vrt зубцов с шагом 180 электрических, оси катушек каждой фазы на одном и том же пакете смещены относительно друг друга на 360О электрических, а на разных пакетах на 180 электрических, катушо ки соседних фаз смещены по окружности каждого пакета на одно зубцовое деление относительно друг друга в одну сторону, катушки каждой фазы на обоих пакетах соединены согласно, а ротор выполнен в виде цилиндра из немагнитного материала, на котором установлено И полюсов из магнитномягкого материала с шириной по наружной окружности, пропорциональной шагу катушек обмотки и длиной равной суммарной аксиальной длине пакетов статора и магнита.

Ширина полюсов ротора по окружности может быть выполнена равной 2/3 шага катушек фазной обмотки.

На фиг.1 представлен генератор, поперечный разрез; на фиг.2 — генератор, продольный разрез; на фиг.3 и 4 — развертки активной зоны пакетов статоров с обмотками, Генератор содержит зубчатые статорные пакеты 1 и 2, между которыми размещен кольцевой постоянный магнит 3 с аксиальной намагниченностью. На пакетах 1 и 2 размещены И фазных обмоток 4, каждая из которых состоит из катушек, 5, охватывающих зубцов 6 с шагом 180 электрических. Оси катушек 5 на одном и том же пакете

1 и 2 смещены относительно друг от друга на 360 электрических, а на раз= ных пакетах 1 и 2, соответственно, на

180 электрических. Катушки 5 соседних о фаз смещены по окружности на одно зубцовое деление относительно друг друга в одну сторону, а катушки 5 каждой фазы на обоих пакетах 1 и 2 соединены согласно, последовательно или параллельно. Ротор 7, выполненный в. виде цилиндра из легкого немагнитного материала, HB котором укреплены И полюсов 8 из магнитномягкого материала с шириной по наружной окружности, пропорциональной шагу катушек 5 обмоток 4 и длиной, равной суммарной аксиальной длине пакетов 1 и 2 и магнита 3, При вращении ротора 7 поток возбуждения пронизывает фазные обмотки 4, при этом потокосцепление их периодических изменяется по величине и знаку, а магнитная проводимость для потока возбуждения остается постоянной и не зависит от мгновенного положения ротора 7. Изменение потока, пересекающего фазные обмотки

4, в первом приближении пропорционально изменеипо площади перекрытия зубцов

6 статора, охватывае мых катушкой 5 фазной обмотки 4, и полюсов

8 ротора 7, а знак зависит от того, какую катушку 5 фазной обмотки 4 перекрывает полюс 8 ротора 7,(путь потока в каждый момент времени показан на фиг,2 стрелками), В фазных обмотках 4 генератора наводится ЭДС, частота которой

20 2 Ы) — — „где ц - частота вращения оО приводного двигателя;

7 — число полюсов 8 ротора 7.

Конструкция бесконтактного многофазного синхронного генератора по данному

25 изобретению по сравнению с известной обеспечивает следующие преимущества; число фаз может быть любым целым положительным числом р число полюсов ротора, а следовательно и число, определяющее возможную электро механическую редукшпо частоты ЭДС, может быть любым целым положительным числом масса ротора значительно уменьшена за счет аксиального направления потока возбуждения, конструкция ротора обеспечивает простоту балансировки и позволяет генератору работать на высоких скороютях Вращ ения $ кривая ЭДС генератора более близка к синусоиде, Все это обеспечивает описанной конструкции генератора более широкие по сравнжппо с известными конструкциями функциональные возможности и лучшие массогабаритные показатели.

Формула изобретения

1. Бесконтактный многофазный синхронный коммутаторный генератор, содержащий два зубчатых пакета статора, оси зубцов которых совпадают, фазные об. мотки на них, кольцевой постоянный магнит с аксиальной намагниченностью, размещенный между пакетами, многополюсный ротор-магнитный коммутатор, 7 52645 отличающийсятем,что, с целью расширения функциональных возможностей и снижения брассы генератора на каждом пакете статора размещенг

И фазных обмоток, каждая из которых выполнена из И катушек, охватыо вающих M зубцов с шагом 180 электрических, оси катушек каждой фазы на одном и том же пакете смещены относительно друг друга на 360оэлектричесо ких, а на разных пакетах на 1 80 электрических, катушки соседних! фаз смещены по окружности каждого пакета на одно зубцовое деление относительно ,друг друга в одну сторону, катушки каждой фазы на обоих пакетах соединены согласно, а ротор. выполнен в виде цилиндра из немагнитного материала, на котоp0M ycTaHoBJteHo И полюсов иэ Mar HH номягкого материала с шириной по наруж ной окружности, пропорциональной шагу катушек обмотки и длиной, равной суммарной аксиальной длине пакетов статора и магнита.

2. Генератор по п.1, о т л и ч а ю —, шийся тем, что, с целью повышения

КПД; ширина полюса по окружности выпо

<0 иена равной 2/3 шага катушек фазной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l4l53324,кл. НО2К 1/66, 1963.

2, Авторское свидетельство СССР

34237978, кл. 1-!02К 1/66, 1965.

7 52645

Составитель В, Трегубов

Техред М. Левицкая Корректор М. Шароши

Редактор H.Зинзикова

П одпис кое

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 475S/15 Тираж 783

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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