Торцовая электрическая машина комбинированного возбуждения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналистическнк

Республик (ii) 758409 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.06.78 (21) 2629898/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 К 21/24

Государственный комитет

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 28.08.80 (53) УДК 621.313..322 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Ю. Н. Кронеберг (71) Заявитель (54) ТОРЦОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим машинам с постоянными магнитами и обмоткой возбуждения.

Известны торцовые электрические машины с последовательным комбинированным возбуждением, содержащие когтеобразную полюсную систему, кольцевую обмотку возбуждения и аксиально намагниченный постоянный магнит с магнитомягким шунтом (1) Недостатком такой конструкции является ее сложность, ограниченные функциональные возможности.

Известны также торцовые электрические машины с комбинированным возбуждением, содержащие два торцовых статора, обмотку возбуждения, установленные в магнитопроводе и ротор с 2р полюсами, из которых половина выполнена в виде магнитно-мягких сердечников, а другие — в виде постоянных магнитов12

Данное техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.

Недостатком этой конструкции являются большие габариты и масса, что связано с недостаточно полным использованием пакетов статора, т.е. с малой индукцией в них.

Целью данного изобретения является снижение габаритов и массы.

Указанная цель достигается тем, что постоянный магнит выполнен в виде P-лучевой аксиально намагниченной звездочки, с торцов которой установлены шайбы звездообразной формы из магнитно-мягкого материала.

Вариантом электрической машины являто ется конструкция, в которой внутри статоров, коаксиально с ними, на магнитопроводе установлены кольцевые постоянные магниты с намагниченностью, ориентированной встречно намагниченности постоянного магнита ротора.

Существо изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез машины; на фиг. 2 представлен поперечный разрез машины; на фиг. 3 представлен продольный разрез машины с кольцевыми магнитами, установленными внутри статоров.

Электрическая машина содержит два витых торцовых статора 1 и 2, установленных во внешнем магнитопроводе 3 вместе с коль758409

3 цевой обмоткой возбуждения 4. На валу 5 расположен ротор 6. Его активная часть состоит из магнитно-мягких сердечников 7, число которых равно числу P пар полюсов, и

P-лучевой звездочки 8 из магнитно-твердого материала, которая намагничена в аксиальном направлении. С обеих торцов звездочки

8 установлены магнитно-мягкие шайбы 9, 10, также имеющие форму P-лучевых звездочек.

Промежутки 11 между сердечниками 7 и звездочкой 8 заполнены немагнитным материалом.

Машина работает следуюгцим образом.

Когда обмотка 4 отключена, поток магнита 8 с помощью шайб 9, 10 концентрируется и замыкается в основном через пакеты статоров 1, 2 по магнитопроводу 3. Благодаря тому, что сечение магнита значительно большен чем сечение участков шайб 9, 10 расположенных против статоров 1, 2, индукция в воздушном зазоре существенно превышает индукцию в теле магнита, что улучшает использование магнитопровода машины.

Г1ри включении обмотки 4 ее н.с. создает поток в сердечниках 7, имеющий противоположное направление по отношению к потоку шайб 9, 10. С увеличением потока сердечников 7 растет ЭДС машины, за счет чего обеспечивается регулирование напряжения.

Когда потоки сердечников и шайб по абсолютной величине сравняются, образуется нормальная переменно-полюсная магнитная сисгема. Г1ри этом магнитная индукция машины в целом будет равна магнитной индукции ее магнитоэлектрической части, т.е. более высокой, чем у известной машины.

Например, при наиболее распространенных значениях отношений внутреннего диаметра торцового пакета к внешнему порядка 0,6 — 0,7 сечение магнита увеличивается в 1,8 — 2,4 раза и примерно в таком же отношении можно увеличить магнитную индукцию (либо использовать короткие высококоэрцитивные магниты с пониженным значением индукции). Г1ри этом объем машины может быть снижен на 13 — 26 /о.

Внешний магнитопровод 3 может быть продолжен по направлению к оси и внутри статоров 1 и 2 против дисковых торцовых частей полюсных шайб 9 и 10, неподвижно

4 во внешнем магнитопроводе 3 установлены полые кольцевые магниты 12, 13, которые намагничены вдоль оси встречно намагниченности вращающегося магнита ротора 6.

Тогда не требуя для своего размещения дополнительного объема, магниты 12, 13 еще более увеличат поток полюсов и магнитную индукцию пакетов статора 1, 2 и, следовательно, улучшает использование активных материалов и объема машины.

Например, при указанном выше отношении диаметров пакетов статора общее сечение магнитов увеличится в 2,7 — 3,3 раза и объем машины может быть снижен на 19—

35о/о

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить индукцию в магнитопроводе и тем самым уменьшить габариты и массу электрической машины.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .% 175115, кл. Н 05 К 21/08, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

_#_o 265250, кл. Н 02 К 21/08, 1965.

40 то

l. Торцовая электрическая машина комбинированного возбуждения, содержащая два торцовых статора, обмотку возбуждения, установленные в магнитопроводе, и ротор с

2р полюсами, из которых р полюсов выпол2s нены в виде магнитно-мягких сердечников, а другие в виде постоянных магнитов, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы и габаритов машины, постоянный магнит выполнен в виде р-лучевой аксиально намагниченной звездочки, с торцов которой установзо лены звездообразнои формы шаибы из магнитомягкого материала.

2. Торцовая электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что внутри статоров и коаксиально с ними на магнитопроводе установлены кольцевые постоянные магниты с намагниченностью, ориентированной встречно намагниченности постоянного магнита ротора.

758409

Риг 2

Жи8.1 /иг. 5

Редактор В. Фельдман

Заказ 5648/46

Составитель В. Трегубов

Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4