Электрическая машина с возбудителем
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистические
Республик
Опубликовано 070232. Бюллетень М 5 Дата опубликования описания 0702S2 (5l)lVL. Кл. Н 02 К 19/38 фкудиратаеииыИ каиитет СССР ао делаи изааретениВ и атирытий (53) УЙК 621. 313.322(088.8) (72) Автор. изобретения 8.С. Гудков (7l) заявитель 7 (S4) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ВОЗБУДИТЕЛЕМ Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к крупным синхронным электрическим машинам или электромагнитным муфтам с возбуди. телями. По основному авт.св. 1т 836731 известна электрическая машина с возбудителем, в которой магнитопровод возбудителя выполнен из двух коаксиальных колен, образующих полюса, сое,диненные с одного торца перемычкой, между полюсами размещены кольцевая обмотка возбуждения возбудителя, на одном из кольцевых полюсов магнитопровода установлен кольцевой полый кожух, заполненный жидким металлом, изолированный.от магнитопровода.и соединенный герметично по торцам с электропроводными кольцами, одно из которых изолировано от магнитопровода, а другое соединено с ним электрически, и оба кольца подключены к обмотке возбудителя,, на другом полюсе магнитопровода по окружности равномерно выполнены зубцы, между полюсами магнитопровода с зазорами размещен кольцевой якорь, выполненный из электро- и магнитопроводящего материала, на цилиндрической поверхности которого со стороны зубчатого полюса установлен второй изолированный кольцевой кожух с электроприводной жидкостью и торцо" выми электроприводными кольцами, ода но из которых изолировано от якоря, а другое соединено с ним электрически, указанные электропровдные кольца подключены к обмотке возбуждения машины, на противоположной цилиндри. 15 ческой поверхности якоря выполнены равномерно по окружности зубцы; во втором кольцевом кожухе, расголоженном на якоре, помещается магнитопроводное кольцо с зубцами (1). Недостатком известной машины является то, что внутреннее сопротивление якорной цепи, питающее обмотку возбуждения генератора, велико. Это 904128 6 4S 55 обуславливает повышение потери на возбуждение и, в конечном итоге, снижает KllA возбудителя. Кроме того, проскальзывание злектропроводной жидкости относительно неподвижных зубцов полюсов и зубцов магнитопроводного кольца, а также и относительно гладкой поверхности кольца (в связи с вращением стенок самого кожуха), обуславливает нагрев жидкого металла вихревыми токами. Цель изобретения - повышение КПД машины путем снижения тепловых потерь в якорной цепи, питающей обмотку возбуждения генератора, и уменьшение потерь на вихревые. токи в элзктропроводной жидкости, возникающих вследствие ее проскальзывания. Укаэанная цель достигается тем, что в электрической машине с возбудителем пазы зубчатого ферромагни ного кольца, размещенного в кожухе якоря, заполняется электропроводным металлом. На фиг.l представлена машина, продольный разрез," на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l, Электрическая машина с возбудителем содержит кольцевой магнитопровод 1, кольцевую обмотку 2 возбуждения. На полюсе 3 магнитопр<1вода 1 установлен полый изолированный кольцевой кожух 4, наполненный элек,тропроводной жидкостью 5. С торцов этого кожуха герметично укреплены кольца 6 и 7, одно из которых иэоли" ровано от магнитопровода 1, а другое соединено с ним электрически. Оба кольца 6 и 7 подключены к обмотке 2. На полюсе магнитопровода 1 по окружности равномерно выполнены зубцы 9. Между полюсами 3 и 8 размещен кольцевой якорь 10 из электрои магнитопроводного материала. На якоре 10 со стороны зубчатого полюса 8 установлен второй кольцевой кожух ll, заполненный электропроводной жидкостью 12 и торцовыми электропроводными кольцами 13 и 14, одно из которых изолировано от якоря 10, а другое соединено с ним электрически. Оба кольца 13 и 14 подключены к обмотке 15 возбуждения машины. На другой цилиндрической поверхности якоря 10 выполнены равномерно по окруж° ности зубцы 16, а внутрь кожуха 11 в его электропроводную жидкость 12 помещено с малыми зазорами по цилинд. рическим поверхностям ферромагнитное кольцо 17 с равномерно распределенными зубцами 18, обращенными к зубцам полюса 8. Пазы 19 между зубцами 18 заполнены беэ изоляции электропроводным немагнитным металлом (алюминием или медью). При вращении якоря 10 эа счет остаточного магнитного потока создается сцепление его зубцов 16 с кольцевым слоем электропроводной жидкости 5, последний вращается с определенным скольжением относительно якоря 10, вследствие чего в кольцевом слое электропроводной жидкости 5 кожуха 4 индуктируется униполярная ЭДС. Под действием этой ЭДС течет ток в обмотке 2 возбуждения и идет процесс самовозбуждения. Вместе с тем, кольцо 17 в кожухе 11 тормозится магнитным полем, будучи магнитно сцепленным зубцами 18 с зубцами 9 полюса 2 магнитопровода 1. Вследствие этого ЭДС, индуцированная в якоре 19, создает ток в цепи обмотки 1Я возбуждения машины. По мере роста магнитного потока возбудителя усиливается магнитное сцепление и кольцо 17 остается неподвижным. Некоторое проскальзывание жидкости 12 из-за ее поверхностного сцепления с кожухом 11 будет иметь место, но возникающие при этом униполярные токи, индуцированные в движущихся слоях жидкости 12 (главным образом, у внутренних поверхностей изолированного кожуха 11), замывающиеся через проводящие материалы кольца 17, создают силы взаимодействия с потоком, тормозящие эти слои. Благодаря небольшому сопротивлению проводникового материала па-. зов 19 достаточно незначительных ЗДС, чтобы эти униполярные токи создали необходимый тормозной эффект. Позто" му величина скольжения большинства слоев электропроводной жидкости 12 будет весьма незначительной, и лишь весьма тонкий слой жидкости 12 будет перемещаться вместе с кожухом И и в нем будет индуцироваться наибольшая униполярная ЭДС, Ввиду относительной малости скольжения большинства слоев электропроводной жидкости 12, относительно малая масса жидкости 12 пересекает магнитное поле„ выходящее из зубцов полюса 8 в зубцы 18 кольца 17, и, следовательно, значительно сниженными оказываются вихревые 1. Авторское свидетельство CCCP И 836731, кл. H 02 К 19/38, 1979. у Ю ФмР Составитель В. Трегубов Редактор Л. Горбунова Техред Э. фанта Корректор И. Шароши, Заказ 150/43 Тираж 718 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5 Филиал ППП "Патент", r,Óæãîðîä, ул;Проектная, 4 5 904128 6 токи индуцированные в электропровод- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью ной жидкости 12. повышения КПД машины, в ферромагнит Использование предлагаемой маши- ном зубчатом кольце, размещенном ны позволяет повысить КПД устройст- в электропроводной жидкости в кожува sa счет уменьшения потерь в цепи s хе якоря, пазы заполнены эпектропро- якоря, питакнцей обмотку возбуждения водным металлом. генератора, и в связи с уменьшением потерь от вихревых токов в электро- Источники информации, проводной жидкости. принятые во внимание при экспертизе Формула изобретения Электрическая машина с возбудителем по авт.св. 0 83б731, о т л и
