ИНДУКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 2008 года по МПК H02K19/20 H02K9/06 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к индукторным генераторам.

Известны индукторные генераторы, содержащие вал, крышки с подшипниками, на валу установлен ротор в виде звездочки, имеющий магнитный контакт со статором, кроме этого на одной из крышек (одностороннее возбуждение) установлена катушка с обмоткой с магнитопроводом, находящимся в магнитной связи со вторым осевым магнитопроводом, установленным на роторе и имеющим магнитный контакт со звездочкой. Аналогичная катушка может быть установлена и на второй крышке (двустороннее возбуждение). Конструктивные разновидности данного генератора описаны, например, в [1].

Недостатком данной машины являются большие масса и габариты, а также то, что лобовые части обмотки статора, лежащие за статором по ходу охлаждающего воздуха, охлаждаются уже нагретым от лобовых частей воздухом, лежащих перед статором.

Известен также бесконтактный синхронный генератор [2], содержащий переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор, ротор, выпрямитель, обмотку возбуждения; при этом вал выполнен полым с радиальными отверстиями, один конец вала снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения; в зоне изгиба когтеобразных полюсов ротора выполнены прорези.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность вентиляционного эффекта от прорези в зоне изгиба когтеобразных полюсов, поскольку эти прорези имеют относительно небольшую площадь, а также низкая эффективность вентиляционного действия когтей полюсов, ввиду их консольного расположения.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является индукторный генератор [3], у которого катушки возбуждения снабжены дополнительными щеками, выполненными с радиальными прорезами.

Однако и у этого генератора вентиляционное действие звездочки ротора недостаточно эффективно, постольку расстояние между щеками и звездочкой не может быть увеличенным для получения малого вентиляционного сопротивления, поскольку при этом увеличивается воздушный магнитный зазор, что приводит к снижению магнитодвижущей силы.

Изобретение направлено на улучшения теплофизических параметров. Это достигается тем, что в индукторный генератор, содержащий переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, с лобовыми частями ротор в виде звездочки с осевыми магнитопроводами, встроенный выпрямитель, катушки возбуждения, установленные на крышках и имеющие магнитный контакт с осевыми магнитопроводами, полный вал ротора с радиальными отверстиями, при этом один его конец снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения. При этом ротор снабжен дополнительными дисками с радиальными каналами, которые установлены в зоне радиальных отверстий ротора, радиальных отверстий крышек и лобовых частей рабочей области.

На чертежах изображен общий вид индукторного генератора (Фиг.1), дополнительный диск, вид спереди (Фиг.2), вид сбоку (Фиг.3). Индукторный генератор содержит крепежные втулки 1 и 2, заднюю крышку 3, заглушку 4 полого вала 5, подшипники 6 и 19 с фиксирующими кольцами 10, звездочку ротора 11 с зубцами 12, статор 13 с обмоткой 14, состоящий из пазовых проводников и лобовых частей, переднюю крышку 15, крышки 3 и 15 снабжены радиальными каналами (отверстиями) 16, обмотку возбуждения 17 с магнитопроводом 18 и втулкой ротора 22, вал содержит входное отверстие 21 и радиальные отверстия 23.

Устройство работает следующим образом. Входной поток воздуха попадает в центральное входное отверстие 21 и далее по отверстиям 24 и каналам 10 диска 9 под действием центробежного эффекта, вызванного кроме действия каналов 10 наличием зубцов 12 звездочки, которые играют роль лопастей, выбрасывается через отверстие 16 в крышках 3 и 15 в окружающую среду. При этом вследствие наличия полого вала обе стороны лобовых частей статора охлаждаются свежим воздухом, а не нагретым, как в генераторах традиционного типа.

Диск 9 весьма технологичен и может изготовляться из пластических масс методом литья. Важно, что в процессе вентиляции свежий воздух практически не смешивается с внутренним и эффективно охлаждает лобовые части обмоток.

Изготовление данной конструкции позволяет, с одной стороны, отказаться от отдельного вентилятора, возложив его функции на зубцы звездочки ротора, а с другой стороны, повысить степень охлаждения за счет действия центробежного эффекта от каналов диска.

Источники информации

1. Жежерин Р.П. - Индукторные генераторы / М.-Л., Госэнергоиздат, 1961 г., 319 с., ил.

2. Патент РФ №2231199 - Бесконтактный синхронный генератор / А.М.Литвиненко, заявка №2003109938, МПК 7 Н02К 19/06, опубл. 07.04.2003, Бюл. №17.

3. Патент РФ №2280308 - Индукторный генератор / А.М.Литвиненко, А.С.Лапков, заявка №2005101029/09 от 18.01.2005, МПК 7 Н02К 19/06, опубл. 20.07.2006, Бюл. №20.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах, в частности - индукторных генераторах. Сущность изобретения состоит в следующем. Индукторный генератор содержит переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор в виде звездочки с осевыми магнитопроводами, встроенный выпрямитель, катушки возбуждения, установленные на крышках и имеющие магнитный контакт с осевыми магнитопроводами, и полый вал ротора с радиальными отверстиями, один конец которого снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения. При этом согласно изобретению ротор снабжен дополнительными дисками с радиальными каналами, которые установлены в зоне радиальных отверстий ротора, радиальных отверстий крышек и лобовых граней рабочей обмотки. Технический результат - улучшение теплофизических параметров индукторного генератора при одновременном упрощении его конструкции путем исключения необходимости отдельного вентилятора. 3 ил.

Индукторный генератор, содержащий переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор в виде звездочки с осевыми магнитопроводами, встроенный выпрямитель, катушки возбуждения, установленные на крышках и имеющие магнитный контакт с осевыми магнитопроводами, полый вал ротора с радиальными отверстиями, при этом один его конец снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения, отличающийся тем, что ротор снабжен дополнительными дисками с радиальными каналами, которые установлены в зоне радиальных отверстий ротора, радиальных отверстий крышек и лобовых граней рабочей обмотки.