ГЕНЕРАТОР Российский патент 2013 года по МПК H02K19/36 H02K19/20 H02K1/32 H02K9/04 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам индукторного типа, применяемым, например, в автотракторном электрооборудовании.

Известен генератор, содержащий 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 магнитопроводом, установленным на роторе и имеющим магнитный контакт со звездочкой. Аналогичная катушка может быть установлена и на второй крышке (двухстороннее возбуждение). Конструктивные разновидности данного генератора описаны в [1].

Недостатками данного генератора являются большие массы 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.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является бесконтактный синхронный генератор [2], содержащий переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения и когтеобразными наконечниками, встроенные в выпрямитель, полый вал ротора с радиальными отверстиями.

Недостатком данного устройства является большая турбулентность, возбуждаемая клювообразными наконечниками ротора, что приводит к снижению интенсивности теплообмена, нарушение синхронности в обдуве статора, что в конечном итоге приводит к потерям на вентиляцию.

Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности, расходуемой на вентиляцию и улучшение теплофизических характеристик.

Это достигается тем, что в генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышки с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения и когтеобразными наконечниками, выпрямитель, согласно изобретению в зоне изгиба когтеобразных полюсных наконечников установлены вентиляционные вставки с ребрами и основанием, при этом между ребрами в основании выполнены отверстия.

На фиг.1 изображен генератор в продольном разрезе.

На фиг.2 изображена вентиляционная вставка в аксонометрической проекции.

На фиг.3 изображен участок ротора с вентиляционной вставкой, вид с торца ротора.

Данный генератор содержит подшипник 1 со стороны выпрямителя, щеткодержатель 2, статор 3, подшипник 4 со стороны привода, шкив 5, вентиляторы 6, переднюю крышку 7, клювообразные наконечники ротора 8, заднюю крышку 9, выпрямитель 10, вентиляционную вставку 11. Вентиляционная вставка содержит основание 12, ребра 13, отверстия 14, через которые пропущены крепежные элементы 15.

Устройство работает следующим образом. При вращении шкива 5 магнитное поле клювообразных наконечников 8 пересекают зубцы статора, наводя в рабочей обмотке ток, который далее через выпрямитель подается на нагрузку. Охлаждение генератора осуществляется штатными вентиляторами 6, охлаждают лобовые части рабочей обмотки. Параллельно с ними работают и полюсные наконечники, выступающие в роли лопаток.

Использование данной конструкции позволяет за счет введения простых и технологичных при изготовлении вентиляционных вставок, выполняемых, например, из пластмассы, добиться интенсификации тепловых процессов, поскольку число, ширина и высота вентиляционных ребер в соединении с прорезями в зоне изгиба когтеобразных наконечников сопоставимы с числом и площадью штатных вентиляторов, что позволяет или уменьшить число лопаток штатного вентилятора, или уменьшить их ширину, а в некоторых случаях вообще отказаться от отдельного вентилятора.

Источники информации

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

2. Патент РФ №2335079 - Синхронный генератор / А.М. Литвиненко, И.Н. Мозговой, заявка №2007136433/09 опубл. 27.09.2008, бюл. №27, МПК Н02К 19/36.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности синхронных генераторов индукторного типа, применяемых, например, в автотракторном электрооборудовании. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в снижении потребляемой мощности, расходуемой на вентиляцию и теплофизические характеристики, что, в свою очередь, обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик генератора. Это достигается тем, что в генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышки с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения и когтеобразными наконечниками, а также выпрямитель, согласно настоящему изобретению, в зоне изгиба когтеобразных полюсных наконечников установлены вентиляционные вставки, выполненные в виде основания с ребрами, между которыми расположены отверстия. За счет введения простых и технологичных при изготовлении вентиляционных вставок, выполняемых, например, из пластмассы, удалось добиться интенсификации тепловых процессов, поскольку число, ширина и высота вентиляционных ребер в соединении с прорезями в зоне изгиба когтеобразных наконечников сопоставимы с числом и площадью штатных вентиляторов, что позволяет или уменьшить число лопаток штатного вентилятора, или уменьшить их ширину, а в некоторых случаях вообще отказаться от отдельного вентилятора. 3 ил.

Генератор, содержащий переднюю и заднюю крышки с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения и когтеобразными полюсными наконечниками, выпрямитель, отличающийся тем, что в зоне изгиба когтеобразных полюсных наконечников установлены вентиляционные вставки с ребрами и основанием, при этом между ребрами в основании выполнены отверстия.