Электрическая машина комбинированного возбуждения Советский патент 1984 года по МПК H02K23/04 

Изобретение относится к электро машиностроению . Известна электрическая машина постоянного тока комбинированного возбуждения, содержащая обмотку по следовательного возбуждения, расположенную на полюсах из постоянны магнитов :1 . в данной машине осуществление регулирования магнитного потока при помощи обмотки возбуждения затруднительно, так как постоянные магниты обладают большим магнитным сопротивлением. Известна также электрическая ма шина, содержащая обмотку возбуждения на полюсах из постоянных магнитов , полюса из магнитомягкого материала, установленные между пол сами из постоянных магнитов, полый .якорь и кольцевую обмотку, расположенную на ярме 2J. Недостатками такой машины являются сложность конструкции и невозможность ее использования в машинах с вращающимся ферромагнитным сердечником якоря. Кроме того, известна электричес кая машина, в которой установлены магнитомягкие полюсные сердечники а Между ними магнитоэлектрические полюса одинаковой полярности, при этом группы нескольких полюсов и с дечников охватываются одной общей катушкой возбуждения, полярность которой противоположна полярности охватываемых магнитоэле- трических полюсов 3 , ;Недостаток такой конструкции ин дуктора машины состоит в том, что при номинальном токе возбуждения постоянные магниты находятся под размагничивающим действием намагничивающей силы обмотки возбуждения. Это приводит к снижению перегрузочной способности машины или к завышенному расходу материала постоянных магнитов, Наиболее близкой к -предлагаемой по технической сущности является электрическая машина комбинир ванного возбуждения, содержащая якорь с волновой обмоткой и индуктор с 2р полюсами чередующейся пол ности, часть из которых выполнена из магнитомягкого материала с размещенными на них обмотками возбуж дения, а часть - с возбуждением о постоянных магнитов 4 J, Однако в этой машине магнитные потоки, создаваемые обмотками воз буждения, расположенными на полюсах из магнитомягкого материала, -проходят через полюса с постоянны . магнитами, что ограничивает диапа зон регулирования машины/ снижает перегрузочную способность и приво дит к увеличенному расходу обмоточного провода, а следовательно, к увеличению потерь на возбуждение. Цель изобретения - расширение .диапазона регулирования,электрической машины, увеличение ее перегрузочной способности, уменьшение расхода обмоточного провода и обмотки возбуждения и повышение КПД. Поставленная цель достигается тем, что в электрической машине комбинированного, возбуждения, содержащей якорь с волновой обмоткой и индуктор с четным числом пар полюсов р, р/2 равномерно расположенных по окружности индуктора полюсов одинаковой полярности выполнены магнитоэлектрическими р/2 равномерно расположенных по окружности индуктора пар полюсов такой же полярности выполнены электромагниты, и р полюсов выполнены пассивными, при этом оси электромагнитных полюбов смещены относительно осей магнитоэлектрических полюсов на 2 Л эл,рад, и пассивные полюса расположены симметрично между магнитоэлектрическими и электромагнитными полюсами, На фиг, 1 показана схема предлагаемой машины для случая ,- на фиг, 2 - схемы прохождения магнитных потоков в машине при обесточенной обмотке возбуждения и соответствующая кривая распределения индукции по расточке якоря; на фиг,, 3 схема прохождения магнитных потоков при питании обмотки возбуждения током номинальной величины и соответствующая кривая распределения индукции по расточке якоря, Машина состоит из магнитоэлектрических полюсов 1, выполненных из постоянных магнитов, электромагнитных полюсов 2 из магнитомягкого материала, охваченных обмоткой 3 возбуждения, которые могут быть подключены к постороннему регулируемому источнику постоянного тока или соединены последовательно с обмоткой якоря (возможное комбинированное подключение обмоток возбуждения), Между полюсами 1 и 2 установлены пассивные полюса 4 и 5 из магнитомягкого материала, все полюса 1, 2, 4 и 5 закреплены на кольцевом магнитопроводе 6, внутри индуктора расположен якорь 7 с размещенной на нем волновой обмоткой, Полюс 1 создает магнитный поток, который при обесточенной обмотке 3 возбуждения полюса 2.проходит по путям, показанным на фиг, 2а, Распределение плотности магнитных потоков под полюсами 1, 2, 4 и 5 и их направления показаны на фиг„ 26. Суммарная величина полезного магнитного потока в этом случае равна 2/3 потока, создаваемого полюсом 1.

При прохождении тока по обмотке 3 возбуждения полюса 2 в последнем создается магнитный поток противоположного направления потоку, создаваемого полюсом 1. При увеличении тока возбуждения поток в полюсе 2 сначала уменьшается: до нуля

и затем, изменив направление, увеличивается пропорционально Toky возбуждения. При номинальной величине тока в обмотке 3 магнитный поток полюса 2 становится равным потоку в полюсе 1. Пути прохождения магнитных потоков в машине для этого случая показаны на фиг. За. Диаграмма распределения индукции принимает вид, показанный на фиг. Зб.

S

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА КОМБИ НИРОВАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ, содержащая якорь с волновой, обмоткой и индуктор с четным числом пар полюсов,f. отличающаяся тем, 4to, с целью уменьшения расхода обмоточного провода обмотки возбуждения, повышения КПД машины, увеличения ее перегрузочной способности и расширения диапазона регулирования, р/2 ра вномерно расположенных по окружности индуктора полюсов одинаковой полярности выполнены магнитоэлектрическими, р/2 равномерно расположенных по окружности индукт&ра пар полюсов такой же полярности выполнены электромагнитными и р полюсов выполнены пассивными в виде магнитомягких сердечников, при этом оси электромагнитнЕлх полюсов смещены относительно осей магнитоэлектрических полюсов на 2J эл.рад, а пассивные полюса расположены симметрично между магнитоэлектрическими и электромагнитными полюсами. /