Бесконтактная синхронная электрическая машина Советский патент 1984 года по МПК H02K19/06 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использ вано для электрического привода, электроснабжения токами двух частот от одного источника, а также для преобразования частоты. Известны бесконтактные синхронны машины, содержащие неподвижный цилиндрический магнитопровод с обмотк возбуждения и ротор, составленный и двух полюсных систем различной полярности 11 Однако известные машины являются односкоростными и не могут использоваться для генерирования энергии одновременно двух частот или служить для преобразования частоты. Известны бесконтактные синхронные электрические машины, содержащие два статора с якорными обмотками с разным числом полюсов, кольцевую обмотку возбуждения, установленную неподвижно, и ротор с явновыраженными полюсами, в виде двух полюсных систем установленных на валу С Недостатками данного устройства являются низкое использование активных материалов ,и удельная мощность, а также малые функциональные возможности, так как имеет шесть немагнитных зазоров и соотношение частот получаемое на выходе обмоток, не может быть отличным от удвоенного. Целью изобретения является повышение использования активных материа лов и удельной мощности, а также рас ширение функциональных возможностей машины. Указанная цель достигается тем, что в бесконтактной синхронной элект рической машине, содержащей два статора с якорными обмотками с разным числом полюсов, кольцевую обмотку возбуждения, установленную неподвижн и ротор с явновыраженными полюсами в виде двух полюсных систем, установленных на валу, каждая полюсная система ротора выполнена в виде магнитопроводящего кольца, на одной из поверхностей которого, обращенной к одному из статоров, выполнены полю са, число которых вдвое меньше числа полюсов указанного статора, а на про тивоположной поверхности кольца выполнены полв1са клювообразной формы длиной, равной длине второго статора чиспо которых вдвое меньше числа полрлсоп второго статора, между полюсными системами размещена обмотка 53озбуждения. На фиг.1 представлена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг.2 то же, поперечный разрез; на фиг.З одна из полюсных систем ротора, поперечный разрез; на фиг.4.- вид на полюсную систему с торца. Машина содержит шихтованный статор 1, впрессованный в стальной внешний магнитопровод 2. В пазы статора 1 уложена якорная обмотка 3. В торцовой крышке 4 неподвижно укреплена ось 5, на которой неподвижно запрессован пакет второго статора 6. В пазы пакета помещена вторая якорная обмотка 7 с другим числом полюсов. Кольцевая обмотка возбуждения 8 крепится неподвижно к статору 1. Ротор 9 состоит из двух полюсных систем 10 и 11 различных полярностей, жестко соединенных между собой, но разделенных немагнитопроводными деталями (не показаны) и укрепленных на опорах 12 и 13. Опора 12 соединена с концом приводного вала 14, который опирается на подшипники в крышке 4 статора 1 и на оси 5. Опора 13 также снабжена подшипником, установленным на оси 5. Подшипники опор и сами опоры показаны на фиг.1 схематически так же, как и крышки 4 статора 1. Каждая полюсная система 10 и 11 имеет магнитопроводное кольцо 15 с выполненными на нем явновыраженными полюсами 16 когтеобразной формы, обращенными к статору 6, и с полюсами 17, обращенными к статору 1. Число полюсов 16 и 17 вдвое меньше числа полюсов статора, к которому они обращены. Работа машины двигателем осуществляется при двух различных скоростях в зависимости от того, какая из обмоток якоря включена в трехфазную цепь. При частоте тока 50 Гц возможны две синхронные скорости - 1500 об/мин при включении питания в обмотку 3 и 750 об/мин при включении обмотки 7. Эти синхронные скорости достигаются при питании обмотки возбуждения 3 постоянным током. Работа машины преобразователем частоты осуществляется, если одна из якорных обмоток включена в трехфазную есть, машина возбуждена постоянным током, а со второй якорной обмотки получают питание для потребитолоГ; (-v.rrKTpo Hepгии). Возможен и режим одновременного получения энергии двух различных частот, если приводить во вращение ее ротор от какого-либо двигателя и возбуждать постоянным током обмотку 8.

Предлагаемое изобретение обладает лучшим использованием активных материалов и удельной мощностью, так как снижено число немагнитных зазоров до четырех. Кроме того, оно позволяет получать соотношение частот в обмотках якоря больше двух, что расширяет его функциональные возможности.

БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержа1цая два статора с якорными обмотками с разным .числом полюсов, кольцевую обмотку возбуждения, установленную неподвиж:но, и ротор с явновыраженными полюсами в виде двух полюсных систем, установленных на валу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, повьпиения удельной мощности и расширения ее функциональных возможностей, каждая полюсная система ротора выполнена в виде магнитопроводящего кольца, на одной из поверхностей которого, обй щенной к одному..из стато.ров, выполнены полюса, число которых вдвое меньше, числа полюсов указанного статора, а на противоположной поверхности кольца выполнены полюса клювообразной формы длиной, равной длине второго статора, число которых i вдвое меньше числа полюсов второго статора, между полюсными системами (Л размещена обмотка возбуждения. о со сд со 00

77

IS

(риг. 2