Регулируемый синхронный генератор Советский патент 1984 года по МПК H02K19/36 

Изобретение относится к электротекнике а именно к регулируемьш электромашинам и может быть использовано при изготовлении синхронных, генераторов. По основному авт.св. № Ю29345 известен регулируемый синхронный генератор, сЬдержащий статор с магнитопроводом, в котором установлена ЦП-фазная , ротор и последовательно -соединейные источник постоянного тока элементом регулирования, в котором -фаэная обмотка содержит катушки, охватывающие ярмо, соединенные в две параллельно включенные части с равным числом катуше в Каждой из них, соединенных в .звез ду, каждая фаза которых образована последовательно-согласно включенных катушек, расположениызг под одноимен ными полюсами ротора, причем в одно из частей объединены начала фаз., в другой - , а источник постоянного тока и элемент регулирования включены между общими точками фаз упомянутых частей ClJ. Недостатком указанного генератора является масса и габариты при увеличении глубины регулирования выходного напряжения (при кратности регулирования 71,5 ). Это обуслов лено тем, что вытесняемый рабочий поток замыкается по путям, с большим магнитным сопротивлением, в основном - по коронкам зубцов магнитопровода статора, / йствительно, при подаче управляющего тока возникает соленсящальный м гнитньй поток в сердечнике статора и часть рабочего потока вынуждена замыкаться по путя рассеяния индуктора, коронкам зубцов, перпендикулярно пазам. Для уве личения эффекта регулирования магнитного потока необходимо резко уве личить МДС ток управления, что,в свою очередь, увеличивает массу обмотки, являющейся одновременно и якорной обмоткой и обмоткой управления, а следовательно, и геиерато,ра в целом. Однако резким увеличеиием тока : управления теоретически можно достичь лишь предельного диапазона регулировння, равного примерно 2-2,5, что обусловлено так называемой зоНОЙ йасыщения, при достижении кот рой упеличевне тока и МДС управления не приводит к увеличению глуби1Ш регулирования магнитного потока. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения при. одновременном снижении массогабаритных показателей. Поставленная цель, достигается тем, что регулируемый синхронный генератор снабжен магниным шунтом, выполненным в виде полого цилиндра Из магнитомягкогр материала, установленного снаружи магнитопровода статора, и прокладкой из немагнитного материала, размещенной между магнитопроводом статора и шунтом. На чертеже показана часть магнитной цепи генератора, поперечный разрез. Магнитопровод статора 1 содержит кольцевую tn-фазную обмотку 2, размещенную в пазах 3, обращенных к индуктору 4, и в пазах 5 ,на наружной поверхности магнитопровода статора i, на наружной поверхности которого размещены немагнитная прокладка 6, выполненная, например, из немагнитной стали, пластмассы, цветного металла и т.д., и магнитный шунт 7, выполненный в виде полого цилиндра из магнитомягкого материала. Регулируемый синхронный генератор работает следующим образом. Магнитный поток управления Ф , создаваемый током управления обмотки 2 вытесняет рабочий магнитный поток Фр на пути рассеяния, что равноценно возрастанию магнитного сопротивления магнитопровода статора I на пути рабочего потока р.Такимобразом,магнитное сопротивление магиитопровода статора 1 возрастает и часть рабочего потока Ф будет замыкаться по пути, образованному внешними зубцами магнитопровода статора Ij. немягнитнпй ппоклапкой 6 и магнитным шунтом 7. При зтом поток Ф будет наводить ЭДС в проводниках обмотки 2 внешних пазов 5 в противофазе с ЭДС проводников внутренних пазов 3, а суммарная ЭДС обмотки 2 будет равна их алгебраической сумме. Выбирая толщину немагнитной прокладки 6, необходимо учитывать, что при отсутствии тока управления магнитное сопротивление на пути потока Фд Должно быть намного большим, чём магиитное сопротивление магнитопровода статора . Тогдав этом режиме цепь магнитного шунта 7 как бы закорочена магнитопроводом статора 1, а проводники обмотки 2 внешних па31

зов 5 не пересекаются магнитным потоком возбулщения. При возрастании тока управления магнитное сопротивление возрастает, происходит перераспределение потока возбулщения между магнитопроводом статора 1 и шунтом 7 в сторону возрастания магиитн ого потока через шунт 7. АксиалЬ ная длина магнитного шунта 7 может . бытьразлична, но в оптимальном щарианте выполнения она равна аксиально длине кагнитопровода статора.

При выполнении шунта 7 короле магнитопровода статора 1 возрастает маг нитное сопротивление на пути рабочего магнитного потока Ф, так как часть его вынуждена проходить ь направлении, перпендикулярном направлению шихтовки пакета магнитопровода статора. При выполнении шунта длинее магнитопровода статора магнитное сопротивлеиие на пути рабочего магнитного потока Ф практически не уменьшается,/однако увеличивается масса и габариты генератора из-за

270494

выступающих за магнитопровод статоIра участков -магнитного шунта.

Предлагаемое изобретение значмс-. тельно увеличивает по сравнению с 5 известным регулируемым генератором фактический предел регулироватся за счет обес:печения в нем дополнительных путей рассеяния на пути рабочего потока через прокладку 6 и

1-6 шунт 7, магнитное сопротивление которых.значительно меньше магнитного сопротивления по -коронкам зубцов магнитопровода статора.

Пои поотнжении равных пределов

15 регулирования в известном и пр1едлагаемом устройствах масса и габариты последнего меньше в результате умеи шения объема обмотки якоря, так ;.как ее сечение, а значит и объем актив20 ной зошл определяются не только величиной тока нагрузки, но. и величиной тока управления, значение которого в предлагаемом генераторе снижено за счет уменьшения магнитного.

25 сопротивления путей рассеяния.

РЕГУШРУЕМЫЙ СИНХРОНИИ ГЕНЕРАТОР по авт.св. 1029345, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов регулирования выходного напряжения при одновременном снижении массогабаритных показателей, генератор снабжен магнитным шунтом, выполненшш в виде полого цилиндра из магнитомягкого материала, установленного снаружи магнитопровода статора, и прокладкой Из немагнитного материала, размещенной между магнитопроводом статора и шунтом. ы