Синхронная электрическая машина Советский патент 1985 года по МПК H02K21/16 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в генераторах, предназначенны для работы в системах электроснабжения со стабильным напряжением сети, в электродвигателях с регулированием скорости. Известны синхронные электрические машины, содержащие стагор с обмоткой, вращающийся .индуктор с постоянными магнитами, подмагничиваемый уча сток магнитопровода с обмоткой подма ничивания, причем подмагничиваемым участком является ярмо статора. Topoi-щальная обмотка подмагничивания в такой конструкции расположена вокруг ярма статора таким образом что одна сторона ее укладывается по Дну пазов статора, а другая - на наружной его поверхности. При пропускании по обмотке подмаг ничивания постоянного тока происходит снижение магнитной проводимости ярма Гувеличивается.:степень его насы щения) , что приводит к снижению рабо чего потока и ЗДС машины. Изменяя величину тока в подмагничивающей обмотке, можно регулировать рабочий по ток ЭДС и напряжение генератора ll Недостаток этой конструкции .состоит в том, что наличие тороидальной обмотки подмагничивания значительно увеличивает габариты и массу активных частей, так как обмотка подмагничивания расположена в углублениях на наружной поверхности статора и ВБ1 зывает необходимбсть увеличения глубины пазов статора. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является синхронная элект рическая машина, содержащая статор с обмоткой, ращающийся индуктор, на ярме которого, например, радиально установлены постоянные магниты, сердечник с обмоткой подмагничивания, установленной с зазором по отношению к ярму индуктора 2 . Недостаток известной конструкции в том, что магнитный поток, являясь униполярным из-за одноименнополюсности сердечника, замыкаясь вокруг обмотки подмагничивания, проходит по ярму в направлении, перпейдику;гярном направлению основного потока. При индукции в ярме 15000-16000 Гс, как это должно быть в подмагничиваемом ярме, влияние поперечного потока на намагниченность стали в продольном направлении становится незначительным Для получения необходимой глубины регулирования потока требуется.большая н.с.катупнш подмагничивания, что приводит к увеличению габаритов и массы катушки и машины в целом, снижению удельной мощности. Целью изобретения является повьштение удельной мощности путем снижения массы и уменьшения габаритов, Указанная цель достигается тем, что в синхронной электрической машине, содержащей статор с обмоткой, вращающийся ивдуктор, на ярме которого установлены постоянные магниты, сердечник с обмоткой подмагничивания, установленный с зазором по отношению к ярму индуктора, сердечник выполнен с явно выраженньми по крайней мере двумя полюсами, обращенньми к ярму индуктора, а обмотка подмагничивапия установлена на полюсах. На фиг. 1 изображена предлагаемая машина; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез машины, В -расточке статора 1 с обмоткой 2 электрической машины, имеющей, напоимер, радиальное исполнение, размещен индуктор 3, состоящий из призматических магнитов 4, намагниченных радиапьно, и подмагничиваемого ярма 5, Индуктор 3 укреплен на валу 6, например консольно. Во внутренней расточке ярма 5, отделенный от него воздушным зазором, расположен сердечник 7 с обмоткой 8 подмагничивания, размещенной на полюсах 9. Сердечник 7 с обмоткой 8 подмагничивания закреплен на щите 10 электрической машины, например, консольно и своими двумя разноименными полюсами 9 обращен к ярму 5 ийдуктора 3. Машина работает следующим образом. При пропускании постоянного тока через обмотку 8 подмагничивания магнитный поток проходит через сердечник 7, воздушшй зазор и подмагничиваемое ярмо 5, насыщая его при зто1, т,е. снижая его магнитную проводимость. При снижении магнитной проводимости ярма 5 уменьшается магнитный поток по продольной оси, а следовательно, ЭДС и напряжение генератора. Вследствие того, что на ярме статора исключена обмотка подмагничивания, увеличивается диаметр расточки статора за счет ликвидации пазов для обмотки и уменьшения глубины основных пазов. При этой же мощности машины это позволяет уменьшить активную длину машины.

По сравнению с известной конструкцией машины, где используется попереч «нее подмагнкчивание сердечника при продольном подмагничивании используемом в предлагаемом устройстве глубина изменения магнитной индующи

при одинаковой напряженности поля в 3-4 раза выше, а при одинаковой глуби не изменения индукции (степени регулирования необходима существенно меньшая величина напряженности поля, а следовательно, меньшая намагничивающая сила обмотки подмагничивания, ее масса, объем и соответственно масса и объем всей-машины.

СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШША, содержащая статор с обмоткой. вращающийся иедуктор на ярме которого установлены постоянные , сердечник с обмоткой подмагшгаиваяня установленный с зазором по отношению к ярму индуктора, отличающаяся тем, что, с цель повышения удельной мощности, пзггем снижения массы и уменьшения габгцштоа, сердечник вьтаолнен с явно вьфахенньвш но крайней мере двумя полосами, обращенными к ярму индуктора, а обмотка подмагаичивания установлена на полюсах