Синхронный бесконтактный генератор Советский патент 1987 года по МПК H02K19/32 

Изобретение относитс я к э.1 ек Г|1И - ческим машинам и может быть iipM .jeHaFro в генераторах электричес.коГ энергии автономных Л1СТОЧНИКОВ питания, применяемых для электроснабжения, например подвижных транспортных устройств: поездов 5 автомоби.пей, тракторо, сатчо-- летов и т.д.

Цель изобретения - уменьшение по-- терь в генераторах и повьппение KITJb

На изображена роторная обмотка генератора, на фиг,.2 - 2р - полюсное магнитное поле возбудителя, создаваемое при питании .статорной обмотки постоянным током; па фиг.З - результирующее магнитное поле, соз- данное роторной обмоткой при воздей- ствии на нее 2р, . - полюсного поля; на фиг.4 - разделение резулы ирующей н„с. на две гармоники.

Обмотка ротора состоит из и(п i стержней 1, где р - число пар полюсов трехфазной статорпой обмотки, которая представляет собой якорную об-

мотку генератора, Р ri число

ар полюсов магнитного поля возбудителя, создаваемое постоянном током при питании 2р - полюсных зажимов , - полюсной обмотки. Все стержни 1 объединены в равномерно расположенные друг от друга р + Р группы 2, по г, стержней 1 в группе. На фиг,1 показа™ на обмотка, у которой по 2 стержня в группе, т.е. п 2,

С одной стороны все стержни 1 замкнуты общим короткозамыкающим колышем 3, с другой стороны стержни по рслю-- чены к п(п - 2) отдельным изолированным короткозамыкающш- кольцам 4 и 5,

Расстояния между стержнями, подключенными к кольцу 4, равны (р -)- + р ) геометрических радиан. На таком же расстоянии расположены и стержни 1, подключенные к кольцу 5. Такое подключение способствует усилению рабочих гармоник, создаваемък роторной обмоткой, и исключает уравнительньш (паразитные) токИ между стержнями различных короткозамыкающих колец.

Пазы магнитопровода ротора (не по - казаны) равномерно расположены по окружности, число их Z больше числа пазов статора (не показаны) Z и определяется соотношением:

Z, Z, I,25Z, .

Число стержней роторной обмотки п(р + pg) выбирается таким образ(

(тобы заполнить не менее 60% всех пазов ротора Z ,,

Следовательно, число стержней 1 в группе 2, а также число отдельных 5 короткозамыкающих колец 4 и 5 определяются по формуле:

п ,

-.OA§Z,

Р

+ п

0

Генератор работает следуя1им образом.

Созданное статорной - полюсной обмоткой при питании ее постоянным током синусоидально распредеi; ленное вдоль расточки статора 2р2 - полюсное поле (фиг,2) наводит в стержнях роторной обмотки при ее вращении синусоидальные ЭДС, под действием которых по ним протекают синусоидальр ные токи, показанные на фиг. 1 стрелками для заданного пространственного расположения стержней относительно полюсного поля. Результирующее магнитное поле, созданное роторной

5 обмоткой при воздействии на нее полгосного поля, показано нафиг.З . Результирующее поле может быть разложено iia две основные гармонические составляющие (фиг,4), где кривая а представ.(-, ляет собой 2p.i - полюсное поле (первая гармоника), кривая S 2р - полюсное поле (вторая гармоникаJ, Учитывая пространствеиный сдвиг стержней друг относительно друга, а также временной СДВИ1 токов в стержнях, выражения на магничивающих сил гармонических составляющих имеют следуюьций вид:

F, 0,4774 I sin(u)t - |-х);

ДЦ1 0,4774 I sin(4 -I- -х) .

Как видно, 2р и 2р - .полюсные по.пя имеют одинаковые амплитуды и )r ai j;aioTCH в разные сторонг 1. 2р - по- люсн(;е поле наводит в статорной 2р,/2р - полюсной обмотксг трехфазную ЭДС частотой

f (р +

снимаемую с трехфазных - полюсных зажимов.

Увеличение числа пазов ротора Z .и стержней роторной обмотк.ч приводит к уменьшению дифференциального рассеяния обмоток, увеличению эффективности электромагнитного преобразования электроэнергии, следовательно, к умень 1.гению расхода медного провода, потерь меди к увеличению КПД.

3128

Формула изобретения

Синхронный бесконтактный генератор, содержащий статор с совмещенной трехЛазно-однофазной обмоткой с числами полюсов 2рJ и 2р, причем 2р в два раза отличается от 2р,, ротор с совмещенной выполненной по типу беличьей клетки полюсной обмоткой из стержней, замкнутых на концах короткозамыкающими кольцами.

отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД, число стержней

«

обмотки ротора равно п(р + р ),стержни объединены в равномерно располоокружности р + р - группы

женные по

по п стержней в каждой группе, причем с одного конца все стержни замкнуты общим короткозамыкающим кольцом, с другого конца подключены к п отдельным изолированным друг от друга короткозамыкающим кольцам, а расстояние между стержнями, подключенными к каждому из отдельных колец, равно 2РГ х X (р, + Р геометрический радиан.

u2.2

Риг.З

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в генераторах автономных источников питания. Цель изобретения - повышение КПД. Генератор содержит обмотку ротора, состоящую из п(р;, + р) стержней 1, и трехфазную статорную обмотку, р и р - соответственно число пар полюсов статорной обмотки и число пар полюсов магнитного поля возбудителя. Все стержни 1 объединены в равномерно расположенные друг от друга р, + PJ группы 2 по п стержней в каждой группе. С одного конца стержни 1 замкнуты кольцом 3, а с другого подключены п изолированных друг от друга колец 4, 5. Расстояние между стержнями, подключенными к каждому кольцу 4 и 5 равно 21Г(р Р ради- ан. Изобретение за счет увеличения числа пазов ротора Z и числа стержней роторной обмотки позволяет уменьшить дифференциальное рассеяние обмоток, увеличить эффективность электромагнитного преобразования электроэнергии, а следовательно уменьшить расход медного провода, потери меди и увеличить КПД. 4 ил. i «Л 1С 00 IN9 Ю

Редактор С.Патрушева

Заказ 7282/55Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(Риг А

Составитель В.Трегубов

Техред А.Кравчук Корректор Е.Сирохман