Бесконтактная синхронная машина Советский патент 1987 года по МПК H02K19/36 H02K3/28 

11297180

Изобретение относится к бесконтактным явнополюсным синхронным машинам с совмещенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями на роторе.5

Цель-изобретения - упрощение конструкции, улучшение параметров и снижение расхода меди путем электрического совмещения демпферной и якорной обмоток возбудителя на явнополюсном fO ; роторе.

На фиг. 1 изображена электрическая схема .предлагаемой машины, на фиг.2 - явновьТраженные полюса (2р 4) с расИ стороны ее ii/iHocjiininbi;-; клтушерс расположены в смещониых на угол 7 lf/24 рад, что эквивалентно («аг у по пазам у 7 при числе эквивалентных пазов ротора (фиг.2). В четырех-- фазной якорной обмотке возбудителя с зажимами А, В, С, Д в первой фазе начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы А, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезд. Для трех других фаз номера катушек

положением пазов на их полюсных нако- 15 чередуются относительно первой фанечниках (в верхней части) и схема якорной обмотки возбудителя, уложенной в пазах полюсных наконечников в нижней части, на фиг. 3 и 4 - диаграммы ЭДС катушек якорной обмотки возбудителя для полюсности р 2 и р 4 соответственно.

Машина (фиг.1) содержит в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку (ОЯ) с полюсностью р 2 и обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ) с полюсностью , причем эти обмотки могут быть совмещены в одной обмотке по известной схеме. Ротор содержит обмотку возбуждения (ОВ) с полюсностью р и четырехфазную якорную .обмотку возбудителя (ОЯВ) с полюсностью р , соединенную в звезду

зы с интервалами в одну, две и три катушки.

На фиг. 3 и 4 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки,показан- 20 ной на фиг.2. Из диаграммы ЭДС для полюсно.сти р 2 (фиг.З) видно, что обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные восьмифазной короткозамкнутой демпферной обмотке.

5

30

и подключенную к ОВ ротора через блок вращающи сся вентилей (В), собранных, например, по схеме четырехфазного двухполупериодного выпрямления. При вращении ротора приводным двигателем со скоростью п и при возбуждении ОВВ

Из диаграммы ЭДС для полюсности р 4 (фиг.4) видно, что обмотка имеет в фазах две параллельные ветви. Таким образом, обмотка, показанная на фиг.2, работает в качестве двух электромагнитно независимых обмоток: коротко- замкнутой демпферной с полосностью р 2 и четырехфазной якорной обмотки возбудителя с полюсностью р 4. Направления токов, соответствующих этим 35 полюсностям, показаны стрелками на фиг. 2. Обмоточные коэффициенты обмотки для р, 2 и равны: K,j 0,793 и К 0,966. На фиг, 2 наклонной чертой отмечены отсутствую- через зажимы И1-И2 постоянным (выпрям-.ЭД щие пазы ротора. При угле d-- О по- ленным) током в ОЯВ наводится ЭДС, люсные наконечники содержат па- вьшрямляемая вентилями В, и выпрям- зов и тогда предлагаемая обмотка вы- ленным током питается ОВ, полем кото- полняется двухслойной с . рой наводится ЭДС в ОЯ с зажимами С1, Машина с совмещенной обмоткой в па- С2, СЗ. ОВ уложена на полюсах 2р,4- 45 зах на полюсных наконечниках явнопо- полюсного ротора и индуктивно с 2р, люсного ротора, выполняющей функции 8-полюсным полем возбудителя не свя- короткозамкнутой демпферной обмотки зана, а ОЯВ уложена в пазах на по- с и якорной обмотки возбудителя, люсных наконечниках явновыраженных с , имеет более простую конструк- полюсов. Каждый полюсный наконечник 50 цию, лучшие параметры и меньший расход меди на роторе. Явнополюсная конструкция ротора способствует улучшению условий охлаждения машины и уменьшению расхода меди на 2р -полюсную об- 55 мотку возбуждения ротора, а также улучшению формы кривой выходного напряжения путем придания соответствующей формы полюсным наконечникам. Пазы полюсных наконечников выполняют

содержит четьфе группы пазов с двумя смещенными на угол сс 231/48 рад. пазами в каждой группе. Оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы ±р 1,5d 2ir/32 и ± ,5Ы. рад.

Якорная обмотка возбудителя (фиг. 2) содержит 16 равномерно распределенных катушек с номерами от 1 до 16

И стороны ее ii/iHocjiininbi;-; клтушерс расположены в смещониых на угол 7 lf/24 рад, что эквивалентно («аг у по пазам у 7 при числе эквивалентных пазов ротора (фиг.2). В четырех-- фазной якорной обмотке возбудителя с зажимами А, В, С, Д в первой фазе начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы А, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезд. Для трех других фаз номера катушек

зы с интервалами в одну, две и три катушки.

На фиг. 3 и 4 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки,показан- 0 ной на фиг.2. Из диаграммы ЭДС для полюсно.сти р 2 (фиг.З) видно, что обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные восьмифазной короткозамкнутой демпферной обмотке.

5

0

Из диаграммы ЭДС для полюсности р 4 (фиг.4) видно, что обмотка имеет в фазах две параллельные ветви. Таким образом, обмотка, показанная на фиг.2, работает в качестве двух электромагнитно независимых обмоток: коротко- замкнутой демпферной с полосностью р 2 и четырехфазной якорной обмотки возбудителя с полюсностью р 4. На312

круглыми или овальными полузакрытыми с одно- или многовитковой обмоткой в них из медного изолированного провода.

Предлагаемая машина может работать в качестве генератора и двигателя,может применяться в машинах малых и средних мощностей.

Формула изобретения

1, Бесконтактная синхронная машина с совмещенным синхронным возбудителем, содержащая в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью р 2 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р , а на роторе - обмотку возбуждения с полюсностью р и го-фазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р J соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбуждения ротора через ш-фазный блок вращающихся в - гилей, отличающаяся тг- , что, с целью упрощения конструкции, улучшения параметров и снижения расхода меди, каждый полюсный наконечник 2р 4-полюсного явнополюсного ротора содержит четыре группы пазов с двумя смещенными на угол пазами

CICZC3 и1 иг

804

в каждой группе, оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы i (3 и ±|э . а указанная якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выполнена m-4-фазной, содержит 16 катушек и ось каждой катушки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны однослойных катушек расположены в смещенных на угол Ji пазах, причем для первой фазы начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вмест-е и подключены к началам катуше с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды, а для трех других .фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну,две и три катушки, где р, 4, сС 2ir/48 рад., p 1,5d, ,(. .

2. Машина по п. 1, отличающ а я с я тем, что на статоре уложена одна совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности Р. 2, а выводы от их нулевых точек образуют два дополнительных зажима для полюсности возбудителя р 4.

п.

н

овв

-Статор

.

-V/iucr- I

1 Ротор

Фиг.

А В CD

Фиг2

Изобретение относится к электрическим машинам совмещенного типа с обращенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями на роторе, может применяться в машинах малых и средних мощностей, работающих в генераторном или в двигательном режимах. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, улучшение параметров и снижение расхода меди. Машина с совмещенным синхронньм возбудителем содержит в равномерных пазах статора трехфазную якорную обмотку с полюсностью р 2 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р , а на роторе - обмотку возбуждения с полюсностью р и ш-фазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р,, , соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбуждения ротора через т-фазньш блок вращающихся вентилей. Каждый полюсньй наконечник 2р,4-полюсного явнополюсного ротора содержит четыре группы.пазов с двумя смещенными на .угол cji. пазами в каждой группе, оск групп пазов смещены относительно оси полюса на, углы t р. и + (з ,. Якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, вьтол- нена т 4-фазной, содержит 16 катушек и ось каждой катушки совпадает с осью каждой группы пазов полюсных наконечников, а стороны однослойных катушек расположены в пазах,смещенных на угол У. Для первой фазы начала катушек с номерами 1 и 5 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 9 и 13, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются отнойительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки, где р, 4,d 211/48, р 1,5о1, р 4,5ь1и у 7Ы. На статоре уложена одна .совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р 2, а выводы от их нулевых точек образуют два дополнительных зажима для полюсности возбудителя .1 з.п. ф-лы, 4 ил. с (О (Л ю со ОС

Д

В

Фиг.Ъ

Редактор А, Лежнина

Составитель А, Кацарис Техред А.Кравчук

Заказ 791/58Тираж 661 ;Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор М. Демчик