Синхронная явнополюсная электрическая машина Советский патент 1988 года по МПК H02K1/24 

d

5

N)

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - снижение вибраций машины. Электрическая машина содержит ротор с ободом и полюсами, которые расположены группами. Полюса, замыкающие каждую группу, имеют на краях полюсных наконечников 6 немагнитные участки в виде полостей 7. В случае шихтованного . сердечника он набран из- сплошных, листов и листов с вырезами. Изобретение .позволяет выровнить магнитные потоки полюсов по окружности машины и снизить пульсации магнитных потоков, 1 з.п. ф-лы, 8 шт. 6 & Л

фиг.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к CHIIX- ронным явнополюсным электрическим машинам.

Цель изобретения - снижение-вибраций машины.

На фиг. 1 схематически представена машина, понеречный разрез , на иг. 2 и 3 - варианты листов сердечника полюса, из которых он набран на фиг. 4-8 - варианты кромок нако-. нечни ков полюса.

Синхронная явнополюсная электриеская машина содержит ротор 1 с обоом 2 -и полюсами, расположеннь ми группами, при этом полюс 3 в .предеах каждой группы имеют обычные серечники, а полюса 4, замыкающие кажую группу относительно направления вращения, имеют на краях 5 полюсных наконечников 6 немагнитные участки в виде внутренних воздушных полостей

7и, следовательно, повышенное сопротивление магнитному потоку.

В случае шихтованного сердечника он набран из сплошных листов (фиг.2) листов, имеющих вырезы (фиг. 3).

Полость 8 (фиг. 4-8) разделена еремычкой 9, выемка 10 выполнена с внешней стороны наконечника, час- тичньй срез кромки наконечника 11, полный срез кромки 12 и сверловка кромки наконечника 13.

Выполнение полюсного наконечника (фиг. 4) обеспечивает ему большую механическую прочность от центробежных усилий.

При малых механических нагрузках могут быть использованы конструкции, изображенные на фиг. 5-7.

При работе явнополюсной электрической машины с активной или смеша.н- ной (активно-индуктивной, активно- , емкостной) нагрузкой ось результирующего магнитного поля в воздушном зазоре не совпадает с магнитной осью п олюсов. Поэтому математическая модель машины описывается двумя системами уравнений: по продольной оси (магнитной оси полюсов) и по поперечной оси (посередине между полюсами), электрический угол между которыми для основной гармонической равен 90 ,

8обычной машине с равномерным расположением полюсов картина магнитного поля под каждой парой полюсов на роторе повторяется и в каждой точке

0

5

0

0

5

0

5

0

5

внутрсннеи поверхности сердечника статора при вращении возб женного ротора возникают колебания с полюсной частотой, равной двойной номинальной, из-за разных магнитных потоков по продольной и поперечной осям. Длина волны этих колебаний равна двойному полюсному делению, т.е. невелика и жесткость статора по отношению к этим колебаниям поэтому значительна.,

При неравномерном расположении полюсов на роторе (группами) помимо этого имеет место неравномерное распределение результирующего магнитного поля (при нагрузке) под полюсами одной группы, которое повторяется столько раз, сколько этих групп полюсов в машине.

Поэтому при активной или смешанной нагрузке, когда есть магнитный поток по поперечной оси, в каждой точке внутренней поверхности сердечника статора, испытывающей магнитное тяжение ротора, помимо колебаний с полюсной частотой возникают низкочастотные колебания. Эти колебания обусловлены тем, что за каждый оборот ротора имеют место пульсации, вызванные систематическими изменениями магнитного потока по поперечной оси при прохождении под данной точкой полюсов на стыке групп.

Благодаря изменению магнитных сопротивлений наконечников 6 полюсов 4 из-за разной степени их насыщения, причем изменению такому, которое бы по возможности выравнивало магнитные потоки полюсов, расположенных в пре- делах одной группы, снижаются изменения результирующих магнитных потоков полюсов в пределах групп, содержание в этих потоках гармонических низких порядков (определяемых числом групп полюсов) и в конечном итоге вызываемые ими вибрации.

Технико-экономическая )ектив- ность изобретения состоит в том, что выполнение явнополюсной синхронной машины с групповым сдвигом полюсов и с сердечниками полюсов в зоне наибольших магнитных потоков, выполнен- ньк немагнитными участками, облада- повьшенным магнитным сопротивлением, позволяет выровнять магнитные потоки полисов по окружности машины, снизить пульсации мапнитных потоков и вызываемые ими вибрации статоров, сохраняя при этом способ-г

Фив.1

Фи:.2

0tff.f

ФиеЛ

,S

Фи9.7