Бесконтактный регулируемый синхронный генератор Советский патент 1988 года по МПК H02K21/14 

СП

ее 4 ел

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных источниках электроэнергии малой мощности и автономных системах управления объектами и технологическими процессами. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей при сохранении глубины регулирования напряжения. Предлагаемый синхронный генератор содержит дополнительную обмотку 9, размещенную в общих с тороидальной обмоткой 8 регулирования пазах кольцевого зубчатого магнитопровода (щунта) 6. Каждая фаза обмотки 9 соединена последовательно- встречно с одноименной фазой якорной обмотки 7, размещенной в пазах магнитопровода статора 5. Применение дополнительной обмотки в генераторе с магнитным шунтом позволяет сохранить все преимущества таких генераторов и регулировать их напряжение во всем диапазоне от нуля до номинального значения при одновременном снижении массы и габаритов генератора. 3 ил. с S (Л

N)

Изобретение относится к электротехнике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1123081.

Цель изобретения - улучшение массога- баритных показателей при сохранении глубины регулирования напряжения.

На фиг. 1 представлен предлагае.мый генератор, продольный разрез; на фиг. 2 - схе.ма соединения якорной и дополнительной обмоток; на фиг. 3 - векторная диаграмма ЭДС одной фазы.

Предлагаемый бесконтактный синхронный генератор содержит установленный на валу 1 ротор (индуктор), состояш,ий из магнита-звездочки 2 и бандажного кольца 3, имеющего чередующиеся вдоль его окружности магнитомягкие, являющиеся полюсными наконечниками, и немагнитные участки. В не.магнитном корпусе 4 закреплены маг- нитопровод 5 статора и кольцевой зубчатый магнитопровод (магнитный щунт) 6, выполненные в виде кольцевых сердечников. Магнитный щунт 6 выполнен в виде шихтованного пакета из листов электротехнической стали, например из тех же листков, что и магнитонровод 5 статора. Листы имеют пазы, расположенные по внутренней цилиндрической поверхности, и в каждом пакете электрически изолированы друг от друга. В пазах магнитопровода 5 статора и кольцевого зубчатого магнитопровода (шунта) 6 размешены соответственно якорная обмотка 7 и тороидальная обмотка 8 регулирования с донолнительной обмоткой 9.

Магнитные оси фаз дополнительной 9 и якорной 7 обмоток совпадают, что обеспечивается при установке пакетов магнитопро- вода 5 статора и кольцевого зубчатого магнитопровода 6. Дополнительная обмотка 9 имеет то же число фаз и ту же схему намотки, что и якорная обмотка 7. Одноименные фазы дополнительной 9 и якорной 7 обмоток соединены последовательно-встреч- но, как это видно из фиг. 2 для случая трехфазных обмоток, при котором достигается наибольц ий эффект. В случае необходимости возможно согласное включение дополнительной 9 и якорной 7 обмоток, но фи этом кольцевой зубчатый магнитопровод 6 закрепляют в корпусе 4 так, чтобы магнитные оси одноименных фаз дополнительной 9 и якорной 7 обмоток были смещены на 180 эл. град, друг относительно друга. Дополнительная обмотка шунта и якорная обмотка статора могут иметь любое одинаковое число фаз. Генератор может иметь два кольцевых зубчатых .магнитопровода 6. Кольцевые зубчатые магнитопро- воды могут быть выполнены с пазами по наружной стороне и установлены с торцовых

0

5

0

5

0

5 0 5

сторон ротора внутри полюсных наконечников.

Генератор работает следуюш,им образом.

Рабочий магнитный поток Ф разветвляется. Одна его часть - поток Ф - проходит по магнитопроводу 5 статора, а другая часть - поток Фщ - ответвляется в кольцевой зубчатый магнитопровод, являющийся шунтом.

Ответвление потока Ф ведет к уменьшению потока Ф, в магнитопроводе 5 статора и снижению ЭДС ЕС якорной обмотки 7. Поток Фш наводит в дополнительной обмотке 9 ЭДС fuj, направленную встречно с ЭДС ЕС как это показано на фиг. 3. Появление ЭДС Е-ш ведет к еще большему уменьшению ЭДС 2 на зажимах генератора, таким oбpaзoмJЭДC генератора , так как

Е. fl г-Фъ, (Ф -Фи,)-Ф«

Ф -2Фи. 1-2-ф 1-2Л:.

Таким образом, введение дoпoлнитeльfloй обмотки эквивалентно увеличению вдвое глубины регулирования магнитного потока при неизменной длине шунта. При одной и той же глубине регулирования ЭДС на зажимах генератора дополнительная обмотка позволяет вдвое сократить длину шунта и тем самым уменьшить размеры и массу всего генератора, так как снижаются длина и масса не только шунта и его обмотки регулирования, но и вала, полюсных наконечников ротора, корпуса.

Конструкция технологична, поскольку шунт может быть выполнен из тех же листов, что и пакет статора, а дополнительная обмотка может быть выполнена из такого же провода, что и якорная обмотка статора.

Применение дополнительной обмотки в генераторах с магнитным шунтом позволяет сохранить все преимушества таких генераторов и регулировать их напряжение во всем диапазоне от нуля до номинального значения при одновременном снижении массы и габаритов генератора.

Формула изобретения

Бесконтактный регулируемый синхронный генератор по авт. св. № 1123081, отличающийся тем, что, с целью улучшения массо- габаритных показателей при сохранении глубины регулирования напряжения, генератор снабжен размешенной в общих с тороидальной обмоткой регулирования пазах кольцевого зубчатого магнитопровода дополнительной обмоткой, каждая фаза которой соединена последовательно-встречно с одноименной фазой якорной обмотки.

yl

1 Г

7

Г

Риг.1

Е

г ш. -