Способ изготовления бесконтактной электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H02K29/00 

j;a..

Од О)

ю

Изобретение относится к области лектрических машин и может быть исользовано, например, при изготовлеии бесконтактных реверсивных тахо- с енераторов постоянного тока с малой еличиной пульсаций выпрямленного напряжения или управляемых бесконтактных двигателей с высокой равно- ерностью частоты вращения. 0

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления машины при tox- ранении возможности получения заданной формы ЭДС.

На фиг« 1 представлена конструкцияJ5 бесконтактной электрической машины с . отрицательной формой ЭДС в фазах, используемой в качестве тахогенера- Topaj на фиг, 2 - развертка цилиндрической поверхности изоляционной 20 гильзы с одной уложенной фазой обмотки; на фиг, 3 - форма лобовой части одной из катушек обмотки5.на фиг, 4 развертка формы ходовой части одной из катушек обмотки,25

Бесконтактная электрическая машина содержит магнитоэлектрический индуктор 1 и беззубцовый якорь 2, Ин- дуктор состоит из постоянных магни- тон 3 в виде призм, намагниченных зО в тангенциальном направлении и расположенных между магнитомягкими полюсами 4, Полюса и магниты скреплены между собой с помощью немагнитных шайб 5, Якорь 2 содержит шихтованный магнитопровод 6, насаженный на изоляционную гильзу- 7, в пазах которой размещена многофазная якорная обмотка 8, Части проводников обмотки 2 длиной 1|, расположенные в пределах ,Q длины магнитопровода 6, находятся в зоне действия основного потока индуктора Ф , а лобовые участки проводников обмотки 2 с вьшетом 1л находятся в зоне действия потоков рас- ,е сеяния индуктора фу, , Для получения ЭДС в фазах обмотки в виде трапеции с широкой верхней полочкой лобовые части каждой катушки обмотки имеют . конфигурацию, показанную на фиг, 2, Принцип формирования ЭДС заданной формы виден из фиг, 3, Допустим требуется получить ЭДС (t) в виде трапеции с шириной верхнего основания не менее 120 эл, град. Конструкция (фиг, 1) при достаточно малой толщине магнитов 3 позволяет получить- в расточке машины распределение индукции, близкое к трапеции, Одна35

50

55

0

5 0 5

О Q е

5

0

5

ко из-за потоков рассеяния между полюсами 4 в зоне магнитопроводов 6, обусловленных- увеличенным воздушным зазором, ЭДС l(t), наведенная в части про1водников обмотки 8 якоря, расположенной в пределах длины 1,. магнитопровода 6, при вращении индуктора имеет форму l/v(t) отличную от (t), т,е, верхнее основание имеет меньшую ширину и большую выпуклость, чем это требует ),

Для получения ЭДС l-ppCt) необходи- мр к (t) добавить корректирующую ЭДС l(t), равную ) 1м(с)« Такая ЭДС будет наводиться в лобовых участках проводников обмотки, име- Ю1ЦИХ вылет 1 д и расположенных в зоне действия потоков рассеяния индуктора Ф , если им придать конфигурацию, проекция которой на рас-. . точку якоря повторяет /31 (t). На фиг, 4 представлена развертка цш111И- дрической поверхности, на которой лежит- лобовой участок одной катушки обмотки и перпендикулярная ей ради- альная составляющая индукции ipacce- яния,

ЭДС, наводимая в элементе длины dl лобового участка от радиальной сосФавляющей индукции при вращении индуктора с частотой (JJ , определя- - ется выражением

dl В,. Udlcos,

где D - диаметр цилиндрической поверхности, на которой расположены лобовые части обмотки; о

Ц - угол между элементами dl и положительным направлением оси Z, параллельной оси вращения;

В; .- радиальная составляющая индукции в зоне элемента dl.

ЭДС, наведенная по всей длине лобовой дуги, определяется с помощью криволинейного интеграла

1д в cosi,;dl, 0,0i

в машине (фиг, 1) с достаточной степенью точности можно принять, что индуктор создает прямоугольное распределение радиальной составляющей дукции в зоне лобовых частей, В этом случае криволинейный интеграл можно

разбить на два участка по путям и , где X точка перемены знака индукции, и вЪшести В из-под знака интеграла

WD г fгт

IA Г - cosvdl

о,х

ОгХ

+ J COS dl,J.

о,х

OjX

Каждый из интегралов в этой сумме представляет собой проекцию cooTBet- ствующей дуги на ось Z. Вследствие их равенства получают выражение

1 (c/),

где Z и о( - координаты той точки ло- дуги, которая соответствует границе перемены знака индукции. При вращении индуктора эта граница последовательно проходит все значения угла 0 от О д6 fT, вследствие чего ЭДС 1д проходит все значения Z, со- ответствующие этим углам.

.- Таким образом, ЭДС, наводимая в лобовых участках проводников обмотки с достаточной точностью повторяет проекцию этик участков на поверхность расточки якоря.

Приведенньш пример иллюстрирует получение ЭДС в виде трапеции, однако лобовым частям могут быть приданы и другие конфигурации зависимости от формы Ivp(t) и l(t).

5

0 5

0

5

Таким образом, благодаря приданию лобовым частям обмотки бесконтактной электрической машины специальной формы,- проекция которой на поверхность расточки якоря повторяет зависимость il 1 (t) (t) - l(t), удается получить заданную форму ЭДС в фазах машины. Причем достигается это более простым способом, что позволяет упростить процесс изготовления и повысить надежность машины за счет исключения соединений основной обмотки с корректирующими.

Формула изобретения.

Спос.об изготовлегшя бесконтактной

электрической машины с индуктором для создания несинусоидально распределенного магнитного поля в .воздуп - ном зазоре и якорем с обмоткой, заключающийся в том, что обмотку устанавливают на якоре, приводят во вращение индуктор, определяют форму ,ЭДС обмотки lд(t), корректируют ее пара метры и закрепляют обмотку, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовление машины, корректирование параметров обмотки осуш.ествляют путем придания лобовым участкам обмотки якоря на полюсном делении формы, проекция которой на поверхность расточки якоря повторяет форму полуволны зависимости Л1() li.p(t) - ), где

(t) - требуемая форма ЭДС обмотки.

i c .f

4

г

s

t

ч

фигЭ

фи.

1ч

tA