Неявнополюсная синхронная машина Советский патент 1962 года по МПК H02K19/00 H02K1/26 H02K21/14 

В неявнополюсных синхронных машинах электромагнитного возбуждения, используемых при больших величинах окружной скорости индуктора, вращающаяся обмотка возбуждения имеет относительно высокую механическую прочность.

В автономно работающих синхронных мащинах с регулированием выходного напряжения должно обеспечиваться надежное самовозбуждение. Применение для этого участков магнитопровода с высокой коэрцитивной силой приводит к относительно широкой петле гистерезиса характеристики холостого хода и большой величине мощности обмотки возбуждения, что ухудщает условия стабилизации выходного напряжения.

С целью устранения этого недостатка и обеспечения надежного самовозбуждения при уменьшенных весе и габаритах мащины предлагается большие зубцы (полюсы) индуктора выполнить с аксиальными отверстиями и поместить в них призматические постоянные магниты, потоки рассеяния которых замыкаются по магнитным шунтам-промежуткам между указанными отверстиями и смежными с ними пазами, занятыми обмоткой возбуждения.

Изменением величины тока в последней производится регулирование величины магнитного потока в магнитных шунтах.

Улучшение формы кривой выходного напряжения такой машины достигается с помощью клиньев из магнитно-мягкой стали, закрывающих соседние с большими зубцами (полюсами) пазы.

На чертеже, схематически изображающем предлагаемую неявнополюсную синхронную машину, приняты следующие обозначения: /-статор (якорь), 2-сталь индуктора, 5-обмотка возбуждения, 4-постоянный магнит и 5 - клин из магнитно-мягкой стали или немагнитного материала.

Постоянный магнит 4, имеющий призматическую форму, располагается в прямоугольном аксиальном вырезе большого зубца (полюса)

№ 146852- 2 стали 2 индуктора. Обмотка возбуждения 3 размещается в пазах индуктора, охватывая постоянные магниты и большие зубцы ротора. Постоянные магниты создают поток возбуждения в расточке машины и поток рассеяния, замыкающийся в магнитных шунтах (в боковых гранях большого зубца индуктора).

При пропускании постоянного тока по обмотке возбуждения последняя создает поток электромагнитного возбуждения, совпадающи по направлению с лотоком постоянного магнита в расточке и направленный встречно потоку рассеяния постоянных магнитов в магнитных шунтах.

Регулирование потока в зазоре (выходного напряжения) осуществляется путем регулирования потоков рассеяния постоянных магнитов в магнитных шунтах.

Сталь индуктора может выполняться шихтованной или массивной. Массивные роторы применяются при весьма больших величинах окружной скорости (по типу ротора турбогенератора).

В неявнополюсных синхронных машинах повышенной частоты в массивном индукторе могут образовываться значительные добавочные потери мощности, вызываемые высшими гармоническими полями индуктора. Для улучшения кривой пространственного распределения лоля индуктора можно применить клинья 5 из магнитно-мягкой стали, закрывающие пазы, непосредственно примыкающие к большим зубцам ротора. Эти -КЛИНЬЯ увеличивают полюсную дугу индуктора.

Преимуществами предлагаемой неявнополюсной синхронной машины смещанного возбуждения по сравнению с аналогичными машинами электромагнитного возбуждения являются, наряду с обеспечением надежного самовозбуждения и уменьщением веса и габаритов, возможность непосредственного регулирования выходного напряжения при возбуждении от постояннь1х магнитов и осуществления намагничивания и размагничивания постоянных магнитов в собранной машине без специальных приспособлений для намагничивания.

Предмет изобретения

1.Неявнополюсная синхронная машина, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежного самовозбуждения, а также уменьшения веса и габаритов, большие зубцы (полюсы) индуктора выполнены с аксиальными отверстиями и в последних помещены призматические постоянные магниты, потоки рассеяния которых замыкаются по магнитным шунтам-промежуткам между указанными отверстиями и смежными с ними пазами, занятыми обмоткой возбуждения, изменением тока в которой регулируется величина магнитного потока в магнитных шунтах.

2.Синхронная машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью улучщения формы кривой выходного напряжения мащины, соседние с. большими зубцами (полюсами) пазы закрыты клиньями из магнитно-мягкой стали для увеличения полюсной дуги индуктора.