Электрическая машина с регулируемым возбуждением Советский патент 1991 года по МПК H02K21/12 

Изобретение относится к электрическим машинам,в частности к электродвигателям, в которых регулирование частоты вращения достигается за счет изменения потока возбуждения.

Цель изобретения состоит в. уменьшении удельной массы и габаритов,

На фиг. 1 изображена электрическая машина с внутренним индуктором; нач . :фиг. 2- то же,с наружным инд ук тор ом; ни

фиг. 3 - конструкция машины, выполненной из отдельных частей, размещенных по оси.

Электрическая машина с регулируемым возбуждением содержит магнитоэлектрический индуктор 1 и якорь 2 с магнитопроводом 3, в пазах которого размещена якорная обмотка 4, и кольцевым магнитным шунтом 5 из магнитомягкого материала, установленным со стороны торца магнитопро- вода. Якорь 2 и индуктор 1 установлены с возможностью относительно осевого перемещения посредством привода (не показан).

Индуктор 1 и магнитопровод 3 могут быть выполнены из отдельных частей равной длины, отстоящих друг от друга на одинаковом расстоянии. Части магнитного шунта 5 выполнены в виде соосных колец, установленных между магнитопроводами 3, кроме одного установленного со стороны крайнего магнитопровода в направлении выдвижения индуктора. Отдельные части индуктора 1 жестко связаны между собой и имеют возможность перемещения вдоль вала 6. Индуктор 1 предпочтительно выполнять из постоянных магнитов.

Для уменьшения потерь в кольцевом магнитном шунте 5 от вихревых токов он, будучи жестко связанным с магнитопроводом 3 в осевом направлении, может либо вращаться относительно магнитопровода 3 вместе с индуктором 1 (т.е. быть неподвижным относительно последнего), либо при вращении относительно индуктора 1 шунт 5 может быть выполнен шихтованным, металлокерамическим и т.п

Работает электрическая машина следующим образом. При необходимости регулирования частоты вращения в двигательном режиме или величины выходного напряжения в генераторном за счет уменьшения потока возбуждения индуктор 1 с помощью привода выдвигают из расточки якоря 2. При этом часть его выходит из магнитопровода 3 и входит в кольцевой магнитный шунт 5. Йри этом часть потока индуктора шунтируется и поток, сцепленный с обмоткой 4, уменьшается.

Снабжение якоря 2 машины кольцевым магнитным шунтом 5, жестко связанным с магнитопроводом 3 в осевом направлении, позволяет исключить появление осевых усилий тяжения. Отсутствие осевых сил тяжения при пермещении индуктора 1 позволяет сни

0

5

0

5

0

5

0

зить, мощность привода и повысить его быстродействие, благодаря чему по сравнению с прототипом уменьшаются Удельная масса и габариты электрической машины и повышается ее надежность, Кроме того, так как при выдвижении индуктора 1 часть потока замыкается по шунту 5, а не воздуху, то при ис-( пользовании постоянных магнитов с текстурой типа ЮНДК35Т5 или ЮНДК24 возможна сборка с охранным кольцом, что позволяет на 15-20% увеличить энергию магнита по сравнению со сборкой на воздухе.

Выполнение индуктора 1, магнитопровода 3 и кольцевого магнитного шунта 5 из отдельных частей позволяет при той же длине машины уменьшить величину осевых перемещений для регулирования потока возбуждения от максимума до нуля, что в свою очередь повышает быстродействие привода по сравнению с прототипом.

Формула изобретения 1.Электрическая машина с регулируемым возбуждением, содержащая якорь с магнитопроводом и якорной обмоткой, магнитоэлектрический индуктор, установленные с возможностью взаимного осевого перемещения, и привод осевого перемещения, отличающая- с я тем, что, с целью уменьшения удельной массы и габаритов, якорь снабжен кольцевым магнитным шунтом, жестко связанным с магнитопроводом якоря в осевом направлении и установленным со стороны торца магнитопровода, соответствующего направлению выдвижения индуктора.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что магнитный шунт, магнитопровод статора и индуктор выполнены кз отдельных частей, причем части шунта размещены между частями магнитопровода статора, кроме одной части, установленной со стороны внешнего торца крайней части магнитопровода, расстояния между частями магнитопровода статора и индуктора по оси выполнены равными друг другу. .

/

2

W%

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к электродвигателям, в который регулирование частоты вращения достигается путем изменения потока возбуждения. Цель изобретения - уменьшение удель- | ной массы и габаритов. Электрическая машина с регулируемым возбуждением содержит якорь 2 с магнитопроводом 3 и якорной обмоткой 4 и магнитоэле- .ктрический индуктор 1, имеющие воз- можность относительного осевого перемещения, при котором индуктор выдвигается из расточки якоря с помощью привода осевого перемещения. Якорь 2снабжен кольцевым магнитным шунтом 5, жестко связанным с магнитопроводом 3в осевом направлении и охватывающим выдвигаемую часть индуктора 1 при его- осевом перемещении. Кольцевой магнитный шунт 5 может быть выполнен шихтованным, металлокерамическим и т.п. Для сокращения осевых перемещений магнитопровод 3 и индуктор 1 выполнены из отдельных частей, отстоящих друг от друга на равных рас- стояниях по оси, а магнитный шунт 5 , выполнен в виде соосных колец, установленных между магнитопроводами 3, кроме одного со стороны крайнего маг нитопровода 3 в направлении выдвижения индуктора 1. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. 2 № СП СЛ С

Фиг.1

9 и г. 2