Полюс электрической машины постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H02K1/14 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение при изготовлении электрических машин с явно выраженными полюсами на статоре, например электрических машин постоянного тока.

Известна конструкция полюса, в,которой демпферная обмотка выполнена в виде короткозамкнутых витков, охватывающих заплечики полюсных наконечников и расположенных в плоскости, параллельной продольной плоскости симметрии полюса.

Такая конструкция демпферной обмотки позволяет уменьшить пульсацию поля поперечной реакции якоря.

Недостатками указанной конструкции полюса являются низкая эффективность действия демпферной обмотки на зубцовые гармоники магнитного поля в рабочем зазоре машийы, обусловленные гармониками проводимости, и намагничивающих сил зубчатого якоря и, следовательно, слабое демпфирование зубцовых гармонических составляющих магнитного поля, ухудшающих виброакустические характеристики электрических машин.

Наиболее близким к предлагаемому является полюс электрической машины постоянного тока, содержащий сердечник с полюсным наконечником и обхватывающий его выступы двухслойный демлфер, один слой которого выполнен из электропроводящего немагнитного материала, а другой из ферромагнитного листового материала, охватывает первый слой и примыкает к нему.

Такая конструкция демпфера позволяет уменьшить вибрацию электрической машины, обусловленную зубцовыми гармониками магнитного поля в воздушном зазоре.

Недостатком указанной конструкции пол«оса является снижение коэффициента демпфирования, обусловленное насыщением ферромагнитного слоя демпфера магнитным полем реакции якоря.

Целью изобретения является снижение уровня вибрации путем повышения эффективности демпфирования зубцовых гармоник магнитного поля в широком диапазоне частот вращения якоря.

Указанная цель достигается тем, что в полюсе электрической машины постоянного тока, содержащем сердечник с полюсным наконечником и демпфер, включающий слой из электропроводящего немагнитного материала расположенный на поверхности полюсного наконечника и охватывающий его.выступы, и слой из ферромагнитного материала, охватывающий слой из электропроводящего материала и примыкающий к нему, в последнем выполнены немагнитные зазоры в аксиальном направлении со скосом относительно аксиальной оси,

5На фиг.1 изображен полюс электрической машины постоянного тока, поперечнэд сечение; на фиг.2 - демпфер из феррома нитного материала, вид со стороны рабочего зазора; на фиг.З - то же, примев

10 вьтолнения.,,

На поверхности полюсного наконечника полюса 1 расположен двухслойный демпфер, состоящий из внутреннего немагнитного слоя 2 и обращенного к

15 душному зазору ферромагнитного слоя 3, выполненного из отдельных пластин 4, разделенных в аксиальном направлении немаг нитными зазорами 5. С целью упрощение технологии сборки демпфера длина зазо|5оа

20 может быть меньше длины демпфер : (фиг.З). В этом случае образуются технолО гические перемычки 6, соединяющие пла стины 4. Угол скоса Оскопределяется зубцовым делением электрической маши25 ны.

При работе электричеекоймашины ферромагнитный слой 3 насыщается продольным магнитным потоком, обусловленным обмотками возбуждения, и при нагрузке дополнительно поперечнь1ммагнитным потоком реакции якоря. Поскольку поперечное сечение демпфера сравнительно мало, то насыщение демпфера по поперечной оси от потока реакции якоря значительно. Результирующая магнитная индукция Врез в ферромагнйтном демНфере определяется продольной составляющей - BY и поперечной составляющей В согласно выражению

Врез- By + BX

с ростом тока обмотки якоря увеличивается поток реакции якоря, насыщающий ферромагнитный демпфер в поперечном направлении, что приводит к увеличению Вх и, следовательнр. Врез и уменьшению значения магнитной проницаемости ферромагнитного демпфера

Д ПВрез)

и коэффициента демпфирования пульсации магнитного потока, обусловленной высшими гармониками поля от зубцовых гармоник якоря.

Наличие немагнитных зазоров 5 в ферромагнитном демпфере приводит к значительному возрастанию магнитного соггротивления демпфера магнитному потоку реакции якоря в поперечном направлении. Часть магнитного потока реакции

. якоря перераспределяется и замыкается через полюсный наконечник, что CHMxaet значение магнитной индукции Вх в ферромагнитном демпфере, приводит к уменьшению Врез и увеличению магнитной проницаемости демпфера и. следовательно, коэффициента демпфирования. Выполнение немагнитных зазоров демпфера со скосом на угол Оск относительно аксиапьной оси исключает пульсацию магкитнбгЬЮ потока, обусловленную дискретностью структуры ферромагнитного демпфера, и

обеспечивает постоянное значение коэффициента демпфирования.

Предлагаемая конструкция демпфера позволяет ослабить влияние реакции якоря на коэффициент демпфирования и обеспечивает эффективное демпфирование во всем диапазоне нагрузок электрической машины постоянного тока.

Формула изобретения

Полюс электрической машины постоянного тока, содержащий сердечник с полюсным наконечником и демпфер, включающий слой из электропроводящего немагнитного материала, расположенный на поверхности полюсного наконечника и охв.атывающий его выступы, и СЛОЙ из ферромагнитного материала, охватывающий слой из электропроводящего материала и примыка}6щий к нему,отличающийся тем, что, с целью снижения уровня вибрации путем повышения Эффективности демпфирования эубцовых гармоник магнитного поля в широком диапазоне частот вращения якоря, в ферромагнитном слое демпфера выполнены немагнитные зазоры в аксиальном направлении со скосом относительно аксиальной оси.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам с явно выраженными полюсами на статоре. Цель изобретения - снижение уровня вибрации путем повышения эффективности демпфиро1зания зубцовых гармоник магнитного поля в широком диапазоне частот вращения якоря. На поверхности полюсного наконечника полюса 1 расположе-. ны слой 2 из электропроводящего материала и охватывающий его слой 3 из ферромагнитного материала. В слое 3 выполнены немагнитные зазоры в аксиальном направлении со скосом относительно продольной оси. 3 ил.^Оо|5wОJib^

Ос:ь полюса

фуг. 2

/Фиг.