Униполярный генератор Советский патент 1992 года по МПК H02K31/00 

Н

Использование: в качестве генератора в сильноточных электрических установках. Сущность изобретения: униполярный генератор содержит ротор 1, сдвоенный статор 2 и 3, токосьемный узел с компенсационными шинами 4 и 5, обмотками 6 возбуждения и щетками 7. На катод концентрично надета и закреплена в его центральной части токо- проводящая гильза 8 Т-образной формы. Между статорами установлена изоляционная втулка 11, ширина которой соответствует зоне крепления гильзы к ротору. 2 ил.

А

6

5

,3/10

(Л

VI со ю

N vj

Ц /2 8

фиг.1

7

Изобретение относится к электротехнике, а именно к униполярным генераторам, и, в частности, может быть использовано в сильноточных электрических установках.

Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик.

На фиг. 1 показан униполярный генератор, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Униполярный генератор содержит ротор 1, сдвоенный статор 2 и 3, токосъемный узел с компенсационными шинами 4 и 5, обмотками 6 возбуждения и щетками 7. На ротор 1 концентрично надета токопроводя- щая гильза 8 Т-образной формы, которая установлена с зазором по периферии и жестко закреплена в центральной части ротора 1, например, методом пайки, напрессовки или механическим способом (шлицы, шпонки, пробки и т.д.). Сдвоенный статор выполнен из двух частей 2 и 3, которые сочленяются с помощью чередующихся выступов 9 и стянуты прецизионными шпильками 10. Между статорами установлена электроизоляционная втулка 11, ширина h которой соответствует зоне 12 крепления гильзы 8 к ротору 1.

Ширина зоны 12 крепления выбирается по динамической прочности токопроводя- щей гильзы 8 на эксплуатационной частоте вращения униполярного генератора и охлаждением гильзы 8.

Униполярный генератор работает следующим образом.

Ротору 1 приводным двигателем (не показан) придается вращение с заданной частотой ft). На обмотки 6-возбуждения подается напряжение от внешнего источника питания. Создаваемый в них магнитный поток пронизывает элементы конструкции по средней магнитосиловой линии (фиг. 1). При этом в гильзе 1 образуется ЭДС, а на клеммах шин 4 и 5 - потенциал.

Электромагнитное поле обмоток возбуждения охватывает только ту часть гильзы 8, которая изолирована воздушным промежутком от тела ротора 1, т.е. при включении нагрузки ток по телу ротора не проходит и не размагничивает его. С другой стороны в центральной части машины, где установлена электроизоляционная втулка 11,электромагнитного поля нет и именно на этом участке гильза 8 жестко крепится к ротору

Униполярный генератор обеспечивает улучшение энергетических характеристик и

повышение надежности, а именно при ширине зоны крепления центральной части гильзы 8 к ротору 1, выбранной из условия динамической прочности на эксплуатационной частоте вращения генератора, не превышающей ширину кольцевой

электроизоляционной втулки 11, не происходит насыщение стали ферромагнитного ротора 1, вследствие чего уменьшается падение напряжения. Наличие воздушного зазора между концевыми частями гильзы 8 и

телом ротора 1 обеспечивает охлаждение гильзы 8 и при включении нагрузки ток по телу ротора 1 не проходит и не размагничивает его, так как электромагнитное поле обмоток возбуждения охватывает только те части гильзы 8, которые изолированы воздушным зазором.

В центральной части генератора, где установлена электроизоляционная втулка 11, электромагнитного поля нет и токи участков цепи токосъема симметрично выравнены, именно на этом участке гильзы 8 Т-образной

формы жестко крепится к ротору 1 с образованием механического и электрического контактов. Этим обеспечивается механическая прочность крепления и охлаждения гильзы.

Формула изобретения

Униполярный генератор, содержащий сдвоенный ферромагнитный статор, цилиндрический ферромагнитный ротор с токо- проводящей гильзой и токосъемный узел с

компенсационными шинами, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик, он снабжен кольцевой втулкой из электроизоляционного материала, установленной в

центральной части между частями статора, а токопроводящая гильза выполнена Т-образной формы, установлена на роторе с зазорами по периферии, обращена выступом

к ротору и жестко закреплена на нем в центральной части с образованием механического и электрического контакта, при этом ширина зоны крепления центральной части гильзы не превышает ширины кольцевой

втулки.

10 11 12

(DUS.2