МНОГОФАЗНАЯ МНОГОПОЛЮСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Советский патент 1974 года по МПК H02K17/12 

1

Известны многофазные многополюсные электрические машины, содержащие статор с одноименнополюсными системами и сосредоточенными обмотками возбуждения и ротор. Для повышения надежности в предлагаемой машине каждая пара пакетов полюсных систем статора, принадлежащих соответствующей фазе, замкнута аксиально расположенным стержневым магнитопроводом и сдвинута относительно последующей пары полюсной системы другой фазы на фазный угол.

Полюсы пакетов в каждой полюсной системе одной фазы сдвинуты на 180 эл. град.

Ротор выполнен с короткозамкнутой обмоткой.

При двухфазном выполнении машины статор состоит из двух полюсных систем, причем между двумя пакетами полюсной системы одной фазы расположен пакет полюсной системы другой фазы.

/При трехфазном выполнении машины обмотка возбуждения размещена па стержневом магнитопроводе статора, ротор выполнен из безобмоточных явнополюсных пакетов, а короткозамкнутая обмотка расположена на статоре и выполнена общей для всех его пакетов.

На фиг. 1 изображена описываемая мащина, продольный разрез; на фиг. 2-5 - сечения по А-А, Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 1, соответственно; на фиг. б - статор машины; на фиг. 7 - мащина в трехфазном исполнении; па фиг. 8-10 - сечения по Д-Д, Е-Е и Ж-Ж на фиг. 7, соответственно; на фиг. 11 - двухполюсный ротор; на фиг. 12 - то же, поперечное сечение.

Машина (см. фиг. 1) содержит статор с одноименнополюсной системой, состоящей из четырех пакетов 1-4, соединенных попарно аксиальными стержневыми магнитопроводами 5 и 6. Таким образом, на каждую фазу приходится два одноименнополюсных пакета. Каждый пакет имеет, например, десять одноименных полюсов (), причем щирина каждого полюса составляет 120 эл. град. Пакеты статора выполнены грушевидной формы (см. фиг. 2-5), что обеспечивает одинаковые сечения для прохождения потоков. Концентрические катушки 7 и 8возбуждения первой и второй фаз, соответственно, обхватывают ротор 9 с короткозамкнутой обмоткой. Пакеты статора размещены вдоль оси ротора так, что между пакетами 1 и 3 первой фазы расположен пакет 2 второй фазы. Пакеты 1 и 3 смещены относительно пакетов 2 и 4 статора на 90 эл. град., а полюсы пакетов 1 и 2 сдвинуты относительно полюсов пакетов 3 и 4, соответственно, на 180 эл. град.

Принцип работы машины основан на взаимодействии токов, наведенных потоком, проходящим через полюсы одной пары пакетов статора (например, 1 и 3), с полем, созданный другой парой пакетов (соответственно, 2 и 4), и наоборот.

Поток, созданный током возбуждения первой фазы в катушке 7, замыкается по цепи: магнитопровод 5 - спинка статора 3, в радиальных направлениях проходит через все полюсы, через рабочий зазор, пересекает обмотку ротора 9 и входит в кольцевые пакеты ротора, а затем в продольно ламелированный пакет 10 ротора и снова, пересекая обмотку ротора в обратном направлении, через полюсы статора 1 и его спинку замыкается в магнитопроводе 5. Аналогично замыкается, но через внешний магнитопровод 6 и пакеты 2 и 4 статора, поток, созданный катушкой 8 возбуждения второй фазы.

Ток, образованный э. д. с., наведенной в обмотке ротора, замыкается через торцовые соединения и проводники обмотки, уложенные в пазы ротора. Сдвигом пазов при сборке пакета ротора достигается требуемое взаимодействие токов ротора с потоками полюсов статора и наибольшая равномерность входа. Листы пакетов статора и цилиндрического пакета ротора имеют радиальные разрезы, смещаемые при сборке относительно друг друга.

Электрическая машина в трехфазном исполнении (см. фиг. 7) имеет для третьей фазы еще одну пару пакетов 11 и 12 статора, замкнутых аксиальным магнитопроводом 13, и обмотку 14 возбуждения. В отличие от двухфазной электрической машины обмотки возбуждения расположены на аксиальных стержневых магнитоироводах. Ротор машины выполнен безобмоточным. Четырехполюсные пакеты 15 ротора, каждый из которых находится иод -одним из пакетов статора, в паре имеют относительный сдвиг на 180 эл. град., а каждая последую щая пара пакетов сдвинута по отношению к предыдущей на 120 эл. град. -КороткозамкНутая обмотка 16 расположена на статоре, причем она выполнена общей для вобх вго пакето,в.

Такое выполнение машины обеспечивает ее иоляую бесконтактность и возможность включения, иаяример, регулировочного реостата в цепь :рабоч«й обмотки без применения колец.

При увеличении числа фаз к статору и ротору добавляют новые пакеты и рабочую обмотку удлиняют.

Предлагаемая электрическая машина может работать как в двигательном, так и в генераторном режимах. Кроме того, при двухфазном выполнении машина может быть использована для бесконтактного регулирования скорости и направления вращения ротора.

11 р е д .м е т изобретения

1.Многофазная многополюсная электрическая машина, содержащая статор с одноимениополюсными системами и сосредоточенными

об.мотками возбуждения и ротор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, каждая пара пакетов полюсных систем статора, принадлежащих одной фазе, замкнута аксиально расположенным стержневым магнитопроводом.

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что каждая пара пакетов полюсной системы одной фазы сдвинута относительно последующей пары полюсной системы другой фазы на

фазный угол.

3.Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что полюсы пакетов в каждой полюсной системе одной фазы сдвинуты относительно друг друга на 180 эл. град.

4. Машина по пп. 1-3, отличающаяся тем, что статор состоит из двух полюсных систем, причем между двумя пакетами полюспой системы, принадлежащей одной фазе, расположен пакет полюсной системы другой фазы.

5. Машина по пп. 1-4, отличающаяся тем, что ротор выполнен с короткозамкнутой обмоткой.

6.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что обмотка возбуждения расположена на аксиальном стержневом магнитопроводе.

7.Машина по пп. 1 и 6, отличающаяся тем, что ротор выполнен из безобмоточиых явнополюсных пакетов, а короткозамкнутая обмотка расположена на статоре и выполнена

общей для всех его пакетов.

8.Машина по пп. 1,6и7, отличающаяс я тем что под каждой полюсной системой статора расположен ротор, состоящий из двух явнополюсных пакетов, смещенных на угол

180 эл. град., причем роторы установлены на валу со сдвигом на фазный угол.

И

-T....-.--.-г-гт

.,.«.: --Х.- - - - . ч ч у .

iV - riiTrl|lit l/

1

|5 /

8

.---

.1111 и мм л llhvVyifm

Ж 011Ж1СШ1П1

Фиг 5

(Риг J

Фиг. 6

1 i

wr

t Ж)

.

-//

шш

щ

W

-/5

||||

ищ

I Mi

---- 1

f

7

д-л

Е- Е

,Я- 1Н

Фиг 8

Фиг. W

Фиг 3

us. 2