Бесконтактная синхронная машина с аксиальным возбуждением Советский патент 1975 года по МПК H02K19/22 

1

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к бесконтактным синхронным машинам.

Известны бесконтактные синхронные машины с аксиальным возбуждением, в которых каждый дополнительный воздушный зазор образован между обраш,еннымн друг к другу поверхностями кольцевых частей полюсных систем ротора п магннтопровода статора, причем каждая из указанных поверхностей включает в себя цилиндрические участки различных диаметров н радиальные участки между ними. Аксиальные и радиальные участки чередуются друг за другом вдоль оси машины, образуя зазор ступенчатой формы.

Однако такие машины имеют увеличенные осевые размеры, что приводит к снижению жесткости вала, к увелнчению веса и габаритов машины.

Целью изобретения является устранение этих недостатков.

Для этого цилиндрические участки кольцевой части полюсной системы ротора выполнены перекрываюш.ими друг друга по длине машины, образуя совместно с обрашенными к ним новерхностямн магнитонровода статора воздушный зазор зигзагообразной формы, а участки нерехода обращенных друг к другу поверхностей кольцевой частн полюсной

системы ротора и магнитопровода статора выполняют коническими.

На фиг. 1 изображена предложенная бесконтактная синхронная машина с аксиальным возбуждением; на фиг. 2 - то же (в двухякорном исполнении с одним дополнительным воздушным зазором).

Когтеобразный ротор включает две магннторазобщенные полюсные системы 1 и 2 различной полярности, закрепленные относительно друг друга на немагнитном валу 3. Магнитный поток, созданный согласно включенными и закрепленными на статоре машины катушками 4 и 5 обмотки возбуждения, проходит по магнитопроводу статора, состояш,ему из ШИТОВ 6 и 7 и станины 8, поступает на ротор п с него в дополннтельные воздушные зазоры 9 и 10. Между полюсными системами 1 п 2 различной полярности рабочпй магнитный поток замыкается через основной воздушный зазор 11 и шихтованный сердечник якоря 12, в пазах которого размешена обмотка 13 переменного тока. Дополнительные воздушные зазоры 9 и 10

имеют по два аксиальных участка 14, 15 и 16, 17 соответственно, образованных на различных диаметрах между цилиндрическими поверхностями кольцевых частей 18 и 19 полюсных систем ротора и соответствуюшими

цилиндрическими поверхностями шитов 6 и 7

магнитопровода статора. Аксиальные участки 14 и 16, расположенные на большем диаметре, перекрывают ио длине машины аксиальные участки 15 и 17, расположенные на меньшем диаметре, соответственно, образуя совместно с участками перехода 20 и 21 от одного диаметра к другому дополнительные воздушные зазоры зигзагообразной формы.

На участках 20 и 21 воздушные зазоры образованы между коническиМИ поверхностями кольцевых частей 18 и 19 иолюсных ciiCTeM ротора и ш,итами 6 и 7 магнитопровода статора.

Величины зазоров на участках 20 и 21 выиолнены большими чем величины зазоров на аксиальных участках 14, 15 и 16, 17.

В машине, показанной на фиг. 2, магнитопровод содержит сердечник 22 индукторного якоря с обмоткой 23, отделенного от ротора воздушным зазором 24. Машина имеет один дополнительный воздушный зазор зигзагообразной формы, состоящий из трех аксиальных участков 25, 26, 27, образованных на различных диаметрах между цилиндрическими поверхно стями кольцевой части полюсной системы ротора и соответствующими цилиндрическими поверхностями щита магнитопровода статора. На участках 28 и 29 перехода от одного аксиального участка к другому воздуи ный зазор образован между коническими поверхностями кольцевой части полюсной системы ротора и щита магнитоировода статора. Аксиальные участки 25, 26 и 27 дополнительного зазора иерекрывают друг друга по длине машины, причем аксиальные участки 26 и 27 не выступают по длине за пределы аксиального участка 25 наибольшего диаметра, что позволяет максимально сократить аксиальные размеры ротора.

Аксиальные размеры машины могут быть значительно уменьшены, если внутренние цилиндрические участки обращенных друг к другу поверхностей кольцевой части ротора и магнитопровода статора будут полностью перекрываться по длине участками наибольшего Д1 аметра.

Про д м е т- и 3 о б р е т с и и я

1.Бесконтактная синхронная машина с аксиальным возбуждением, содержащая магнитоПровод статора с якорной обмоткой is обмоткой возбуждения и безобмоточный ротор с полюсными сИСтемами, имеющими кольцевые части, по крайней мере, одна из которых и магнитопровод статора имеют обраи енные друг к другу и отделенные воздушным зазором поверхности, при чем каждая из указанных поверхностей включает в себя цилиндрические участки различных диаметров и участки перехода между ними, о т л и ч а ю пд а я с я тем. что, с целью уменьпдения расстояния между

опорами ротора, увеличения его жесткости, а также уменьшения аксиальных размеров и веса машины, цилиндр ческие участки кольцевой части иолюсной системы ротора выполнены перекрывающими друг друга но длине

мащины, а участки перехода - скошенными, образуя совместно с обращенными к ним поверхностями магнитопровода статора воздушный зазор зигзагообразной формы.

2.Бесконтактная синхронная машина по п. 1, отличающаяся тем, что участки перехода обращенных друг к другу поверхносте кольцевой части полюсной системы ротора и магнитопровода статора выполнены коническими.

/9

1