1
Изобретение относится к области электромашиностроения, В частности к индукторным машинам, и может быть, использовано в качестве источника питания повышенной частоты, например для электроснабжения транспортных средств, а также может найти применение В бесконтактных криогенных электрических машинах.
Известны индукторные электрические машины, представля1ОП1ие собой однофазный индукторный генератор, включенный на нагрузку через конденсатор и дроссель с большой иидуктивностью, причем обмотка якоря подключена к источнику постоянного тока 1.
Недостатком таких машин является низкая степень использования активных материалов и необходимость применения конденсатора с дросселем для защиты источника постоянного тока и обеспечения иезависнмости ценей постоянного и переменного ток..
Наиболее близкой по технической суш,ности к данному изобретению является электрическая машина, содержаш ая зубчатый безобмоточный ротор и статор с двумя многофазными обмотками, уложенными в пазах со СДВИГОМ одна относительно другой на 180 эл. градусов, причем одноимеиные фазы их соединены параллельно, концы фаз каждой из обмоток объедииены в общие точки, между которыми включен источник постоянного тока 2.
Недостатком такой электрической машины является сложность ее конструкции.
Целью изобретения является упрощение конструкции машины.
Это достигается тем, что каждая из фаз двух обмоток выполнена несимметричной, с различным числом витков катушечных групп. Кроме того, с целью повышения эффективности работы устройства, несимметричные
обмотки фаз выполнены с числом катушечных групп на фазу, равным числу пар полюсов и каждая катушка уложена с шагом, равным полюсному делению. На фиг. I показана схема фазы обмотки
якоря с неодинаковым числом витков в группах; на фиг. 2 - электрическая индукторная машина аксиального типа, продольный разрез; на фиг. 3 - электрическая схема электрической индукторной машины с трехфазной
обмоткой и подключенными к ней источником постоянного тока и сопротивлением нагрузки; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема индукторной машины, работающей в генераторном режиме на трехфазную иагрузку.
Якорная обмотка 1 размещена в назах пакета якоря 2, закрепленного в станине 3, образующей с боковым щитом 4 внешний магнитопровод (фиг. 2). Зубчатый пакет ротора
5 размещен на массивной стальной втулке 6, напрессованной на вал 7 машины.
Якорная обмотка 1 машины состоит из двух одинаковых многофазных обмоток 8 и 9, уложенных в пазах со сдвигом друг относительно друга на 180 эл. градусов, нричем одноименные фазы их соединены параллельно, концы фаз каждой из обмоток объединены в общие точки 10 и 11, между которыми включен источник постоянного тока 12. Сопротивление нагрузки 13 подключено к выводам обмоткн якоря (фиг. 3 и 4). Фазные обмотки якоря, показанные на фиг. 3, выполнены с полным шагом, числом пазов на полюс и фазу ( 1 и числом катушечных, групп фазы, равным числу пар полюсов (зубцов) ротора 1.
Неснмметрия фазной обмотки может быть получена также путем выполнения витков с разным шагом или разного фазного угла сдвига между группами.
Рассмотрим работу устройства, например, в случае трехфазной индукторной машины аксиального типа однопакетной конструкции, работаюш;ей в генераторном режиме. Аналогичным образом устройство работает и в других конструктивных исполнениях и режимах.
Вследствие несимметрии катушечных групп фазных обмоток якоря на двойном полюсном делении, постоянный ток возбуждения, протекающий по фазным обмоткам, имеет в лобовых частях всех катушечных групп обмоток 8 и 9 одно и то же направление (см. фиг. 2 и 3), что обуславливает возникновение постоянного магнитного нотока возбуждения Фв, индуктирующего э. д. с. в обмотках 8 и 9 якоря машины. При условии равенства числа катушечных групп на фазу, намотанных с полым шагом, числу пар полюсов, как это имеет место в рассматриваемом случае, величина потока Фв является максимально возможной. Подключение сопротивлений трехфазной нагрузки 13 по мостовой схеме к общим выводам машины исключает попадание постоянного тока Б цепь нагрузки и но ней протекает только переменный ток основной частоты.
Устройство работает наиболее эффективно в случае применения внешнего магнитопровода аксиального типа индукторной машины, так как при этом магнитное сопротивление на нути постоянного тока возбуждения Фв является минимальным.
Многофазное выполнение электрической индукторной машины позволяет также, по сравнению с известными машинами, расширить область применения, упростить технологию изготовления, использовать различные типы
несимметричных обмоток (одно- или двухслойные, с целым или дробным числом пазов па полюс и фазу и т. д.) и повысить степень использования активных материалов индукторных машин.
Формула изобретения
1. Индукторная электрическая машина, содержащая зубчатый безобмоточный ротор и статор с двумя многофазными обмотками, уложенными в пазах со сдвигом одна относительно другой на 180 эл. градусов, причем
одноименные фазы их соединены параллельно, концы фаз каждой из обмоток объединены в общие точки, между которыми включен источник постоянного тока, отличающаяс я тем, что, с целью упрощения конструкции
машины, каждая из фаз двух обмоток выполнена несимметричной, с различным числом БИТКОВ катущечных групп.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что несимметричные обмотки фаз выполпены с числом катущечных групп на фазу, равным числу пар полюсов, и каждая катущка уложена с шагом, равным полюсному делению.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Р. П. Жежерин. «Индукторные генераторы, ГЭИ, М. Л. 1961 г., стр. 43. 2. Р. П. Жежерин. «Индукторные генераторы, ГЭИ, М. Л., 1961 г., стр. 44.
W
гх
А Ь
х6
Y/7A
21
Фиг.З
