Бесконтактная синхронная электрическая машина Советский патент 1978 года по МПК H02K19/24 

(54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к электрическим машинам, к бесконтактным индукторным генераторам.

Известны бесконтактные синхронные электрические маиганы, содержащие статор с обмоткой и индуктор с когтеобразными полюсами 1.

Недостатком таких электрических машин является сложность магнитной системы, значительные потоки рассеяния, большие потери мощности в обмотке возбуждения.

Известны также бесконтактные синхронные электрические машины, содержащие статор с распределительной обмоткой якоря и магнитопроводом, индуктор с неподвижной обмоткой возбуждения, выполненный в виде двух устаиовленных на валу звездочек с полюсными выступами, размещенными симметрично относительно статора, причем выступы одной звездочки смещены по окружности на половину почюсиого деления по отношению к выступам другой звездочки 21.

Такие электрические машины являются наиболее близкими к изобретению ло техничрской сущности и достигаемому результату.

Недостатком такой конструкции является низкий КПД и ее сложность из-за наличия

двух нерабочих воздушных зазоров в магнитной цепи между наружными выступами звездочек и наружным, магнитопроводом, а также из-за наличия дополнительных наружных выступов звездочек.

Целью изобретения является повышение КПД и упрощение конструкции электрической машины.

Указанная цель достигается тем, что вал выполнен полым, внутри него по оси размещены проводники обмотки возбуждения, магнитопровод статора выполнен из отдельных ферромагнитных секторов, между которыми укреплена обмотка якоря, а ширина полюсных выступов по окружности больше расстояния между ними.

На фиг. 1 представлена бесконтактная синхронная электрическая машина в продольном разрезе; на фиг. 2 - бесконтактная синхронная машина в поперечном сечении.

Бесконтактная электрическая машина содержит статор I с распределенной обмоткой 2, установленной между отдельными ферромагнитными секторами 3, закрепленными на скобах 4, которые укреплены на щите 5 машины. Полый вал 6 машины установлен в подшипниках 7 на втулке 8. Внутри no.ioro вала 6 по его

Qcn размещены проводники 9, которые служат обмоткой возбуждения. Индуктор 10 машины содержит две звездочки II и 12 с полюсными выступами 13 и 14, расположенными симметрично относительно статора I по обе его стороны. Из магнитопроводящего материала выполнены выступы 13 и 14 звездочек 1 и 12 и ферромагнитные секторы 3. Все другие детали машины выполнены из немагнитных материалов. Выступы 13 и 14 смешены по окружности на половину полюсиого деления, и ширина Их по окружности больше расстояния между ними. Благодаря этому выступы 3 и И звездочек II и 12 всегда нерекрывают друг друга. В качестве проводника 9 может быть использована линейная магистраль постоянного тока энергосистемы. Проводник может быть жидкометаллическим, а также вращающимся вместе с валом и иметь токоподводы с торцов машины. Машина работает следующим образом.

При протекании тока по проводникам 9 образуется магнитный поток, замыкающийся по окружности в пределах каждого выступа 13 и 14, по воздушному зазору на участках перекрытия противолежащих выступов двух звездочек, пересекая при этом ферромагнитнь1е секторы и витки обмотки 2. Таким образом, выступы 13 и 14 имеют разную полюсность, и в обмотке 2 наводится ЭДС при вращении индуктора.

Благодаря тому, что в машине уменьшено число воздушных зазоров при сохранении такого качества как бесконтактность, КПД ее повышен и конструкция упрощена.

Конструкция индуктора машины поаволяет осуществить эффективное охлаждение обмотки возбуждения или выполнять ее из сверхпроводящих или гиперпроводящих материалов, что еще значительней повышает ее КПДФормула изобретения

Бесконтактная синхронная электрическая машина, содержащая статор с распределенной обмоткой якоря и магнитопроводом, индуктор с неподвижной обмоткой возбуждения, выполненный в виде двух установленных на валу звездочек с полюсными выступами, размещеимыми симметрично относительно статора, причем выступы одной звездочки смещены по окружности на половину полюсного деления по отношению к выступам другой звездочки, оглынающаяся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, вал выполнен полым, внутри него по оси размещены проводники обмотки возбуждения, магнитопроВод статора выполнен из отдельных ферромагнитных секторов, между которыми укреплена обмотка якоря, а ширина полюсных выступов по окружности больше расстояния между ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:.

«Энергия, 1972, с. 56.

, г