Разноименнополюсный индукторный генератор Советский патент 1979 года по МПК H02K19/22 

Из известных разноименнополюсных индукторных генераторов наиболее близким по технической cjauHocTH и достигаемому результату является генератор, который-содержит зубчатый ротор, набранный из зубчатых пластин магнитомяг- кого материала, пакет статора с выступающими гладкими или зубчатыми по расточке полюсами, боковые стойки каждого из которых отстоят по расточке ротора от бо.ковых стенок соседних полюсэа на расстоянии рйвиом половине длины нечетного числа зубцовых делений ротора, и катушки обмотки якоря и возбуждения, охватывающие полюса, Применение такого генератора так же как и применение других конструктивных исполнений разноименнополюсных индукто нык генераторов из-за указанных выше недостатков, а именно из-за значительно го возрастания массы эти.х машин при частотах свыше 10 кГц и ограниченного верхнего предела частоты напряжения, не всегда обеспечивает получение -требуемой частоты напряжения. Целью изобретения является расширение области применения известных разно- именнополюсных индукторных генераторов путем расширения диапазона частот. Цель достигается тем, что обмотка возбуждения выполнена в виде двух катушек, установленных на явно выраженных полюсах, каждая система полюсов снабжена отдельным ярмом, причемг. одна система полюсов смешена относительно другой на угол 180/р ± 180/Zp градусов, где р - число пар полюсов статора; ZP - число зубцов ротора. На фиг. 1 изображен генератор, про- дольный разрез;(на фиг. 2 - расзрез А-А на фиг. IjfHa фиг, 3 - разрез В-В на фиг. 1, Генератор содержит зубчатый ротор, выполненный из равномерно распределенных по окружности а ксиапьных стержней 1, утсреппенных на магнитной втулке 2 цилиндрическими кольцами 3 и 4;{статор, состоящий из пакетов 5 и 6 с выступающими зубчатыми по расточке полюсами 7 и катушки обмоток возбуждения 8, и якоря 9. Один из пакетов 6 ста тора имеет сдвиг относительно другого пакета 5 на угол больший угла между осе выми линиями расположенньге рядом полюсов (углах) на 18О/Ер градусов, ) Генератор работает следующим офазом При подключении катушек обмотки возбуждения 8 к источнику питания и протека ПИЯ по ним тока, в маг.нитной пепи генератора появляются магнитные потоки Ф и 9,, , контуры замыкания которые отмечены пунктирными линиями, а направления - стрелками. Каждый контур замыкания магнитных потоков Ф и Ф„ включает в себя четыре воздушных зазора, заключенных междУ зубчатыми поверхностями полюсов 7 статора и зубчатым ротором (по два зазора в пределах каждого пакета статора). При вращении ротора магнитные проводимости воздушных зазоров под пояк сами пакета 5 статора 6л изменяются во времени согласно формуле 0 - G- Cosojt (1) Магнитные проводимости воздушных зазоров под полюсами пакета 6 статора Сз J при указанном выше взаимном расположении пакетов статора, изменяются согласно формуле (2), где GO и Gj - постоянная и амплитуда переменной составляющей проводимости воздушных зазоров; j t - время; ( UJ - круговая частота; OJ ЗТГп J { п - частота вращения). Каждый из магнитных потоков Ф и Ф последовательно проходит через четыре воздушных зазора, поэтому результирующая магнитная проводимость каждого контура их замыкания, с учетом представленной на фиг. 1, 2 и 3 картины распределения магнитных потоков, изменяЪтся по следующему закону: G - „ х 0,2 5( -(-D,2SCg. , С4 cos2Gjt При таком законе изменения проводи- остей контуров замыкания потоков Ф 2 магнитный поток, сцепленный с каушками обмотки якоря, будет равен Ф Ф+Ф-4Т2Г-Г 2W/л 1 2 4i I -ft COS2 tijt; {4Д где Р,, - намагничивающая сила одной катушки обмотки возбуждения;. fbl lb4l Ib - ток возбуждения. 565 чнслэ витков в одной катушке ; обмотки возбуждения. Таким образом, магнитный поток, сцеппенный с обмоткой якоря, а следоватепью и напряжение генератора, изменяется с частотой, которая в 2 раза больше частоты изменения потокосцепления обмоток якоря и напряжения генератора конструкции Кайпь-Гермера при одинаковой с последним частоте вращения ротора и одинаковом чно ле зубцов на роторе. Изобретение позволяет вдвое увеличить верхний предел частоты напряжения известных разноимешюполюсных генераторов и тем самым расширить область рациональ ного их применения. Оптимальный с точки зрения массы диа пазон частот напряжения этого генератора равен 10-20 кГц. Формула изобретения. Разноименнополюсный индукторный генератор,, содержащий статор с двумя сис- 4о темак№ явно выраженных полюсов, акСиально смещенных друг относительно друга, на которых установлены катушки якорной обмотки, обмотку возбуждения и ротор с зубцами в виде магнитоизолированных аксиальных стержней, о j- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения, обмотка возбуждения выполнена в виде катушек, установленных на явно выраженных полюсах, каждая система полюсов снабжена отдельным ярмом, причем одна система полюсов смещена 190 f ISO относительно другой на угол,--- Р z.p градусов, где р - число пар полюсов статора; ,Zp- число зубцов ротора. Источники информации, принятые во внимание при Э1 спертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 114919,кл. Н 02 К 19/22, 1957. 2.Бесконтактные электрические машины, ч. 2, Рига, Зинатне, 197О, с. 42.

h

8

8

(Puz.J