Бесконтактная синхронная электрическая машина Советский патент 1979 года по МПК H02K19/22 

1

Изобретение относится к электрическим машниа.м, а имеиио к бесконтактным сиихроииым машинам.

Известна электрическая машина по основному авт. св. № 610254.

Недостатком такой конструкции является ее значительная относительная масса, т. е. величина массы, приходящаяся на единицу .мощности.

Целью изобретения является сннжение массы на единицу мощности. Указанная цель достигается тем, что секторы статора выполнены в виде шихтованных аксиальных сердечников, якорная обмотка выполнена в виде катущек, которые размещены на сердечниках, а число сердечников равно числу полюсных выступов ротора.

На фиг. 1 представлен продольный разрез варианта электрической мащины с цнлнидрическим воздущным зазором; на фиг. 2 - поперечный разрез той же машины.

Синхронная машина содержит немагнитный корпус 1, закрепленные в корпусе отдельные шихтованные сердечники 2, расположенные аксиально, катушки 3 якорной об.мотки, размещенные на сердечинках 2. В корпусе 1 установлена втулка 4, внутри которой расположен токопровод возбуждения 5, нодключсниый к источнику постоянного тока. На немагнитном полом валу 6,

2

закрепленном на подшнпннках 7, установлены магнитные пакеты 8 и 9, образующие ротор 10 машины. Накеты 8 и 9 выполнены в виде шихтованных секторов, у которых

дуга наружной иоверхности иревышает минимальное расстояние по окружности между соседними сердечниками 2. Пакеты 8 сдви1 уты но окружности относнтельно па кетов 9 на угол, равный сдвигу соседниг

сердечннков 2. Число иакетов 8 и 9 ротора 10 равно числу сердечннков 2.

Работа электрической машины в генераторном режиме осуществляется следующим образом.

Протекающий через токоировод 5 постоянный ток / создает рабочий магнитный ноток, который замыкается по пути с минимальным магнитным сопротивлением так: пакет 8, левый зазор, сердечник 2, иравый

зазор, пакет 9, иравый зазор, соседний сердечник 2, левый зазор, соседиий иакет 8 и т. д. Силовые лииии потока направлеиы тангенциально в накетах 8 н 9 и аксиально в сердечниках 2. При повороте ротора на

угол, равньп углу сдвнга соседних сердечников 2, магнитныГ поток в этнх сердечнпках кo iмyтиpyercя. Т,аким образом, вращсн1 С ротора приводит к иер1юдическому переключению потока в сердечниках 2 и наведению рабочей ЭДС в катушках 3.

Описываемая машина может работать в режиме двигателя. Возможно торцовое исиолнение предложенной электрической машины.

Если условия работы машины допускают применение динамических электрических контактов (ш,еточных, жидкометаллических и др.), токопровод 5 может размеш,аться на роторе и выполняться, например, в виде высокопроводяшей втулки, к которой с двух сторон подводится постоянный ток, или в виде стержня либо набора стержней, смсш,енных относительно осевой линии. Возможно использование в качестве токопровода 5 вала машины.

Возможно использование сверхпроводяш,его, гиперпроводяш,его, а также жидкометаллического токопровода 5. Во всех случаях его конструкция будет относительно простой благодаря линейной геометрии.

Токопровод 5 может образовываться из сторон витков катушки, наружная часть которой размещается за пределами статора.

Машина может работать па самовозбуждении, когда ток возбуждения создается с помош,ью понижающего трансформатора и выпрямителя, подключаемых к якорной обмотке.

При питании токопровода 5 переменным током машина обеспечит получение модулированного напряжения.

Возможно исполнение машины, при котором пакеты 8 и 9 неподвижны, а сердечники 2 (.катушками вращаются вокруг оси.

Предложенная синхронная электрическая машина обладает относительной массой, т. е. массой на единицу мощности, меньщей, чем в прототипе, примерпо в 1,5 раза, благодаря уменьшению диаметра активпой зоны и наружного диаметра машины из-за отсутствия лобовых частей якорной обмотки и увеличения индукции в зазоре пз-за отсутствия зубцов на сердечниках.

Формула изобретения

Бесконтактная синхронная электрическая машина по авт. св. № 610254, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы на единицу мои ности, секторы статора выиолпепы в виде шихтованных аксиальпых

сердечников, якорная обмотка вынолнена в виде катушек, которые размещены на сердечниках, а число сердечников равно числу полюсных выстунов ротора.

yut.i

W