Синхронная бесконтактная электрическая машина Советский патент 1980 года по МПК H02K1/28 

I

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к синхронным бесконтактным электрическим машинам.

Известна синхронная электрическая машина, содержаш;ая ненодвижный магнитопровод с обмоткой возбуждения и когтеобразные полюса 1.

Недостатком машины являются ее значительные радиальные размеры, обусловленные размещением в зоне полюсов магнитопровода с обмоткой возбуждения.

Известна также синхронная бесконтактная электрическая машина, содержащая вал, неподвижный магнитопровод, обмотку возбуждения, размещенную на магнитопроводе, когтеобразные полюса двух полярностей и немагнитный элемент, посредством которого полюса одной из полярностей соединены с валом 2.

Недостатками конструкции являются значительные радиальные габариты, обусловленные размещением обмотки возбуждения, ее недостаточное охлаждение и увеличенное магнитное сопротивление цепи ротора, обусловленное значительной величиной воздушных зазоров между врашающимися и неподвижными частями магнитонровода.

Целью изобретения является уменьшение радиальных размеров и улучшение характеристик электрической машины. Указанная цель достигается тем, что электрическая машина снабжена кольцом, с которым сопряжены полюса, соединенные с валом

посредством немагнитного элемента, размещенной на валу втулкой, с которой сопряжены полюса противоположной полярности и клиньями, выполненными из немагнитного материала, механически соединяющими

полюса обоих полярностей, причем упомянутый немагнитный элемент размещен между кольцом и втулкой, а неподвижный магнитопровод вынесен в аксиальном направлении и размещен вне зоны полюсов.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен продольный разрез электрической машины; на фиг. 2 - поперечный разрез узла соединения клиньями полюсов различной полярности.

Синхронная . бесконтактная электрическая машина содержит вал 1, неподвижный магнитопровод 2 с размешенной на нем обмоткой возбуждения 3, когтеобразные полюса 4 и 5 двух полярностей. Полюса 4

одной полярности сопряжены с втулкой б, установленной на валу 1, полюса 5 противоположной полярности сопряжены с кольцом 7, которое соединено с втулкой 6 посредством немагнитного элемента 8. Полюса 4 механически соединены с полюсами 5

при помощи клиньев 9, выполненных из немагнитного материала.

Неподвижный магнитопровод 2 с обмоткой возбуждения 3 вынесен в аксиальном направлении, размещен с одной стороны обмотки возбуждения 3 вне зоны полюсов 4, 5, при этом поперечная ось симметрии полюсной системы смещена относительно поперечной оси симметрии сердечника статора 10 в сторону обмотки возбуждения 3, что обеспечивает компенсацию аксиальной силы магнитного тяжения вращающейся части мащины в сторону обмотки с возбуждения.

Принцип работы машины, например, в режиме генератора следующий.

При питании обмотки возбуждения постоянным током в магнитной цепи, образованной внутри замкнутым магнитопроводом, включающим неподвижньй магнитопровод 2, вал 1 с втулкой 6, полюса 4, воздущный зазор между црлюсами 4 и сердечником статора 10, сердечник статора 10, воздущный зазор между сердечником статора и полюса 5, воздущный зазор между полюсами 5 и 2, -возникает магнитный поток. При вращении ротора этот поток наводит в обмотке статора ЭДС.

Электромагнитный момент, действующий в системе полюсов различной полярности, передается на вал через общую втулку 6. При этом половина момента мащины передается от полюсов 4 к полюсам 5 через немагнитные клинья 9.

Охлаждаюшсий воздух подается в мащину со стороны обмотки возбуждения и разветвляется на несколько параллельных ветвей: вдоль спинки сердечника статора, вдоль воздущного зазора между статором и ротором, к полюсам и в каналы неподвижного магнитопровода и к обмотке возбуждения.

Вьщос неподвижного магнитопровода с обмоткой возбуждения в аксиальном направлении из зоны размещения полюсов позволяет уменьщить радиальные размеры

мащины и улучщить охлаждение магнитопровода за счет возможности обтекания его воздущным потоком, а размещение когтеобразных полюсов на втулке и кольце позволят уменьщить сопротивление магнитиому потоку за счет уменьшения воздущных зазоров.

Формула изобретения

Синхронная бесконтактная электрическая мащина, содержащая вал, неподвижный магнитопровод, обмотку возбуждения, размещенную на магнитопроводе, когтеобразные полюса двух полярностей и немагнитиый элемент, посредством которого полюса одной из полярностей соединены с валом, отличающаяся тем, что, с целью уменьщения радиальных размеров и улучшения характеристик, она снабжена кольцом, с которым сопряжены полюса, соединенные с валом посредством немагнитного элемента, размещенной на валу втулкой, с которой сопряжены полюса противоположной полярности, и клиньями, выполненными из немагнитного материала, механически соединяющими полюса обоих полярностей, причем упомянутый немагнитный элемент размещен между кольцом и втулкой, а неподвижный магнитопровод вынесен в аксиальном направлении и размещен вне зоны полюсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 447979, кл. Н 02 К 9/04, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 350098, кл. Н 02 К 19/22, 1971.