ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА СО СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ОБМОТКОЙ ИНДУКТОРА Советский патент 1994 года по МПК H02K23/58 H01L39/02 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при проектировании систем электропривода с реверсивным режимом, с быстрой остановкой или разгоном приводного механизма.

Известны электрические машины, содержащие якорь с шихтованным сердечником, насаженным на крестовину, обмотку, коллектор и вал, которые используются в системах реверсивного электропривода, особенно для приводов прокатного стана.

В электрических машинах, работающих в реверсивном режиме, маховые массы вращающегося якоря имеют определяющее значение в продолжительности времени реверсирования механизма.

Однако в рамках существующих конструкций электрических машин практически исчерпаны все возможности уменьшения величины маховых масс вращающегося якоря двигателя.

Известна также электрическая машина со сверхпроводящей системой возбуждения, содержащая якорь с немагнитным шихтованным сердечником, насаженным на крестовину, обмотку, коллектор и вал. Применение сверхпроводящей системы возбуждения позволяет существенно повысить вращающий момент двигателя и выполнить сердечник якоря из немагнитного материала. Однако маховые моменты вращающихся масс сохраняют все еще высокие значения и вихревые токи создают значительные потери.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. снижение маховых масс якоря и повышение КПД.

Цель достигается тем, что в немагнитном шихтованном сердечнике со стороны крестовины выполнены сквозные окна, перегородки между которыми образуют продольные шихтованные ребра, которыми сердечник опирается на крестовину.

На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемой электрической машины; на фиг. 2 - поперечный разрез якоря.

Электрическая машина со сверхпроводящей системой возбуждения 1 содержит якорь 2, обмотка 3 которого закреплена на шихтованном сердечнике 4, выполненном из листового титана и расположенном на крестовине 5, напрессованной на вал 6. На валу закреплен коллектор 7. Сердечник 4 со стороны крестовины 5 имеет сквозные окна 8, перегородки между которыми образуют продольные шихтованные ребра 9, которыми сердечник опирается на крестовину 5.

Якорь электрической машины может быть выполнен как с пазами для укладки обмотки, так и по типу гладкого якоря.

Сердечник якоря предлагаемой конструкции выполняет роль механического основания, на котором укладывается и крепится обмотка, а также он обеспечивает передачу вращающего момента от обмотки якоря на вал двигателя. Сечение сердечника выбирается не из условий магнитного сопротивления потоку возбуждения, как это имеет место в машинах с ферромагнитным сердечником, а из условия механической прочности конструкции и теплосъема с обмотки якоря. Высота ребер сердечника выбирается из условия расположения мест крепления к крестовине в зоне низких значений магнитной индукции, обеспечивающих минимальную величину потерь на вихревые токи.

Маховой момент якоря электрической машины предлагаемой конструкции в 2-2,5 раза меньше махового момента якоря известных машин. КПД двигателя за счет снижения потерь на вихревые токи в якоре повышается примерно на 1,5% . (56) Сергеев П. С. , Виноградов Н. В. , Горяинов Г. Н. Проектирование электрических машин, Изд-во "Энергия", 1969.

Сверхпроводящие машины и устройства. Под ред. С. Фонера и Б. Шварца. М. : Мир, 1977, с. 242-253.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА СО СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ОБМОТКОЙ ИНДУКТОРА, содержащая якорь с немагнитным шихтованным сердечником, насаженным на крестовину, обмотку, токосъемное устройство и вал, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и снижения маховых масс якоря, немагнитный шихтованный сердечник со стороны крестовины выполнен со сквозными окнами, перегородки между которыми образуют продольные шихтованные ребра, которыми сердечник опирается на крестовину.