1
Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкции электрических генераторов с высоковольтно катушечной обмоткой якоря.
Известен синхронный генератор, содержащий якорь, состояший из подковообразных магпитопроводов и укрепленных на них катушечных обмоток, и явнонолюспый ротор 1.
Магнитопровод якоря такого генератора выполнен в виде отдельных подковообразных сердечников, на которых укреплена высоковольтная катушечная обмотка. Для увеличения места под обмотку якоря, необходимого для выполнения изоляции высоковольтной обмотки, половина пазов магнитопровода якоря выполнена увеличенной площади за счет уменьшения площади другой половипы пазов. Пазами без обмотки являются в этой конструкции щели между подковообразными сердечниками.
Недостатком этой конструкции является ограниченная площадь окна (паза) иод обмотку, так как окно по расточке якоря может быть выполнено только в пределах полюсного деления и дальнейшее увеличение площади окна возможно лищь за счет увеличения наружного диаметра якоря. Кроме того, Магнитопровод такой конструкции имеет низкое использование потока рабочего зазора из-за высокого рассеяния потока возбуждения, обусловленного сближением соседних зубцов, не разделенных обмоткой якоря.
5 Известен также синхронный генератор, содержащий статор с гребенчатой зубцовой зоной и катушечной обмоткой якоря и ротор с полюсами, работаюший с иереключением магнитного потока . Система возбуждения генератора неподвижная и располагается на статоре.
Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению, по технической сущности и решаемой задаче.
15 Применение гребенчатой з бчатой зоны позволяет увеличить площадь окна под обмотку якоря при том же внешнем диаметре якоря. Кроме того, рассеяние потока возбуждения существенно меньше.
20 Однако недостатками известной конструкции являются наличие постоянной составляющей магнитпого потока возбуждения в рабочем зазоре в зубцах якоря и пониженная степень использования актив25 ного объема электрнческой машины. .
Цель изобретения - улучщить использование активного объема генератора.
Это достигается тем, что полюса ротора выполнены с чередующейся полярностью, а
30 соседние зубцы гребенок статора располагаются под полюсами ротора противоположной полярности и сдвинуты между собой на нечетное число, исключая единицу, полюсных делений, а катушки обмотки якоря расположены между каждой парой соседних зубцов гребенок.
На фиг. 1 представлен синхронный генератор с переключением потока с возбуждением от постоянных магнитов, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, с электромагнитным возбуждением, -поперечный разрез; па фиг. 3 - то же, с когтеобразпыми полюсами и цилиндрическим постоянным магнитом; па фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3.
Синхронный генератор содержит якорь, состоящий из магпитопровода 1 с гребенчатой зубцовой зоной и катушечной обмоткой 2, и явнополюсный ротор, который представляет собой явнополюсную систему из радиально намагниченных постоянных магнитов 3, ферромагнитной втулки 4, ферромагнитных массивных полюсных наконечников 5, немагнитных участков 6, образующих с полюсными наконечниками единую биметаллическую обойму, в которую запрессовываются постоянные магниты и втулки ротора.
Принцип действия генератора основан на том, что зубцовая зона якоря выполнена гребенчатой, а ротор выполнен активным с полюсами чередующейся полярности. Зубцы гребенок сдвинуты между собой liaki,
где -полюсное деление ротора
2р
(Dp - дпаметр ротора, р - число пар полюсов), k - нечетное число, отличное от единицы (для генератора на фиг. 1 /г 3). Таким образом, соседние зубцы располагаются над полюсами разноименной полярности.
Магнитный поток возбуждения 7 последовательно проходит через магниты полярности N, находящиеся под соответствующими зубцами, активный зазор 8, зубцы, ярмо якоря, соседние зубцы, второй активный зазор, магниты полярности S, находящиеся под этими зубцами, и ферромагнитную втулку ротора.
При вращении ротора направление потока возбуждения в активном , зубцах и в ярме под обмоткой якоря меняется иа
противоположное за счет переключения полярности потока под соответствующими зубцами. Происходит коммутация соседних магнитов ротора и магнитной цепи якоря. Таким образом исключается постоянная составляющая потока в зазоре и зубцах якоря. Благодаря исключению постоянной составляющей потока в активном зазоре и зубцах якоря и увеличения в этом же активном объеме доли обмотки якоря существенно повышается степень использования активного объема модели генератора, т. е. подобное техническое рещение позволяет снять большую мощность с заданного объема машины. Принцип действия генераторов на фиг. 2 и 3 аналогичен описанному.
Применение активной зоны якоря в виде зубцов гребенок с ярмом якоря между ними позволяет выполнить высоковольтную катушечную обмотку с достаточными электрической прочностью и степенью надежности.
Предлагаемый синхронный генератор с переключением магнитного потока обеспечивает высокую степень использования его активного объема.
Формула изобретения
Синхронный генератор с переключением магнитного потока, содержащий статор с гребенчатой зубцовой зоной и катушечной обмоткой якоря и ротор с полюсами, отличающийся тем, что, с целью улучшения использования активного объема генератора, полюса ротора выполнены с чередуюшейся полярностью, причем соседние зубцы гребенок статора располагаются над полюсами ротора противоположной поляриости и сдвинуты между собой на нечетное число, исключая единицу, полюсных делений, а катушки обмотки якоря расположены между каждой парой соседних зубцов гребенок.
Источники информации,
принятые во внимание при эксиертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 84674, кл. Н 02К 19/16, 1949.
2.Паластии Л. М. Электрические машины автономных источников питания. М., Энергия, 1972, с. 34.
6535 / /, / /
