Изобретение относится к электрическим машинам, а им енно к синхронным генераторам с коммутацией потсжа. Известны бесконтактные многофазные синхронные коммутаторные генераторы, содержащие статор с фазными обмотками систему возбуждения и многополюсный ротор-магнитный коммутатор fl . Недостатками таких генераторов являются малая функциональная возможность и значительная масса я габариты. Наиболее близким к предложшному изобретению является бесконтактный мно гофазный синхронный коммутаторный гене ратор, содержащий два зубчатых пакета статора, оси зубцов которых соввддают, фазные обмотки на них, кольцевой посто янной магнит с аксиальной намагниче ностыо, размещенный между пакетами, многополюсный ротор-магнитный коммута тор „ 2 . Указанный генератор имеет следующие недостатки: число фаз генератора может быть тогшь кратно трем (однако, например при работе генератора на выпрямитель, может возникнуть Нйзбходимость иметь количество фаз не кратное трем); число, зубцов-полюсов ротора может быть лишь четным ч1голом, что огранищ вает выбйр частоты ЭДС генератора} ферромагнитный ротор генератора имеет две зубчатые звездочки на концах, оси зубцов которых сдш1нуты относительно друг друга на 9О электрических, что увеличивает массу ротора генератора и затрудняет его балансировку (последнее обстоятельство особенно важно при работе генератора при больших частотах вращения); в кривой ЭДС генератора наблюдается большой процент высших гармоник, что Вч дет к пополнительным потерям, сшга :ению КПД генератора. Пель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за чет обеспечения, возможности выбора пюого требуемого числа зубцов ротора, нижение массы генератора, а также поыш&те КПД,
Указанная цепь достигается тем, что а каждом пакете статора Гц фазных оботок, каждая из которых выполнена из катушек, охватывающих Ш зубцов шагом 180 электрических, .оси катуек каждой фазы на одном и том же акете смещены относительно друг друга а электрических, а на разных па.кетах на 180 электрических, катушки соседних фаз смешены по окружности каждого пакета на одно зубцовое деление относительно друг друга в одну сторону, катушки каждой фазы на обоих пакетах соединены согласно, а ротор выполнен в виде цилиндра из немагнитного материала, на котором установлено Y полюсов из магнитномягкого материала с шириной по наружной окрухшости, пропорциональной шагу .катушек обмотки и длиной, равной суммарной аксиальной длине пакетов статора и мапшта.
Ширина полюсов ротора по окружности может быть выполнена равной 2/3 шага катушек фазной обмотки.
На фиг.1 представлен генератор, поперечный разрез; на фиг.2 - генератор, продольный разрез; на фиг. 3 и 4 - развертки активной зоны пакетов статоров с обмотками.
Генератор содержит зубчатые статорные пакеты 1 и 2, между которыми раэмеш.ен кольцевой постоянный магнит 3 с аксиальной намагниченностью. На пакетах 1 и 2 размешены Wi фазньГх обмоток 4, каждая из которых состоит игз Y катушек, 5, охватывающих hi зубцов 6 с шагом 180 электрических. Оси катушек 5 на одном и том же пакете 1 и 2 смещены относительно друг от друга на 360° электрических, а на разных пакетах 1 и 2, соответственно, на 180 электрических. Катушки 5 соседних фаз смещены по окружности на одно зубцовое деление относительно друг друга в одйу сторону, а катушки 5 каждой фазы на обоих пакетах 1 и 2 соединены согласно, последовательно или параллельно. Ротор 7, выполненный в. виде цилиндра на легкого немагнитного материала, на котором укреплены И полюсов 8 из магнитномягкого материала с шириной по нар1ужной окружности, пропорциональной шагу катушек 5 обмоток 4 и длиной, равной суммарной аксиальной длине пакетов 1 и 2 и мапшта 3.
При вращении ротора 7 поток возбуждения пронизывает фазные обмотки 4, при этом потокосцепление их периодических изменяется по величине и знаку, а магнитная проводимость для потока возбуждения остается постоянной и не зависит от мгновенного положения ротора 7. Изменение потока, пересекающего фазные обмотки 4, в первом приближении пропорционально изменению плошади перекрытия зубцов 6 статора, охватываемых катушкой 5 фазной обмотки 4, и полюсов 8 ротора 7, а знак зависит от того, какую катушку 5 фазной обмотки 4 перекрывает полюс 8 ротора 7 .(путь потока в каждый момент времени показан на фиг.2 стрелками).
В фазных обмотках 4 генератора наводится ЭДС, частота которой f -22U;
f-А, где (л - частота вращения
CjU
приводного двигателя;
Zn- число полюсов 8 ротора 7.
Конструкция бесконтактного многофазного синхронного генератора по данному изобретению по сравнению с известной обеспечивает следующие преимущества:
число фаз может быть любым целым положительным числом;
число полюсов ротора, а следовательно и число, определяющее возможную эластромеханическую редукцию частоты ЭДС, может быть любым целым положительным числом;
масса ротора значительно уменьшена за счет аксиального направления потока возбуждения, конструкция ротора обеспечивает простоту балансировки и позволяеч генератору работать на высоких скоростях вращения;
кривая ЭДС генератора более близка к синусоиде.
Все это обеспечивает описанной конструкции генератора более ширбкие по сравнению с известными конструкциями функциональные возможности и лучшие массогабаритные показатели.
Формула изобретения
1. Бесконтактный многофазный синхронный коммутаторный генератор, содержащий два зубчатых пакета статора, оси зубцов которых совпадают, фазные обмотки на них, кольцевой постоянный магнит с аксиальной намагниченностью, размещенный между пакетами, многополюсный ротор-магнятный коммутатор.
отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и снижения массы генератора на каждом пакете статора размещенг Утт фазных обмоток, каждая из которых выполнена из vi катушек, охватывающих зубцов с шагом 18О°электрических, оси катушек каждой фазы на одном и том же пакете смешены относительно друг друга на 360°электрических, а на разных пакетах на 180° электрических, катушки -соседних фаз смещены по окружности каждого пакета на одно зубцовое деление относительно .друг друга в одну сторону, катушки каждой фазы на обоих пакетах соединены согласно, а ротор, выполнен в виде цилиндра из немагнитного материала, на котором установлено h полюсов из магни-л-номягкого материала с шириной по кару ж ной окружности, пропорциональной шагу катушек обмотки и длиной, равной суммарной аксиальной длине пакетов статора и магнита.
2, Генератор поп. 1, отличаютщ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, ширина полюса по окружности выполнена равной 2/3 шага катушек фазной обмотки.
Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР №153324, кл. Н02К 1/66, 1963.
2.Авторское свидетельство СССР J 237978, кл. Ы02К 1/66,
1965.
Фи8.
