Электрический генератор переменного тока Советский патент 1980 года по МПК H02K21/00 

Изобретение относится к электрически машинам и может быть использовано цля получения переменного тока в условиях, не попускающих применения трущихся электрических контактов. Известны синхронные генераторы с комбинированным возбуждением, имедэщие на статоре якорную обмотку и обмотку подвозбуждения, а на роторе постоянны м агниты, н:амагниченные радиально или тангенциально (по хорде), магнитные шунты. Обмотка подвозбуждения вьтолнен кольцевой и подключена к якорной обмотк через регулятор, содержащий выщзямительрЦ Недостатком генераторов с комбиниро ванным возбуждением является сложность подвозбуадтельного эвена, малое быстродействие, наличие трансформаторновыпрямительного блока, увеличенный осевой размер. Наиболее бизок к предлагаемому электрический генератор переменного то ка, содержащий на статоре многофазную якорную обмотку и подвозбудительное звено с многофазной распределенной подвозбудительной обмоткой, подключенной к якорной (эбмотке пофазно через регулятор, а на роторе - постоянные магниты и магнитомягкие элементы. В качестве последних Используются торцовые магнитомягкие шунты, магнитно не связанные с намагниченными радиально постоянными магнитами 2 . Недостаток генератора заключается в громоздкости подвозбудительного Звена и понижеяном быстродействии регулирования напряжения нз-за наличия мас.сивной магнитной цепи и автономных шунтов в псщвозбудительном звене. Цель изобретения - упрощение подвозбудательного звена и повышение быстродействия регулирования напряжения электрического бесконтактного гшератора.. Указанная цель достигается тем, что в электрическом генераторе переменного тсжа, содержащем на статоре многофаэную якорную обмотку и подвозбудителыюе звено с многофазной подвозбудительной 37 обмоткой, пооключенной пофаэно к якорной обмотке через регулятор, а на роторе постоянные магниты и магнитомягкие элементы , плоская поивозбуднтельная обмотка на статоре примыкает через :воздущный зазор по крайней мере к; одному из торцОв ротора с тангенциально . намагниченными постоянными магнитами, между которыми находятся магнитомягки секторные полюсы, причем в качестве регyлятqpa, соединяющего пофаано якоря и поДвозбудительную обмотку, использовав статический фазоретулятор. На фиг.1 схематически изображен генератор, продольный разрез ; на фиг,2 то же, поперечный разрез;, на фиг. 3 электрическая схема включения обмоток. Статор генератора содержит многофаз ную якорную обмотку 1, шихтованный сердечник 2 якоря, плоскую многофазную подвозбудительную обмотку 3, уложенную на торцовом шихтованном сердечнике 4, немагнитную скобу 5, боковой щит 6 и корпус 7. Числа фаз и полюсов у подвозбудительной и якорной обмоток одинаковы. Указанные обмотки соединяются пофазно через статический фазорегулято (СФР), в качестве которого используется например, фазорегулятор нулевого типа, обладающий высокими значениями КПД и коэффициента мощности, а также высоким быстродействием. На роторе генератора находятся намаг ниченные тангенциально постоянные магн ты 8, магнитомягкие секторные полюсы нет 1агнитные вставки 10, немагнитное кольцо 11, вал 12. Торец ротора (или оба торцаГпримыкает через конструктивный зазор к подвозбудительной обмотке, Подвозбудительная обмотка соединяетс непосредственно с якорной обмоткой и закрепляется на поворотной шайбе. 6 При работе генератора подвозбудительная обмотка создает добавочный магнитный i поток фр вращающийся с той же скоростью, что и ротор. Поток фр замыкается через сетсторные полюсы 9 и якорь. При изменении фазы тока в подвоэбудительной обмотке изменяется фаза , а следовательно, и полный магнитный потоК; возбуждения в пределах от ф - ф до о п..где фо потмс, создаваемый .постоянными магнитами. Таким путем обеспечивается регулирование выходного напряжения генератора. Формула изобретения Электрический генератор переменного тока, содержащий на статоре многофазную якорную обмотку и подвозбудительное звено с многофазной подвозбудительной обмоткой, подключенной пофазно к якорной обмотке через регулятор, а на роторе постоянные магниты и магнитомягкие элементы, отличающи, йся тем, что, с целью упрощения подвозбудительного звейа и повышения быстродействия регулирования напряжеяия, подвозбудител гная обмотка на статоре примыкает через воздущный зазор по крайней мере .к одному из торцов ротора с тангенциально , намагниченными постоянными магнитами, между которыми находятся магнитомягкие; секторные полюсы, причем в качестве ре-/ гулятора, соединяющего пофазно обмотку якоря и подвозбудительную обмотку, использован статический фазорегулятор. Источник информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Труды МЭИ, вып. 258, 1975, с, 23. 2.Патшт США №325076, кл. 32249, 1965.