Индукторная машина Советский патент 1980 года по МПК H02K19/20 

Изобретение относится к электромашиностроению и касается проблег л усотвершенствования многофазных индукторных машин повышенной частоты униполярной конструкции. Известна индукторная машина повышенной частоты, в которой каждая фаза якорной обмотки выполняется из нескольких ветвей, равномерно распределенных по расточке якоря. Каждая ветвь состоит из нескольких катушек, размещенных на рядом стоящих зубцах якоря. Числа зубцов якоря 2..f и ротора Zj. связаны соотноше Z --2I 2К «. «-j - где К - число ветвей в фазе обмот ки или число элементарных машин, равномерно распределенных по расточ якоря. Таким образом, число зубцов статора отличается от удвоенного ч ла зубцов ротора на удвоенное коли чество ветвей р.. Недостатком этоП индукторной ма ишны является неполное использование ее габаритной мощности. Это объясняется тем, что при различии между числами зубцов статора и рот ра, определяемым четным числом зуб цов ( ± 2 К) , каждая фаза о 5мотки якоря имеет 120-градусную фазную зону. Обмоточный коэффициент К такой обмотки имеет довольно низкое значение и равен 0,827. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей машины за счет изменения структуры зубцовой зоны, которая обеспечит увеличение обмоточного коэффициента, увеличение напряжения и мощности индукторной машины при тех же ее габаритах. Поставленная цель достигается выбором соотношения между числами зубцов статора и ротора таким образом, что число зубцов статора отличается от удвоенного числа зубцов ротора в каждой ветви (элементарной машине) на единицу, т, е. 10,5. При выполнении обмотки с К последовательно или параллельно соединенными ветйямн приведенные соотношения принимают вид: Z,2Z,tlc Zj-Z /i t k|2В известной индукторной машине угол сдвига cL двух соседних катушек, разметенных на рядом сто/пцих зубцах, определится как -.-f.trt, N 1 электрических градусов. Так как соседние катушки, принад лежащие одной фазе, включены встреч но-последовательно, то электрически угол у между ЭДС двух соседних катушек равен T-oL-TT s-2Rll/Z .эл. град. Число катушек каждой фаз зависит от числа зубцов якоря, числа ветвей, числа фаз: ,/КУМ. При этом центральный угол с(б на к торый опирается хорда, соединяющая ф под углом -у , равен о/ф« 2(«ЙГ-±2П:/Ж эл. грай. Таким образом, при числе фаз т 3 индукторная машина имеет 120-градусную фазную зону. Обмоточный коэффициент в тако машине равен xw где Ку - коэффициент укорочения, .|2-Siv 1t|2tKTC;z COSK1t|:r, Кр- коэффициент распределения, , siviCtTch o simtlm Р Z Sin-jria 2 |mKsin(t1CK|7,Tz |hiKsivniKJZ При достаточно большом числе зуб цов якоря K.jXi.Oi S-lvUtKlZ -ltlClZ обмоточный коэффициент равен 1 . Sirvrclt „„ W- ftl ° В предлагаемой индукторной машине число зубцов якоря отличается от удвоенного числа зубцов индуктора на число параллельных или последовательных ветвей. При этом угол сдвига между ЭДС двух рядом расположенных катушек, принадлежащих одн фазе, определится как 2Л2.-7г+v-n. IT эл.град, tKUj-z у--а-It--tKitU, эл.град. Так как число катушек в каждой фазе не изменяется, v , го фазовый угол равен согласно - tulw эл.град. Таким образом, при числе фаз Ш 3 предлагаемая индукторная машина име обмотку с 60-градусной фазной зоной и ее обмоточные коэффициенты равны k -5iviol|2-sinltfatKU|2. co5Ktl/2Z . sin (tit I gm) sinH:|2 P Z sivTjia z |wii;5in(tll;K/2Z) Z |wK5inltK| Обмоточный коэффициент К при достаточно большом числе зубцов якоря равен ,Таким образом, обмоточный коэффициент в предлагаемой индукторной машине в 1,15 раз выше,чем в известной инукторной машине. На чертеже представлена трехфазная индукторная машина со схемой обмотки, поперечный разрез. Индукторная машина содержит зубчатый статор 1, зубчатый ротор 2, трехфазную якорную обмотку 3 с фазами С1С4, С2-С5, СЗ-Сб. Число зубцов статора Z равно 9, а число зубцов ротора .Zj. 4 Каждая ветвь фазы состоит из трех катушек, размещенных на трех рядом стоящих зубцах якоря. Обмоточный коэффициент якорной обмотки равен К -V i/ -сое. §d LJEl2 vL . 21 7)VCVYySi ltr,K|2Z/ TCJI в 0,9847- 0,4599--0,9V5 2 При выполнении якорной обмотки с двумя параллельными или последовательными ветвями обмотка якоря может быть размещена на 18 зубцах якоря при числе зубцов ротора 8 или 10. Для трех последовательных или параллельных ветвей 2 27, а 2 12 или 15. Угол сдвига в эл. град, между отдельными ветвями одной фазы отсутствует. . В зубцовой зоне с предлагаемым соотношением обмотка якоря выполняется с 60-градусной фазной зоной и имеет обмоточный коэффициент 0,95. Таким образом, при прочих равных условиях напряжение в фазе якорной обмотки предлагаемой машины в 1,15 раза больше, чем в известной мгииине. Формула изобретения Индукторная машина с многофазной якорной обмоткой, каждая фаза которой состоит из последовательно соединенных ветвей, содержащих катушки, расположенные на отдельных зубцах статора, выполненных с постоянным зубцовым шагом, с безобмоточным зубчатым ротором и кольцевой обмоткой возбуждения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, число зубцов якоря отличается от удвоенного числа зубцов индуктора на число ветвей каждой фазы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 458929, кл. Н 02 К 19/20, 1975.