Синхронная машина Советский патент 1981 года по МПК H02K19/36 H02K3/46 

(54) СИНХРОННАЯ МАШИНА

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в самовозбуждающихся синхронных машинах с бесщеточным возбуждением.

Известны синхронные машины, в которых в одной магнитной системе сов меадены генератор и возбудитель. В ге-« нераторе на статоре (якоре ) расположены многофазная якорная обмотка генератора и дополнительная многофазная обмотка с утроенным числом пар полюсов по отношению к якорной обмотке генератора, которая замкнута накоротко через элемент, вызывающий несимметрию по фазам. На роторе (индукторе)- расположены также обмотка возбуждения генератора и дополнительная обмотка, которая является якорной обмоткой возбудителя, индукционно взаимосвязанная с дополнительной обмоткой на статоре и питающая через полупроводниковый преобразователь обмотку возбуждения генератора l.

Недостатком данного устройства является его сложность, так как образование магнитного поля для осуществления самрвозбуждения генератора происходит за счет размещения на его статоре и роторе, кроме основных обмоток, статорной и роторной, двух дополнительных обмоток.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является синхронная машина, в синхронном самовозбуждающемся генераторе которой совмещаются функции генератора и его возбудителя в

0 одном сердечнике ротора и одном сердечнике статора. На статоре (якоре) размещены две обмотки в общих углубленных пазах, закрепленные клиньями: трехфазная четырехполюсная выходная

5 обмотка генератора и восьмиполюсная обмотка возбуждения. В .углубленных пазах ротора (индуктора) размещены также главная четырехполюсная обмотка генератора (обмотка возбуждения 1 и восьмиполюсная трехфазная обмотка переменного тока возбудителя (якорная обмотка), питающая через выпрямитель постоянным током обмотку возбуждения генератора 2,

5

Недостатком известного является сложность конструкции системы возбуждения .

Цель изобретения - упрощение конструкции машины, уменьшение числа обмоток.

Цель достигается тем, что в синхронной машине , имеющей якорь с обмоткой, закрепленной в пазах клинь51ми, индуктор с размещенными на не обмоткой возбуждения и якорной обмоткой возбудителя, питающей через полупроводниковый выпрямитель обмотк возбуждения машины, клинья выполнены из ферромагнитного и изоляционного материалов, причем клинья из ферромагнитного материала чередуются с клиньями из изолирующего материала,

На фиг. 1 показана часть синхронной машины, поперечный разрез} на фиг. 2 - схема соединения якорной обмотки возбудителя, обеспечивающая режим самовозбуждения синхронной машины.

На якоре 1 синхронной машины размещена обмотка 2, закрепленная в пазах клиньями 3, выполненными из ферромагнитного и изоляционного материалов, причем клинья чередуются по пазам в тангенциальном направлении в определенной последовательности. На индукторе 4 размещена обмотка 5 возбуждения синхронной машины и якорная обмотка б возбудителя. Якорная обмотка б возбудителя через полупроводниковый выпрямитель 7 обеспечивает питание обмотки 5 возбуждения. Шаг гармонической составляющей пульсирующего поля индуктора определяется чередованием в тангенциальном направлении по пазам клиньев из ферромагнитного и изоляционного материалов и будет равен расстоянию между изоляционными клиньями.

Процесс самовозбуждения синхронной машины при использовании гармонической составляющей пульсирукяцего поля индуктора происходит следующим образом.

При движении индуктора 4 относительно якоря 1 синхронной машины за счет остаточного магнитного потока

индуктора 4 и наличия гармонической составляющей в воздушном зазоре машины в якорной обмотке б возбудителя наводится ЭДС, которая после полупроводникового выпрямителя 7 по, дается на обмотку 5 возбуждения. Под действием выпрямленного напряжения в обмотке 5 возбуждения протекает постоянный ток, образующий магнитное поле, которое усиливает магнитный поток индуктора 4 и, следовательно, увеличивается ЭДС в якорной обмотке б возбудителя. Происходит процесс самовозбуждения и если полупроводниковый выпрямитель 7 - неуправляемый, то процесс самовозбуждения преS кратится при форсировочном значении тока в обмотке 5 возбуждения. При управляемом выпрямителе 7 поддерживается заданное значение тока возбуждения.

Формула изобретения

Синхронная машина, содержащая якорь с обмоткой, закрепленной в па-. зах клиньями, индуктор с размещенньп на нем якорной обмоткой возбудителя и подключенной к ней через полупроводниковый преобразователь обмоткой возбуждения, отличающаяся 0 тем, что, с целью упрощения конструкции, одна часть клиньев выполнена из ферромагнитного материала, а другая из изолирующего, причем клинья из ферромагнитного материала чередуются по пазс1М с клиньями из изолирующего материала.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 0 1. Авторское свидетельство СССР 260725, кл. Н 02 К, 1968.

2. Патент Франции 1245426, кл. Н 02 К, 1960.