Бесщеточный генератор переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H02K19/16 

(54) БЕСЩЕТОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

t

Изобретение относится к производству, преобразованию и распределению электрической энергии, в частности к электрическим машинам.

Известен генератор с когтеобразными полюсами, имеющий высокую удельную мощность

Недостатками этого генератора является наличие роторной обмотки, кон-

тактных и щеток.

Известен бесщеточный генератор, содержащий ротор с явновыраженными полюсами и статор,у которого ярмо и зубцы изготовлены из отдельных, расположенных под прямым углом друг к другу пластин, а зубцы статора находятся в пазах ярма и служат опорой , для держателей обмотки возбуждения 2

Недостатком известного генератора является низкая удельная мощность.

Цель иэобретения - повышение мощности.

Эта Цель достигается теМ{ что в середине зубцов статора выполнены ка правленные радиально наруя и. радиально внутрь выступы, ярмо выполнено из двух колец, причем выступы находятся между двумя кольцами ярма, внешние поверхности периферии которых находятся на одной линии с .аавшл

ними поверхностями выступов и по rpaf ничным линиям этих внешних поверхностей кольца и выступы зубцов жестко связаны меисду србой, а держатели ов мотки возбуждения прикреплены к выступам зубцов.

Кроме того, зубцы на их обращенной к полюсам стороне в осевом напра лeнfии выполнены двойной ширины в сравнении с шириной стороны, обращенной к ярму

На фиг. 1 изображен генератор, продольный развез/ на фиг. 2 - вид сбоку в осевом направлении на разрез статора без статорной обмотки и обмотки возбуждения; на фиг. 3 - аксонометрическая проекция статорного г зуба в первой форме выполнения, около которого находится полюс ротора, на фиг. 4 - вид наружу в радиальном направлении против зубьев статора или полюсов ротора, откуда видно, как полюса ротора перекрывают зубья статора; на фиг. 5 - аксонометрическое изображение зуба статора второй форумы выполнения.

На оси напрессована гильза 1 с роторным вендом 2, с другой стороны, однако, такой же венец 2 надет и укреплен болтами, с помощью КОТОРЫХ рогор соб,иравтся или разбирается при необходимости. На обоих венцах 2 ро. тора находятся отогнутые йовнутрь /i6люса 3, которые расположены так, что ось симме.трии полюса 3 на бцаоЯ стороне одновременно является осью симметрии промежутка между полюсами на Ьротивоиолржйой сторонеi Таким образом при вращении движутся попеременно над зубом статора полюс .3 левого и правого венца или, соответственно, ложный и северный полюс. Каждый ве,-.г может иметь любое количество . ffoлюсов.. Общее количество полюсов Змо .жет составлять .два, четыре, шесть, в семь ri т.д., что дает желаемую часг ХОТУ при заданных оборотах генератора. Форлю полюсов; 3 подобна парабоЛической функции (фиг. 3). Ротор окружен статором, который состоит из зубьев 4 и ярма 5. Ярмо 5 как большинство, магнитопррводов в электрических машинах, состоит из . пластин к- образовано из двух колец. Кольцо ярма 5 образует намотанная ле та динамной стали, которая в несколь ких местах сварена с наружной стороны аргоновой сваркой. Таким образом в намотанных и скрепленных кольцах вырезаны или выдолблены пазы, в которы вставлены зубья 4. В больших машинах при вставлении их в пазы злект ически изолируются. Установка зубь ев 4 показана на фиг. 2. Зубья 4 вследствие их особой фор ма, так выполнены из пластин, что ко личество пластин определяет толщНну зуба о В своей верхней части зуб 4 расширяется примерно вдвое. Такая ши рина делает возможным увеличение поверхности и уменьшение плотности маг нитного потока в воздушном зазоре, что уменьшает ампервитки возбуждения Зуб 4 на своей более узкой части име ет выступ б, который служит для того .чтобы на внешнейстороне статора выступ б можно было бы соединить с ярмом 5 аргоновой сваркой. Таким образом получают механическое соединение между зубом 4 и ярмом 5, причем места сварки не являются короткозамкнуть и витками. Выступы 7 на широкой части зуба держат носитель 8, на котором укреплена обмотка возбуждения 9. Носитель 8 состоит из немаг нитного материала, и вставлен в выступы 7 и склепан с ними, причем они выполняют еще добавочную задачу блужат как добавочная поверхность для магнитного потока от полюса 3 на зуб 4. Поверхность в районе воздушного зазора у зуба 4 может быть увеличена двумя способами. В первом случае (фиг. 3) на широкой части зуба 4 наружные пластины 10 отогнуты наружу для увеличения Поверхности. Кроме того:, посредством х формируется временной закон измеения магнитного- потока, т.е. форма ыходного напряжения приближается к инусоидальной. . Во втором случае (фиг. 5 зуб отогнут в одном направлении так, что он после токарной обработки в сборе со статором имеет увеличенную поверхность 11. На зубьях 4 известным образом намотана трехфазная якорная обмотка 12, которая в зависимости от частоты охватывает определенное количество зубьев статора. Бесщеточный генератор работает следующим образом. Магнитный поток замыкается таким образом, что обмотка возбуждения 9 в гильзе 1 и в оси ротора создает магнитный поток, который через венец 2 и полюс 3 проходит через воздушный зазор над отогнутыми внешними пластинами 10 или.увеличенной поверхностью 11 более широкой части зубьев 4 в ярмо 5, а оттуда снова в зуб и через воздушный зазор к полюсу 3 и через венец второй стороны ротора. При вращении ротора над каЗсдьгм зубом статора 4 по очереди проходит то северный, то южный .полюс ротора, каждый с одной своей стороны. В узкой части зуба 4 магнитный поток с обеих стррон зуба объединяется в одном сечении и здесь магнитный поток протекает в оЬоих направлениях. На этой части находится якорная обмотка. Такая конструкция зуба обеспечивает максимальный КПД машины. Формула изобретения 1.Весщеточный генератор переменного тока, содержащий ротор с явновыраженными полюсами и статор, у которого ярмо и зубцы выполнены из отдельных расположенных под прямым углом друг к другу пластин, а зубцы статора расположены в пазах ярма, являясь опорой для держателей обмотки возбуждения, отличающийс я тем, что, с целью повышения мощности,: в середине зубцов статора выполнены направленные радиально наружу и радисшьно внутрь выступы, ярмо выполнено из двух колец, причем выступы находятся между двумя кольцами ярма, внешние поверхности перифе-: рии которых расположены на одной линии с внешними поверхностями выступов и по граничным линиям зтих внешних поверхностей кольца и выступы зубцов жестко связаны между собой, а держатели обмотки возбуждения при- . креплены к выступам зубцов. 2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что зубцы на их .обращенной к полюсам стороне в осевом .направлении выполнены двойной

ширины в сравнении с шириной стороны, обращенной к ярму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

12

Фые.

Фиъ.5