Индукторный генератор Советский патент 1981 года по МПК H02K19/22 

Изобретение к эпектрическим машинам, а именно к индукторным генераторам, Н может быть использовано в качестве источников повышенной частоты, в передвижньк объектах и т. д. Известны индукторные генераторы, со держащие 2р-попюсные обмотанные пакеты статора, кольцевую обмот1су возбуждения, магнитомягкий зубчатьй пакет ро тора, а также осевые магнитопроводы статора и ротора, в которые введены постоянные магниты. Генераторы могут быть выполнены одно- и двухпакетльй миС1 и 2. Недостатком таких устройств является большая мощность возбуждения (из-за большого сопротивления магнитов) и бол шая масса осевьрс магнитопроводов, поскольку по ним замыкается полный поток мащин. Наиболее близким по технической су ности к изобретению является индуктор: - ный генератор, содержащий пакет статора с последовательной обмоткой, кольцевую обмотку возбуждения, осевые магннтопроводы статора и .ротора, пакет ротора с чередующимися магнитномягкими Tt магнитнотвердыми зубцами, намагниченными радиально в одном направлении, причем близлежащие зубцы сдвинуты на Двсйное полюсное деление з}, Однако повышенная масса генератора вследствие большого сечения осевых маг нитопроводов обусловлена тем, что потоки магнитномягких и магнитнотвердых зубцов имеют одинаковые направления и поэтому сечения осевьк магнитопроводов должно рассчитываться на сумму их пото ков. Цель изобретения - снижение массы генератора за счет уменьшения осевьк потоков и соответственно сечений осевых магн и топр ов одов. Цель достигается тем, что активная поверхность ротора по окружности расточки разделена на чередующиеся между собой зоны, содержащие только магнитно мягкие или только магнитаотвердые зуб38Пы, причем внутри каждой зоны близлежащие эубцы сдвинуты на двойное попооное деление, а крайние зубцы смежных зш сдвинуты на нечеткое число попюоных делений. Ток обмотки возбуждения направлен таким образом, чтобы полярность магнит вомягких зубцов бьша противоположна полярности магнитнотвердых зубцов. На фиг. 1 представлен предлагаемый генератор, продольный, разрез; на фиг. 2 то же поперечгГыЙ разрез, на фиг. 3 участок зубцовой зоны и кривью распределения индукции в воздушном зазоре и Индукторный генератор Снапрймер одн цакетный) содержит {фиг. 1 и 2) пакет 1 статора с 2р-полюсн ой последовательной.о моокой, кольцевую обмотху 2 возбуждени осевые магнитопроводы 3 и 4 статора И ротора, а также пакет 5 ротора. Пакеты 1 и 5 отделены рабочим воздушным зазором 6, а магнитопроводы 3 и 4 - Дополнительным воздушным зазором 7. На пакете 5 расположены Две системы зубцов: гагнитаомягкая и магнитнотвердая. Зубцы 8 магнитномягкой системы сдвинуты между ж обой на углы 2KtC{p, где К --целое число. Aнaлoги ttIO сдвинуты между собой зубцы 9 магнитнотвердой системы, которые выполнены из постоянных магнитов и намагничены радиально в одном , например, северном направлени Сдвиг менсду любым из зубцов 8 или 9 составляет угол (2vvi-f 1) TCJp , где V 1целое число. Индукторный генератор работает следующим образом. Обмотка 2 отключена, поток зубцов 9 проходит через зазор 6 в пакет 1 и в его спинке разветвляется по двум параллельным ветвям: в -осевом направлении по цепи 3-7-4-5 и в радиальном через зазор б по зубцам 8. Распределение индукции воздушного зазора участг а зубцовой зоны ДС показано .на фиг. 3. Поскольку зубцы 8 и 9 сдвинуты на нечетное число полюсных делений (2 Krt-f 1) и их индукция В 7о имеют противоположное направление, первые гармоники,| нлвпкции всех зубцов находятся в фазе и наводимая в последова тельной обмотке статора ЭДС ЕО пропордис«альна их арифметической сумме. При включении обмотки 2 она создает магнитньй поток, который в основном за мыкается по цепи 8-6-1-3-7- 4-5, причем направление тока обмотки 2 таково что созданный ею поток складывается с 6 потоком зубцов 8, и вычитается с потоком осевых магнитопроводов 3 и 4. Оптимальное использование магнитной цепи пакета 1 Достигается, когда амплитуды индукции зубцов 8 и 9 одинаковы, т. е. когда Впн В и ЭДС достигает номинального значения Е. Таким образом осуществляется регулирование ЭДС, В зависимости от отношения числа зубцов 8 и 9, а также от отношения проводимостей упомянутых параллельных ветвей, максимальное абсолютное значение потоку осевых магнитопр оводов достигается либо при отключенной обмотке 2, либо при ее максимальном токе. В первом случае он несколько меньше суммы потоков зубцов 9 , а во втором - пропорционален разности потоков зубцов 8 и 9. В обоих случаях этот поток существен но меньше потока осевых магнитопроводов известного генератора, который пропорционален сумме потоков всех зубцов. Поэтому сечение осевых магнитопр оводов предлагаемого генератора можно умен шить, что обеспечит снижение его массы. Формула изобретения Индукторный генератор, содержащий пакет статора с последовательной обмо-ркой, кольцевую обмотку возбуждения, осевьгэ магнитопроводы статора и ротора, а также пакет ротора с магнитномягкимИ и магнитнотвердыми зубцами, намагничен ными радиально в одном направлении, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы, активная поверхность ротора по окружности расточки разделена на чередующиеся между собсй зоны, содержащие только магнитномягкие ИЛИ только магнитнотвердые зубцы, причем внутри каждой зоны близлежащие зубЦБ1 сдвинуты на двойное полюсное деление, а крайние зубцы смежных зон сдвинуты на нечетное число полюсных делений. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Германии № 666 95О, кл. 21 «2-3, 1938. 2.Балагуров В. А., Галтеев Ф. Ф. Авиационные генераторы переменного тока комбинированного возбуждения. Машиностроение, 1977, -.рис. 1-1О., 3.Цалс И. И. Классификация полюсопереключаемых бесконтактных синхрсиных машин. В кн.: Бесконтактные электричеокие машины. Рига, Зинатне, 1977, вьт. 16, рис. На.

. ...л.