Бесконтактный синхронный генератор Советский патент 1982 года по МПК H02K19/32 

(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР.

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть применено в генераторах электрической энергии автономных источником питания, применяемых для электроснабжения, например, подвижных транспортных уст ройств: поездов, автомобилей, тракто ров, самолетов и т.д. Известен каскадный генератор, пред ставляющий собой каскадное соединение синхронного генератора обращенного типа и асинхронного преобразователя частоты, имеющих отдельные магнитопроводы и расположенные в корпусе 1. Этот генератор сложен в исполнени Кроме того, известен более простри бесконтактный синхронный генергСтор каскадного типа, у которого в одной магнитной системе совмещены магнитопроводн двух электрических машин: синхронного генератора и асинхронного преобразователя частоты. На стато ре помимо трехфазной обмотки перемен ного тока помещена дополнительная об мотка, питаемая постоянным током f2 Этот генератор сложен в изготовле НИИ, так как содержит две обмотки на статоре и две обмотки на роторе Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и решаемой задаче является бесконтактный синхронный генератор каскадного типа, содержащий на статоре совмещенную трехфазно-однофазную 2р р полюсную обмотку, где , а на роторе совмещенную 2р ; 2р,2 - полюсную эбмотку. Совмещенная обмотка ротора состоит из 3/2 Р катушечных групп, расположенных друг от друга на расстоянии 4/ЗКГэл.рад, и имеющих шаг катушек меньше .рад. Гз Однако при таком выполнении роторной обмотки она имеет низкие обмоточные коэффициенты, ухудшающие энергетические и весогабаритные показатели генератора, а также сложна в выполнении и ненадежна в работе. Цель изобретений - увеличение обмоточных коэффициентов совмещенной роторной обмотки и улучшение, таким образом, энергетических и весогабаритнь5Х показателей генератора. Поставленная цель достигается тем, что у бесконтактного синхронного генератора, .содержащего на статоре совмещенную трехфазно-однофазную -полюсную обмотку, где 2В(:: 1, а на роторе - совмещенную . - полюсную обмотку, рото ную обмотку выполняют короткозамкнутой, число стержней обмотки равно 3-2 Р , стержни расположены на одина ковом расстоянии jJ.pyr от друга, и на концах замкнуты короткозамыкающими кольцами. На чертеже изображена роторная обмотка. Обмотка состоит из отдельных равйтзмерно расположенных по окружности ротора стержней, число которых равно 3/2 Р , где Р - число пар полюсов трехфазной статорной обмотки. Выполнять стержни можно медными и накорот ко замыкать на концах медными кольцами. Однако целесообразней изготавл вать обмотку путем заливки пазов . расплавленным алюминием. Рядом лежащие стержни расположены друг от друга на расстоянии 4/3 4/3гг в 2р - полюсном поле, где IC - полюсное деление 2р - полюсног ПОЛЯ в радианах. Поэтому обмоточный коэффициент роторной обмотки относительно 2р - полюсного поля (обмотка сосредоточенная, Кр 1) . VoB,.KA, . 0,865 В 2р - полюсном поле стержни рас положены друг от друга на расстоянии 2/3% 2/3е5. Поэтому ,sinP 90 sin| 90 t oFMfKVa 0,865 Обмоточные коэффициенты имеют дос таточно высокие значения и их произведение превышает произведение об моточных коэффициентов роторной обмотки. Разложение в ряд Фурье, н.с. созданной роторной обмоткой, показы вает , что обмотка создает 2р и 2р полюсные поля, вращающиеся в разные стороны, причем амплитудное значение магнитной индукции 2р - полюс., ного поля в 2 раза меньше амплитудного значения магнитной индукции 2р полюсного поля. Так как Зрл полюсное поле, соз данное статорной обмоткой, неподвиж в пространстве, то ток, протекающий в роторной обмотке под воздействием 2р 2. -полюсного поля, создаст свое 5р2 -полюсное поле, вращающееся против направления вращения ротора с частотой h, равной частоте вращения ротора. Поэтому 2р - полюсное поле будет вращаться по направлению ротора, индуктируя в статорной 2р полюсной обмотке ЭДС частотой f,i() снимаемую с трехфазных полюсных зажимов статорной обмотки. Роторная обмотка согласно предлагаемому изобретению проще в изготовлении и обладает значительно большей надежностью. Формула изобретения Бесконтактный синхронный генератор каскадного типа, содержащий на статоре совмещенную трехфазно-однофазную 2pj/2p/2. -полюсную обмотку, где 2р : , а на роторе - coScмещенную ,-полюсную обмотку, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических и весогабаритных показателей, упрощения иэготовления обмотки и увеличения ее надежности, совмещенная обмотка ротора выполнена короткозамкнутой, причем стержни обмотки расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, их концы замкнуты короткозамркающими кольцами, а число стержней равно 3/2 Р , где В, 2. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Даугулис Х.Л. Генераторы для электроснабжения железнодорожных вагонов. С6-. , Бесконтактные электрические машины. Вып. 9., Рига, Зинатне, 1970. 2 Новый синхронный генератор с индукционным возбуждением., Power and Eng, 1969, 63, № 12, 49. 3. Патент Великобритании № 1348485, кл. Н 02 К 17/00, опублик.20.03.74.