Синхронный двигатель Советский патент 1950 года по МПК H02K21/46 

Электр1ические машины с возбуЖ|Двнием от постоянных ;магнитов, как известно, обладают рядом сундественных преимуществ пере-д машинами с электромапнитцым возбужден1ием. Из-за отсутств1ия обмоток Б0зб1уждения конструкции с постоянными М1апн1итами значительно проще, чем ;мащин с электромагнитным возбулчдением. В мащинах переменного тока с возбужден1ием от постоянных мапштов отпадает на|добность в иоT04iHMKe постоянного тока аля цепей возбуждения. Синхронные мащины с постоянными магнитами с вращающимся индуктором не имеют скользящих контактов и также просты и на)дежны в работе, «ак короткозамкнутые асинхронные двигатели- Из-за отсутствия потерь на возбуж дение к-п.я. у таких машин выше, а перегрев маньше, чам у .машип с электромагнитным возбуждением.

Все сказанное относится и к синхронным двигателям с постоянными магн1ита;ми (при сравнении их с синхронными двигателями с электромагнитньвм возбуждением и с ДБИг.ателям;и постоянного тока). Кроме того, сИ|НХронные двигатели с ностоянньми магнитам-и ( оущесгвеиные преимущества 1И перед друтими, близкИ ми к ним по простоте выполнения, дв1игателями переменного тока, как-то: асинхфонньими, реактивными, гистерез исными. Они 1и.меют более высокие коэффициент мощности и к-пд., чем перечисленные выше /другие типы дв1игателеи и, в особенНОСТ1И, ЧОМ другие синхронные дсигате ти простой конструкции (реактивные И гистерезисные) и люгут, при известных условиях, как и синхронные двигатели с электромагнитным возбуЖ(ДвН1ием, работать при oosf 1 ИЛИ даже при опережающем cos---..

Вместе с тем созидание технически совершенного синхронного двигателя (встречает трудности из-за отсутствия удовлетворительного решения вог;росов асинхронного пуска и бо-рьбы с раз1магн1ичиванием магнитов при любых, возможных в практ1ике, режи-мах.

Целью настоящего изобретения является решение этой задачи: т. есоадан И1е синхронного двигателя с постоянными Д1агиитам1И, устойчивого

№ 90271. 2 -против разма -иилп1пан,ия при любых, возможных в практике, режимах и имеющего хорошие пусковые свойства.

Для достижения этойцели предлагается выполшпь полюсную систему машины с очень узкими (1ие:лез1И|Дкыми) промежутками между полюсными башмака М|и соседних полюсов.

На ф|иг. 1 изобр1ажен ротор описываемого .двигателя, сбоку; на фиг. 2-продольный разрез части ротора.

Ротор двигателя состоит «з стального вала /, постоянных магнитов 2 и полюсных башанаков 5, собранных из ш ихтованного железа. В полюсных башмаках 3 расположемы ме:Дпые 4, образующие В|Месте с боковина)ми 5 вусковую клетку.

Стержни 4 (вместе со стальными заклепками 6 одиовременно служат для скр( шихтованных полюаных башмаков,. Полюсные башмами и магниты крепятся к валу винтадп-г 7, выполненными из немагнитного материала. Для образовйнмя полной пуско:вой клетки боковины сосе/деих нолюсов св ариваются или спаиваются между .собой при помощи пере1мыче.к.

Для предохранения магнитов от размагничивания при коротких замыканиях и асинхронных режи;мах двигателя (аоянхронный пуок, выпадение из синхронизма), la также с целью получения в аанихронном режизде достаточного для успешного пуска пускового 1момента полюсные башмаки выполнены с такой большой полюсной дугой, что между ними остаются только небольшие шелевндные промежутки, ш|ирина которых колеблется, обычно, в пределах 3-10-кратной величины воздушного зазора. Выбор большего или меньшего отношеи1И|Я ширины шелей к воздушному 3ia30py машины завкокт от свой-ств прИ1Мвняемых магнитов, а также от заданных параметров двигателя, в частности от его коэффициента мощности.

При такой малой ширине щел:е1Й меж,ду полюсными башмаками легко, при желании, осуществлять дополнительное крепление полюаных башмаков между собой путем полной или частичной запайки или заварки щелей HHIMH 1немапнит1ны1м мате|риалом (иапр И1М1ер, латунью).

При подобной .канструкцин полюсной системы магнитная проводимость рассеяния 1между полюсньппи бапмаками получ ается знач1И.тельно большей, чем в генераторах с постоянньвл и 1маг:н1итаМи тех ж-е разл1еров. Увеличенная магнитная проводимость между полюсными башмакалп-i по отношению к постоянным (магнитам играет роль достаточного хорошего магнитного шунта для раз1М1агнйчивающих а:мпервитков обмотки статора, и, тем самьим, достаточно хорошо предохраняет магниты от размагничивании ниже их рабочей точки при любых, наиболее тяжелых в этом отношении, режимах (асинхронный пуск, выпадение нз синхронизма). Кроме того,аильная демпферная (пусковая) обмотка двигателя, р.асноложеииая в полюсных башмаках, хорошо защищает магниты от размагничивания ударным1и токами внезапного короткого замыкания 1ДЛ1Я «иеаинхронного включения ашнг.ы сеть- Описываемая конструкция полюсной системы ротор а о;1новремеп ю обеспечивает хорошие пусковые свойства такого двигателя.

Благодаря наличию необычно широких полюсных башмаков (с очень узкими нрсмежуткамн еж-,ду нимп), пусковая клетка йюжет быть выполнена практически полной (с полным числам стержней) и расположенной полностью в железе. Кроме того, при подобной гео1метрии полюсных башмако1В получается, по|срлвне:нию с исполнениеМ, значительное увеличение магнитной провози-мости для потока взаимоиндукции обмотки статора с пусковой клеткой в асинхронном режиме.

П р е д Л е т н з о б р с т е н и я

Синхронный двигатель с асинхронным пуском « с возбуждением от лостоянных магнитов, которые снабжены полюсными башмаками с расположенной в них пусковой облюткой, ОТЛ1ЯЧ аю щи и ся тем, что, с целью предохранения магнитов от размагикчиваиия и получения в асинхронном режиме достаточного пускового момента полюсная система машины выпол,нена с очень узюами (щелевидиыми) промежутками между полюсными башмаками соседних полюсов.