Электрический бесщеточный генератор Советский патент 1982 года по МПК H02K19/36 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БЕСЩЕТОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР

I

Изобретение относится к электро- технике, в частности к устройству электрических бесщеточных генераторов, содержащих неподвижный якорь основного генератора и индуктор электромашинного возбудителя и вращающиеся на одном валу индуктора основного генератора якорь возбудителя и выпрямителя toKa возбуждения основного генератора, и может найти применение в конструкции автомобильных Электрических генераторов.

Известны бесщеточные генераторы с электромапшнным возбудителем, которые в Зависимости от работы (от частоты вращения) приводятся во вращение раздельно (гидрогенераторы) или одним валом (турбогенераторы) . В любом случае как основной генератор, так и генератор-возбудитель имеют свои раздельные станины, подшипниковые щиты, а в большинстве случаев и свои раздельные системы охлаждения, т .е. выполнены как две отдельные, присоединяемые друг к другу мапишл. Такое их выполнение не допускает применения их в качестве маломощных транспортшах, например автомобильных,генераторов, по условиям размещения на двигателях, вьтолняемых только одновальшош ПЗНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство бесщеточного генератора, в одном корпусе которого объединены основной генератор и вспомогательный генератор-возбудитель. Вал машины несет на себе индуктор основного генератора, выпрямитель тока возбуждения основного генератора и якорь возбудителя, и опирается на две подщипниковые опоры, размещенные в подшипниковых щитах, скрепленных с двух

, сторон с корпусом машины 21,

Конструкция такой машины надежна, однако масса ее велика, а оклажде gji. ввиду размещения внутри корпуса двух электрических машин, располоАенных коаксиально относительно рабочих воздушных зазоров, затруднительно. Целью изобретения является улуч-шение массогабаритных показателей и озшаядения электрического бесщеточного генератора. Поставленная цель достигается тем, что подшипниковый щит бесщеточного генератора со стороны возбудй1;еля выполнен в виде неподвижного когтеобразного индуктора возбудителя с втулкой и обмрткой возбуждения, смещенными по оси вала от якоря возбудителя, и полюсами, охватывающими поочередно цилиндрическую поверхность якоря возбудителя и скрепленны ми с немагнитным кольцом корпуса бес щеточного генератора. На чертеже показан бесщеточный генератор. Генератор состоит из статора 1 ос новного генератора с якорной обмоткой 2, присодиненной к выпрягштелю 3 тока нагрузки генератора, индуктора 4 основного генератора с обмоткой возбуходения 5, присоединенной к клем мам постоянного тока выпрямителя 6, якоря 7 возбудителя с якорной обмоткой 8, присоединенной к клемма переменного тока выпрямителя 6, когтеобразного индуктора 9 возбудителя с втул кой 10 и обмоткой возбуждения 11, смещенными по оси вала 12 от якоря 7, и полюсами 13, скрепленными с немагнитным кольцом 14 корпуса бесщеточного генератора. Вал 12 ошфается на подшипники 15 и 16, один из ко торых (,15) размещен во втулке 10 индуктора 9, и несет на себе, кроме указанных деталей С 4-8 на выступающ из подшипникового щита 17 концевентилятор 18 и приводной шкив 19. Подшипник 15 может быть электрически и магнитно изолирован от втулки 10 деталью 20. Бесщеточный генератор работает следующим образом. Посредством ременного привода и шкива 19 вал 12 с якорем 7 возбудите ля и индуктором 4 основного генератора, а также с вентилятором 18 прив дится во вращение. Обмотка 11 индуктора 9 возбудителя присоединяется к источнику постоянного тока, и ее маг нитодвижущая сила индуцирует в индук тора 9 магнитный поток, направляющий по оси вала вдоль втулки Ш: когтеобразные полюса 13, охватывающие якорь 7, оказываются намагниченными поочередно разнополярно. Позтому в обмотке 8 наводится переменное напряжение, подаваемое на клеммы переменного тока вьтрямителя 6, а по обмотке 5 вращащегося индуктора 4 основного генератора протекает постоянный ток, в результате чего в рабочем воздушном зазоре между статором 1 и индуктором 4 возникает вращающееся магнитное поле, наводящее в якорной обмотке 2 основного генератора переменную ЭДС, Переменная ЭДС основного генератора может быть подана на клеммы переменного тока основного вьшрямителя 3 для питания нагрузки постоянным током. При вращении центробежного вентилятора 18 воздушный поток входит в междуполюсные пространства полюсов 13 индуктора 9 возбудителя и, омьш.ая теплоотдающие поверхности источников потерь 11, 7, 3, 6, 5 и 1, через вочдушные каналы в подшипниковом щите 17 выбрасывается в окружающее пространство. У предлагаемого генератора масса и габаритные размеры меньше, чем у известного, поскольку для него не требуется отдельного подшипникового щита со стороны возбудителя (его заменяет индуктор 9}, аэродинамическое сопротивление генератора, особенно на входе воздушного потока, меньше и позволяет увеличить электромагнитные нагрузки генератора, и кроме того, уменьшение диаметра втулки 10 и обмотки возбуходения 11 индуктора 9 возбудителя за счет его смещения от якоря 7 снижает вес возбудителя ,и всего генератора в целом. Формула изобретения Электрический бесщеточный генератор, состоящий из основного генератора и на одном валу с ним вспомогательного генератора-гвозбудителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и охлаждения генератора, подшипниковый щит бесщеточного генератора со стороны возбудителя выполнен в виде неподвижного когтеобразного индуктора возбудителя с втулкой и обмоткой возбуждения, смещенными по оси вала от якоря возбудителя, и nojBOcaMH, охватывающими поочередно цилиндрическую поверхность якоря возбудителя и скрепленными с немагнитным кольцом корпуса бесщеточного генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ № 1513850, кл. 2 , 1971.