Ротор бесщеточного возбудителя Советский патент 1982 года по МПК H02K19/36 

(5) РОТОР БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ

1

.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конструкциях электрических машин с вращающимися полупроводниковыми преобразова1телями, преимущественно для бесконтактных электрических машин с электромашинным возбудителем.

Известны вращающиеся выпрямительные устройства бесщеточных электрических машин, содержащие отдельно ю размещенные на валу диск или обод с закрепленными на них радиаторами, на которых размещены выпрямители С .

Недостатками конструкций таких выпрямительных устройств является is то, что они выполнены отдельно от возбудителя и тем самым увеличивают его размеры.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является 20 ротор бесщеточного возбудителя, содержащий обмотку возбуждения, соединенную с полупроводниковым выпрямителем, выпрямители которого установлены не токопроводящем чашеобразном элементе, на поверхности которого закреплена лобовая часть обмотки возбуждения 2.

К .недостаткам данной конструкции следует отнести то, что полупроводниковые выпрямители экранированы лобовыми частями обмотки возбуждения от циркулирующего внутри двигателя потока воздуха, поэтому скорость потока воздуха, охлаждающего полупроводниковые выпрямители, мала, а выпрямители работают в напряженном тепловом режиме, что снижает надежность выпрямительного устройства в целом. Для электрического соединения выпрямителей, обмотки возбуждения, полюсов в валу ротора такой конструкции предусмотрено отверстие для токоведУщих шин, выполнение которого представляет определенные технологические трудности.Кроме того,известная конструкция сложна в обслуживании,так как при демонтаже отказавших выпрямителей необходимо снимать ротор возбудителя с вала poTOJDa основной электрической машины. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение обслуживания. Поставленная цель достигается тем что токопроводящие элементы выполнены в виде установленных перпендикулярно оси вала ротора колец с внутренним диаметром большим наружного диаметра ротора возбудителя, причем в каждом из колец выполнен ряд сквозных наклонных относительно поверхности колец отверстий по числу выпрямителей, установленных на соседнем кольце, а сами кольца смещены по окружности одно относительно другого так, что выс тупающие части выпрямителей соседнего кольца частично размещены в указанных отверстиях. Кроме того, угол наклона отверстий к их плоскости находится в пределах лобовые части обмотки, ротора закреплены на внутренней поверхности горизонтальной части чашеобразного элемента. На фиг. 1 приведена конструкция предлагаемого ротора бесщеточного возбудителя; на фиг. 2 - направление потоков циркулирующего хладагента, вид.А на фиг. 1. Ротор бесщеточного возбудителя состоит из пакета ротора 1 с обмоткой 2, закрепленного на валу 3 электрической машины. Выпрямители 4 полупроводникового выпрямителя установ лены на токопроводящих кольцах 5 Соединение обмоток с выпрямителями 4 производится внутри полости, об разованной горизонтальной частью 6 полупроводникового выпрямителя и валом 3 электрической машины. Горизонтальная часть 6 своим выступающим ко зырьком расположена на лобовых частя обмотки 2 ротора. Такое расположение элементов ротора исключает необходимость сверления вала 3 ротора бесщеточной электрической машины, посколь ку электрически соединяемые выпрямители k расположены между обмоткой 2 возбуждения и обмоткой основной машины. Для замены отказавших выпрямителе k нет необходимости снимать ротор 1 возбудителя, так как токоведущие эле менты 5 выполнены в виде двух съемны колец, расположенных над схемой соед нения ротора 1 возбудителя, внутренн диаметр которых больше диаметра ротора 1 возбудителя. Съемные кольца 5, одновременно выполняющие роль радиаторов, находятся в циркулирующем внутри двигателя потока хладагента. Для более интенсивного охлаждения выпрямителей k и токоведущих колец 5 в кольцах под острым углом выполнены отверстия Б и В. Причем хладагент засасывается в отверстие Б, проходя по дуге, охлаждает токоведущие кольца 5, выпрямители 4 и выбрасывается в отверстие В. Изоляционное основание полупроводникового выпрямительного устройства, на котором крепятся съемные кольца 5, может одновременно являться бандажом лобовых частей и схемы соединений обмотки 2 возбуждения. Для чего основание своим кольцевым козырьком охватывает схему соединения и частично лобовые части обмотки 2 возбуждения. Высокая эффективность системы охлаждения достигается за счет свободного доступа хладагента к выпрямительному устройству, а также системой отверстий, выполненных в токоведущих кольцах. Полупровсадниковое выпрямительное устройство состоит из полупроводниковых выпрямителей, установленных на токопроводящих элементах. Токопроводящие элементы с впрессованными в них выпрямителями (например ВА-20.ТУ 16 529.216-73)выполнены в виде двух съемных одинаковых колец, внутренний диаметр которых больше диаметра ротора возбудителя, и расположены над схемой соединения ротора возбудителя/в зоне циркулирующего потока хладагента электрической машины. Причем в съемных кольцах под углом к их плоскости между выпрямителями выполнены отверстия таким образом, .что при вращении колец отверстия выполняют одновременно роль осевых вентиляторов. Смещение колец по окружности друг относительно друга таким образом, чтобы выпрямители одного кольца частично находились в отверстиях другого и наоборот, позволяет уменьшить размеры полУпроводникового выпрямительного устройства и повышает интенсивность охлаждения колец, одновременно выполняющих роль радиаторов. Формула изобретения 1. Ротор бесщеточного возбудителя, содержащий обмотку возбуждения, сое5диненную с полупроводниковым выпрямителем, выпрямители которого установлены на токопроводящем чашеобразном элементе-, а на его поверхности закреплена лобовая часть обмотки воз буждения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос ти и упрощения эксплуатации, токопро водящие элементы выполнены в виде установленных перпендикулярно оси | вала ротора колец с внутренним диаметром большим наружного диаметра ротора возбудителя, причем в каждом из колец выполнен ряд сквозных наклонных относительно поверхности колец отверстий по числу выпрямителей, установленных на соседнем кольце, а сами кольца смещены по окружности шно относительно другого так, что 2 выступающие части выпрямителей соседнего кольца частично размещены в указанных отверстиях. 2. Ротор по п. 1, отличающий с я тем ЧТО- угол наклона отверстий к их плоскости находится в пределах 15-50 2. Ротор по п. 2, отли чающий с я тем, что лобовые части обмотки ротора закреплены на внутренней поверхности горизонтальной части чашеобразного элемента. . . . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 4700iH, кл. Н 02 К 19/36, 1972. 2,Авторское свидетельство СССР № 5807, кл. Н 02 К 19/36, 1973.