Электрическая машина Советский патент 1982 года по МПК H02K23/56 

Изобретевие относится к электродвигателям или генераторам с ферромагннтвым сердечником, отделенным хУг обмоткв якоря. Р1звестен электрический двигатель постояиаого тока, полый pOTqp которого- ., состоит из цилиндрической оперной изоляциошюй части, на которой вьшолнена и закреплена обмотка 1J. Ротср размешен в ципиндрическом заз ре ивдукт фа. Достаточная жесткостьротора в этом двигателе может быть достигнута увеличением толщины стенок ротора, а следовательно, увеличением магнитного зазора, что хфиводит к резкому уменьшению выходной мощности двигателя. Наиболее бл11зкай к 1федлагаемой является электрическая машина постоянно- го тока, в которой статор к полый ротор представляют собой цилиндрические тела. Индуктор установлен внутри полого ротора и совместно с внешним ферромагнит,ным цилиндром, замыкающим магнитный поток, образует статор машины 2. Ротор представляет собой цилшцфичео кий изол{щионнь й каркас, на котором уло жена и закреплена обмотка. Такое конструктивное вьшолнение обеспечивает повьш1ение выходной мощности электрической машины, так как диаметры ферромагнитного цилиндра статора и полого ротора максимально хфиближены орут к аруту, Оанако из-за наличия изоляционного каркаса полого ротора, несущего обмотку, рабочий зазор машины значителен, не меньше толщины стенки ротора с обмоткой, и ограничивает дальнейшее повышение выходной мощности с полым ротором. Кроме того, наличие изоляционного каркаса затрудняет охлаждение обмотки ротора, что также ограничивает повышение мощности известной машины. Вследствие указанных причин электрические машины с полым ротором не нашли ши394poKoro применения за исключением случаев, когда не требуется болыиан мощ- , и необходимо резко уменьшить NioKieiiT инерции . Цел.. изобретения повышение выходной ;viow,HocTH электрической гчашины с ротором, Постовлешшя цель достигается тем, что в электрической машине, содержащей статор, полый рагор и индуктор, установ-ленный внутри ротора, статор, ротор и нндуктор выполнен в виде усече}щых конусов, причем ротор представляет собой два отдельных основания, установленные перпендикулярно оси машинв, скрепленные между собой п эоводниками обмотки в виде металлических лент, а одно из осноьаиий неподвижно установлено на промежуточной обмотке и снабжено пружинными средствами, удерж1шающими обмотку 20 Ч1шу, в натянутом состоянии. На фиг. 1 приведена предлагаемая машина, разрез; на фиг. 2 - часть обмотки ротора, поясняющая образование его жесткости. Г1редг агаемая машина содержит статор Is закрепленный на валу 2 при помощи дисков 3 и 4. На этом же валу закреплен индуктср 5, у противоположных торцов KOTOpi.ro на подшипниках 6 установлены основания 7 и 8 ротора машаиы. Основание 8 подвижно установлено ца промежуточной обойме 9 с возмож ностью осевого перемещен ш вдоль, вала машины при помощи пружины 10. Об мот- ка ротора представляет собой набор металлических лент 11. (фиг. 2), закреплен ных концами на каждом из оснований 7 и 8 ротора машины. Ленты 11 расходятся лучами по направлению от меньшего 8 к большему 7 основанию ротора, обеспечивая совместно с пруясиной 1О и регул1фовочными шайбами 12 заданное положение ротора в собранном виде относительно статора 1 и индуктора 5. Щеточный узел 12 машины может быть закреплен на одном из дисков 3 или 4 статора 1,

Как видно из фиг. 1, статор, ротор и индуктор машины представляют собой усеченные , установле шые один .в другом с минимальным зазором по об- равующей поверхности. Коническая форма основных частей машины обеспечивает жесткость полого ротора без применения .S его конструкции отдельного несущего обмотку каркаса. В предлагаемой машине величина рабочего зазора определяется

перпендикуляр НО оси машины и скреппенных между собой проводниками обмотки, выполненной в виде металлических лент, а одно из оснований неподвижно установлено на промежуточной обмотке и снабжено пружинными средствами, удерживающими обмотку в натянутом состоянии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка Великобритании

№ 1378220, кл. Н 2 А (Н О-2 К 23/26 1974.

2.Вопросы коммутации машин постоянного тока. Сб. докладов. М., Энергия, 1977, с. 36. 44 только толщиной металлических лент обмотки ротора, создавая тем самым условия для наилучшего использования поля возбуждения и повышения вьцсодной мощкости машины. Металлическая ленте 11 обмотки ротора может иметь в сечении форму, прнблк-хенную к прямоугольнику, однако наилучшим сечением следует считать сегмент, ограниченный двумя дугами разного радиуса, больший из которых обращен в сторону индуктора. Предлагаемая машина может работать в режиме как электродвигателя, так и генератора, т.е. является обратимой. Предлагаемая конструкция электрической машины с полым ротором выгодно отличается от известных тем, что рабочий зазор имеет минимальную по сравнению с известными машинами велипрактически определяемую толщиной ленты обмотки ротора. Имеется ре- ешьная возможность регулировки этого зазора взаимным перемещением статора и ротора относительно индуктора. Кроме того, резко улучшаются условия охлаждения ротора, так как в нем отсутствует изолирующий каркас, а его роль выполняют разделенные между собой воздушным зазором металлические ленты обмотки. В конечном итоге все это обеспечивает повышение выходной мощности машины. Формула изобретения Электрическая машина, содержащая статор, полый ротор с обмоткой и индуктор, установленный внутри ротсра, о т - личающаяся тем, что, с целью повьшдення выходной мощности, статор, ротор и индуктор вьшолнены в виде усечённых конусов, причем ротор состоит из двух отдельных оснований, установленных

9 1

// / /

Г/Т

6 /2 S

Фи,2.1

Фи.2