Трехфазный индукторный генератор Советский патент 1982 года по МПК H02K19/20 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к средствам регулируемого электропривода и может быть использовано в качестве тахогенератора в цепи обратной связи злектропривода, например, швейных машин. Тахогенератор для злектропривода швейных машин должен быть простым и малогабаритным что обусловлено массовым вьшуском и их относительно малыми габаритами. К злектроприводу .предъявляются высокие динамические требования. Известен генератор переменного тока для использования в качестве тахогенератора - индукторный генератор, который имеет наиболее простую форму многополюсного мапшто провода и не имеет скользящих контактов 1 однако он является однофазным. Известен также индукторный генератор с безобмоточным зубчатым ротором и зубчатым статором, снабженным кольцевым источником возбуждения, установленным на ступице, и выходной трехфазной обмоткой, катушки которой установлены на зубцах 2. Статор известного генератора состоит из внутреннего шихтованного пакета и наружной стальной обоймы с торцовой частью, на ступице которой установлена обмотка возбуждения. Листы статорного пакета из злектротехнической стали имеют форму, обычную для электрических машин переменного тока, - форму кольца, озубцованного по внутреннему периметру. Дпя малогабаритной электрической машины такая конфигурация магнитопрювода не является оптимальной как усложняющая изготовление и звеличивающая габариты генератора. Увеличение габаритов генератора обусловлено тем, что при катушечной обмотке, устанавливаемой на зубцах, не используются полностью межзубцовые пространства, что приводит к увеличению наружного диаметра статора. Кроме того, указанная форма маппггопровода требует высокой точности обработки зубцовой поверхности, что необходимо для получения достаточно малого воздушного зазора, возможность же заклинившшя ротора в статоре должна быть исключена. 397 Цель изобретения - упрощение изготовлени и уменьшение габаритов генератора. Поставленная цель достигается тем, что зубцы статора выполнены в виде консольно установленных 4-гранных стержней, соединенных механически и магнитно с торцовой стенкой статорного магнитопровода и о&ращенных широкими гранями к ротору, при этом соотношение числа зубцов статора и ротора . 2 Такая.форма зубцов статора обеспечивает полное использование межзубцовых пространст имеющих те же формы, что и стороны статорных катушек - формы параллелепипедов, чем обеспечивается при простом изготовлении уменьшение габаритов генератора и удобство монтажа катушек. Консольная форма зубца статора снижает требования к точности изготовления. Некотора гибкость зубца статора в радиальном направлении исключает заклинивание зубцов ротора и статора, что повышает надежность конструкции. Кроме того, соотношение чисел зубцов ротора и статора обеспечивает при минимальном числе катушек трехфазной статорной обмотки и наибольшей её простоте поя чеьше достаточного синусоидального выходного напряжени тахогенератора. На фиг. 1 показан тахогенератор, общий вид; на фиг. 2 - схематично взаимодействие зубцов ротора и статора. На приводном валу 1 установлен ротор 2 (звездочка с числом зубцов Zp 10). Статор 3 тахогенератора установлен на корпусе механиз ма, скорость которого контролирует тахогенератор. Зубцы статора , имеют формы 4-гранных стержней, обращенных широкими гранями к ротору. На статорных зубцах установлены катушки 4 трехфазной овзмотки тахогенератора. Статор снабжен ступицей 5, на которой установлена тороидальная обмотка 6 возбуждения (или кольцевой постоянный магнит). На фиг. 1 пунктирной линией показан путь замыкания потока возбуждения, создаваемого обмоткой 6. На фиг. 2 пунктирные линии показывают схему соединения катушек одной из фаз и обмотку возбуждения 6. Наиболее простую обмотку ин)зукт6рного генератора получают при размещении на кажды трех следующих один за другим статорных зубцах катушек разных фаз, сдвинутых дна от другой на фазовый, угол Л или дополняющий до Л угол - . Выполнение такой обмотки обеспечивается при соотнощении чисел зубцов статора и ротора с. .б Z р ь 11 Требование к кривой ЭДС тахогенератора можно ограничить совпадением форм в положительный и отрицательный полупериоды. Такое ограничение устанавливает минимальное, число последовательно соединенных катушек в фазе равным двум. Следующим фактором, определяющим число катушек (и зубцов) статора, является требование магнитной симметрии. Это требование увеличивает число катушек в фазе до четырех. Действие тахогенератора основано на том, что при вращении ротора 2 вследствие изменения магнитного сопротивления между каждым из зубцов ротора 2 и статора 3 изменяется сцепление магнитного потока с витками катушек 4, что наводит в них ЭДС. Внедрение предлагаемого генератора позволяет уменьшить габариты привода и снизить его стоимость. Формула изобретения Трехфазный индукторный генератор, содержащий безобмоточный зубчатый ротор и зубчатый статор с магнитопроводом, кольцевой источник возбуждения, установленным на ступице статора и трехфазную выходную обмотку, .. катушки которой установлены на его зубцах, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения изготовления, зубцы статора выполнены в виде консольно установленных 4-гранных стержней, соединенных механически и магнитно с торцовой стенкой статорного магнитопровода и обращенных широкими гранями к ротору,. при этом соотношение чисел зубцов статора и ротора равно -, с fo 2р 6±-1 где Z - число зубцов статора; 2р- число зубцов ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 682984, кл. Н 02 К 19/22, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 458929, кл. Н 02 К 19/20.