Регулируемая синхронная электрическая машина

 

РЕГУЛИРУЕМАЯ СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая якорь с обмоткой, индуктор с постоянными магнитами, установленный на валу, шунт и обмотку подмагничивания, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и повышения надежности, она снабжена сердечником и неподвижной осью, на которой размещен сердечник, установленными внутри вала, выполненного полым и составным, между частями вала закреплен индуктор, магниты которого намагничены тангенциально, а шунт выполнен в виде полого цилиндра, закрепленного на наружной поверхности i сердечника, на котором размещена обсл мотка подмагничивания.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

g g Н .02 К -19/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3491501/24-07 (22) 22.09.82 (46) 30.05.84. Бюл. N - 20 (72) В.П. Дунин и Н.В. Дийкова (53) 621.313.32(088.8) (56) 1. Бертинов А.И. Авиационные электрические генераторы. M. Оборонгиз, 1959, с. 338-341.

2. Синхронные машины (по материалам

Второй всесоюзной конференции по бесконтактным электрическим машинам), В кн.: Бесконтактные электрические машины, ч. 1, M., ВНИИЭМ, 1966, с. 114-120.

3. Там же, с. 112-113 (прототип)..,SU„„1095319 А (54) (57) РЕГУЛИРУЕМАЯ СИНХРОННАЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая якорь с обмоткой, индуктор с постоянными магнитами, установленный на валу, шунт и обмотку подмагничивания, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и повышения надежности, она снабжена сердечником и неподвижной осью, на которой размещен сердечник, установленными внутри вала, выполненного полым и составным, между частями вала закреплен индуктор, магниты которого намагничены тангенциально, а шунт выполнен в виде полого цилиндра за1 крепленного на наружной поверхности сердечника, на котором размещена обмотка подмагничивания.

1095319

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, и может быть использовано в генераторах, предназначенных для работы в системах электроснабжения со стальным напряжением сети, в электродвигателях для регулировайия частоты вращения.

Известны регулируемые синхронные электрические машины, работающие, >0 например, в режиме генераторов, в которых стабилизация напряжения осуществляется подмагничиванием спинки статора, и снабженные тороидальной обмоткой подмагничивания, одна сто- 15 рона которой укладывается на дно пазов якоря, а другая — на наружной .его поверхности. При пропускании постоянного тока любого направления по обмотке происходит уменьшение ЗДС, 20 чем и достигается управление выходным напряжением генератора L1) и(2 1.

Недостаток данных машин — увеличенный вес активных частей, что связано с размещением обмотки подмаг- -"5 ничивания на внешнем диаметре (спинке статора и в одних пазах с рабочей обмоткой), и высокая трудоемкость обмоточных работ.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является синхронная электрическая машина, содержащая магнитоэлектрический индуктор, шунт, подмагничивающую обмотку, которая размещается между полюсами ротора

35 вокруг шунта, благодаря чему шунт становится управляемым. Наличие подмагничивающей обмотки позволяет осуществить регулирование напряжения генератора. Напряжение и величина потока в шунте зависят от величины намагничивающей силы обмотки подмагничивания.

Изменяя по величине ток в подмагничивающей обмотке, можно изменять величину результирующего потока в рабочем воздушном зазоре и якоре и регу лировать напряжение генератора f 31.

Недостатками данного устройства

50 являются увеличенные габариты и масса1 в связи с,размещением обмотки подмагничивания на периферии ротора, а также наличие контактного щеточного узла, что снижает надежность устройства в

55 целом.

Цель изобретения — уменьшение массогабаритных показателей и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что синхронная электрическая машина, содержащая якорь с обмоткой, индуктор с постоянными магнитами, установленный на валу шунт и обмотку подмагни1. чивания, снабжена сердечником и неподвижной осью, на которой размещен сердечник, установленными внутри вала, выполненного полым и составным, между частями вала закреплен индуктор, магниты которого намагничены тангенциально, а шунт выполнен в виде полого цилиндра, закрепленного на наружной поверхности сердечника, на котором размещена обмотка подмагничивания.

На фиг.1 представлена предлагаемая машина, поперечный разрез; на фиг.2 разрез А-А »а фиг.1.

В расточке якоря 1 электрической машины размещен индуктор, состоящий из намагниченных тангенциально магнитов 2 и магнитомягких секторов 3, расположенных между постоянными магнитами, выполняющих роль полюсных наконечников. Неподвижный полый цилиндр 4, являющийся подмагничиваемым шунтом, и сердечник 5 с обмоткой подмагничивания 6 расположены внутри индуктора, отделены от него воздушным зазором сР;„ и центрированы на неподвижной оси 7 внутри составного вала

8, например, с помощью подшипников

9. Сердечник 5 может быть установлен на оси, например, с помощью ступи цы 10.

Устройство работает следующим образом.

При изменении тока подмагничивания меняется величина рабочего магнитного потока Фр, равная разнице между потоком постоянных магнитов и потоком рассеяния индуктора:

Р М @G

Поток рассеяния индуктора ф складывается из потоков торцового рассеяния (не показан) и с внутренней поверхности индуктора Ф6 (фиг.1). Наличие подмагничиваемого шунта из магнитомягкой стали, отделенного от индуктора малым воздушным зазором с ; увеличивает поток рассеяния фу с внутренней поверхности индуктора.

При пропускании тока через обмотку подмагничивания 6 возникает поток подмагничивания Фд,. „„, который, проходя через сердечник 5 и цилиндр шунта 4, насыщает последний и вытесЭ 109531 няет из него поток Ф рассеяния магнитов 2.

Снижение потока рассеяния индуктора Ф р приводит к увеличению рабочего потока фр .

Изменяя величину тока подмагничивания, можно регулировать общий магнитный поток Фр, что необходимо для стабилизации напряжения в генераторах при изменении нагрузки или для регу- 10 лирования частоты вращения в электродвигателях. При этом эффект регули9 4 рования достигается при меньшем объеме и массе машины, так как для шунта с обмоткой подмагничивания использован внутренний объем активной части машины, остающийся обычно неиспользованным.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить габариты и массу регулируемой синхронной электрической машины и повысить надежность благодаря исключению из ее конструкции контактного щеточного узла.

1095319

А-А

Составитель Т.Калашникова

Редактор Т.Митейко Техред T,Äóáèí÷àê Корректор М. Демчик

Заназ 3615/38 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал !1ПП "Патент", г. Ужгород, ул. (1росктная, 4