Синхронная электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения диапазона регулирования напряжения. Машина содержит полюса ротора из постоянных магнитов 2, магнитный шунт 3, выполненный в виде шихтованного полого цилиндра из штампованных стальных листов с пазами на внутренней и внешней цилиндрических поверхностях. На шунте 3 расположены тороидальные обмотки подмагничивания 4,5. На ярме статора размещены две трехфазные, сдвинутые на 30 эл. градусов обмотки 6 барабанного типа с укороченным шагом. Обмотка 5 подключена к выходным клеммам машины через регулятор напряжения. Размещение магнитного шунта между ротором и якорной обмоткой обеспечивает более широкие пределы регулирования магнитного потока. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 А1 (19) (И) (51) 5 Н 02 К 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н АатоЕСНоМ г СаиДКтЕЛьСтвМ

1 (21) 4313979/24-07 (22) 30.07.87 (46) 15 01.90. Бюл. и 2 (72) Н.И.Красношапка, Д.М.Красношапка и Д.E.Íèêèôîðîâ (53) 621.313.323 (088.8) (56) Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф., Ларионов А.H. Электрические машины с постоянными магнитами. М.-Л.: Энергия, 1964, с.345-346.

Авторское свидетельство СССР

У 603060, кл, Н 02 К 21/12, 1974. (54) СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

{57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения диапазона регулирова2 ния напряжения, Машина содержит полюса ротора из постоянных магнитов 2, магнитный шунт 3, выполненный в виде шихтованного полого цилиндра из штампованных стальных листов с пазами на внутренней и внешней цилиндрических поверхностях. На шунте 3 расположены тороидальные обмотки подмагничивания

4, 5. На ярме статора размещены две трехфазные, сдвинутые на 30 эл.град. обмотки 6 барабанного типа с укороченным шагом. Обмотка 5 подключена к выходным клеммам машины. через регулятор напряжения. Размещение магнитного шунта между ротором и якорной обмоткой обеспечивает более широкие Я пределы регулирования магнитного потока. 3 ил.

1536483

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано преимущественно в сис темах автономного электроснабжения.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем увеличения диапазона регулирования на- 10 пряжения электрической машины.

На фиг. 1 представлена электрическая машина; на фиг. 2 и 3 - продоль ное и поперечное сечения регулируе, мого генератора с постоянными магнй- 15

1, тами на роторе и управляемым магнит. ным шунтом на статоре.

Электрическая машина содержит ротор 1 с полюсами 2 из постоянных маг,.нитов, магнитный шунт 3, на котором 20

, размещены тороидальные обмотки 4 и 5 .подмагничивания, две трехфазные,сдвинутые на 30 эл.град. обмотки 6 бара"

,банного типа, ярмо 7 статора 8, сило.:вые мостовые выпрямители 9 и полупро- 25 водниковый регулятор, 10 напряжения.

Магнитный шунт 3 выполнен в виде

,шихтованного полого цилиндра из штам,пованных листов электротехнической стали с пазами 11 и 12 на внутренней и внешней цилиндрических поверхнос.тях. Во внутренних 11 и внешних 12

:, пазах магнитного шунта 3 размещены тороидальная обмотка 5 подмагничивания, подключенная к выходным клеммам генератора через регулятор 10 напряжения, и две маловитковые обмотки 4 подмагничивания, включенные последовательно в цепи выпрямленного тока.

Во внешних пазах 12 магнитного шунта 40

3, кроме обмоток 4 и 5, расположены также две трехфаэные, сдвинутые на

30 эл.град., обмотки б барабанного типа. На внешние зубцы !3 магнитного шунта 3 напрессовано ярмо 7 статора 45

8, выполненное в виде шихтованного гладкого полого цилиндра иэ штампованных листов электротехнической стали. Каждая из трехфазных обмоток б подключена к силовым мостовым вы 50 прямителям 9, работающим на нагрузку параллельно.

Генератор работает следующим образом.

При максимальной частоте вращения ротора 1 и холостом ходе по обмоткам

5S

4 токи не протекают, а автоматический регулятор 10 напряжения уменьшает ток в обмотке 5 до очень малой вели» чины. Поэтому магнитный шунт 3 имеет меньшее магнитное сопротивление, чем ярмо 7 статора 8 с учетом магнитного сопротивления внешних зубцов 13 магнитного шунта 3 и небольшого (около

0,02 мм) технологического воздушного зазора между внешними зубцами 13 шунта 3 и ярмом 7 статора 8 ° В этом случае в магнитный шунт 3 ответвляется около 704 магнитного потока, создаваемого полюсами 2 ротора 1, а остальные 303 потока замыкаются через ярмо

7 статора 8, индуктируя в обмотках 6 номинальные ЭДС.

При минимальной частоте вращения ротора 1 и максимальной нагрузке генератора по обмоткам 4 протекают токи, равные половине выпрямленного тока нагрузки, в автоматический регулятор 10 напряжения увеличивает ток в обмотке 5. В магнитном шунте

3 создается постоянный магнитный поток значительной величины. Иагнито" провод шунта насыщается; его магнитное сопротивление приблизительно в

20 раз превышает магнитное сопротивление ярма 7 статора 8 с учетом дополнительных сопротивлений зубцов 13 и технологического, воздушного зазора.

8 результате величина вращающегося магнитного потока достигает около

953,результирующего полного потока ротора 1 с учетом влияния реакции якоря и потока рассеяния полюсов 2, а вращающийся магнитный поток уменьшается приблизительно до 53. Магнитный поток индуктирует в фазах обмоток

6 номинальные ЭДС.

Обмотки 4 служат для уменьшения кратковременных отклонений напряжения при значительных мгновенных изменениях нагрузки, реализуя принцип регулирования по возмущению. Обмотка

5 совместно с регулятором 1О служат для точной стабилизации напряжения.

Регулируемый генератор выпрямленного тока с постоянными магнитами на роторе и управляемым магнитным шунтом на статоре по сравнению с прототипом обеспечивает более широкие пределы регулирования вращающегося магнитного потока„ сцепленного с трехфазными статорными обмотками, что необходимо для генераторов, работающих в условиях изменения частоты вращения в широких пределах.

5 153б483 6 ф о р и у л а и з о б р е т е н и я, магничивания, о т л и ч а ю щ а яСинхронная электрическая машина, с я тем, что, с целью расширения содержащая ротор с постоянными маг- эксплуатационных возможностей путем нитами, статор, в пазах которого увеличения диапазона регулирования расположена m-фазная якорная обмотка, напряжения электрической машины, шунт и подмагничиваемый шунт, на котором с обмоткой подмагничивания размещен размещена тороидальная обмотка под- между ротором и якорной обмоткой.

1536483

Составитель 8 ° Tðåãóáîâ Редактор И.Касарда Техред М.Ходанич Корректор А.0бручар

Ф««9 «ф «Ф

Подписное

Тираж 436

Заказ 114

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"„ r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101