Синхронный генератор

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройству синхронных генераторов комбинированного возбуждения. Цель изобретения - улучшение массогабаритных и энергетических показателей. Генератор содержит якорь 1, две соосные с валом неподвижные встречно включенные обмотки 8 возбуждения и вращающийся магнитоэлектрический узел, выполненный в виде радиально намагниченной звезды 4 с одинаковой полярностью полюсов, между которыми размещены стержни в виде беличьей клетки 7 из магнитомягкого материала, образующие полюсы противоположной полярности. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19 (1l) (gg)e Н 02 К 21/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4354849/24-07 (22) 04.01.88 (46) 30.04.90. Бюл. И 16 (71) Московский энергетический институт (72) А.M.Ðóñàêoâ, А.M.ÑóãðîáîB и П.A.Òûðè÷åâ (53) 621.313.322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 147657, Н 02 К 21/14, 1961. (54) СИНХРОННЬЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройству син2 хронных генераторов комбинированного возбуждения. Цель изобретения — улучшение массогабаритных и энергетичес" ких показателей. Генератор содержит якорь 1, две соосные с валом неподвижные встречно включенные обмотки 8 возбуждения и вращающийся магнитоэлектрический узел, вЫполненный в виде радиально намагниченной звезды 4 с одинаковой полярностью полюсов, между которыми размещены стержни в виде беличьей клетки 7 из магнитомягкого материала, образующие полюсы противоположнои полярности . 3 з . II «ô-лы, 3 ил.

15Ü1 158

И обретение относится к электротехнике, а именно к устройствам синхронных генераторов -комбинированного возбуждения, и может быть использовано в электроэнергетике, технике электроснабжения транспортных средств и др. областях.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных и энергетических пока- 10 зателей.

На фиг. 1 и 2 изображен генератор, продольный и поперечный разрезы; на ! фиг. 3 — магнитоэлектрический узел ротора, изометрия. 15

Генератор содержит якорь 1 с обмоткой 2 и соосную с ним комбинированную систему возбуждения, включающукг в себя два узла: магнитоэлектрический и электромагнитный. 20

Иагнитоэлектрический узел состоит из закрепленного на неподвижном валу 3 звездообразного радиального намагниченного постоянного магнита 4 с одинаковой полярностью полюсов и 25 полюсной системы 5 из магнитомягкого материала в виде беличьей клетки, образованной расположенными вдоль оси вала по обе стороны от постоянного магнита 4 фланцами 6 и равномерно . 30 размещенными на обращенных друг к другу их поверхностях стержневыми элементами 7.

Беличья клетка образованная фгганцами 6 и стержневыми элементагаг 7 ох- 35 ватывает постоянный магнит 4 таким образом, что стержне. ые элементы 7 оказываются между полюсами постоянного магнита 4, приобретая противоположную им магнитную полярность. 40

Беличья клетка показана на фиг. 1 и 3 разъемной по поперечному сечению между фланцами.

Возможно также выполнение беличьей клетки 5 разъемной со стороны одного из фланцев 6 и расположение на торцовой поверхности съемного фланца 6 фиксаторов положения стержневых элементов 7, например углублений..

I 50

Беличья клетка 5 может быть выполнена в виде двух идентичных .фланцев с половинным числом стержневых элементов на каждом фланце 6.

Электромагнитный узел комбинированной системы возбуждения выполнен в виде коаксиальных с валом 3 обмоток 8 возбуждения, расположенных на неподвижном охватывающем якорь 1 внешнем магнитопроводе 9, образующем с элементами 6 и 7 полюсной системы 5, постоянным магнитом 4 и магнитопроводом якоря 1 два идентичных замкнутых магнитных контура, обеспечивающих возможность регулирования магнитного потока.

Радиально намагниченйый звездообразный постоянный магнит 4 с одинаковой полярностью полюсов совместно с расположенными между его концами стержневыми элементами 7 образует систему чередующихся по расточке магнитных полюсов

Магнитный поток постоянного магни.та 4, выйдя из северного его полюса и пройдя воздушный зазор и зубцы статора, разветвляется. Основная его часть (регулируемая) У возвращается через спинку якоря 1, зубцы и воз-. душный зазор, расположенный над стержневыми элементами 7 полюсной системы 5 к южному полюсу постоянного магнита 4. Вторая (регулирующая) часть магнитного потока северного полюса постоянного магнита Ф „ возвращается к южному его полюсу по внешнему магнитопроводу 9 через дополнительные воздушные зазоры, фланцы 6 и стержневые элементы 7 полюсной системы 5.

Указанная конструкция магнитоэлектрического узла позволяет свести к минимуггу магнитные потоки рассеяния, позволяет получить ту же мощность генератора при меньших размерах постоянного магнита, следовательно, уменьшить размеры статора и всего генератора.

Уменьшение размеров статора влечет уменьшение объема стали, длины витков и сопротивления обмотки якоря, вследствие чего уменьшаются потери и увеличивается КПД генератора.

Сцепление магнитного потока, ответвляющегося в регулирующий контур с нитками обмотки якоря, приводит к возрастанию индуктируемой в этой обмотке ЭДС, т.е. также к повышению мощности генератора и, кроме того, позволяет уменьшить кратность изменения тока в катушках возбуждения при одном и том же диапазоне регулирования напряжения, а следовательно, уменьшить как размеры катушек возбуждения, так и потери в них.

Таким образом, предлагаемы генератор имеет улучшенные массогабаритные энергетические показатели.

5 »56

Применение генератора особенно эффективно в случае выполнения постоянного магнита из высококоэрцетивных анизотропных сплавов, имеющих высокий предел механической проч»»ости.

Формула изобретения

1 ° Синхронный генератор, содержащий якорь и соосную с ним комбинированную систему возбуждения, состоящую из магнитоэлектрического узла в виде соосных с валом постоянного магнита и полюсной системы из магнитомягкого материала, имеющей расположенные вдоль оси по обе стороны от постоянного магнита фланцы с равномерно размещенными на обращенных друг к другу их поверхностях аксиальными стержневыми элементами, и электромагнитного узла в виде коаксиальных с валом обмоток возбуждения, расположенных. на неподвижном, охватывающем якорь внешнем магнитопроводе, образующем вместе с элементами полюсной системы магнитоэлектрического узла замкнутый магнитный контур, о т л и ч а ю щ и й1158 с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных и энергетических показателей, постоянный магнит выполнен в

5 виде радиально намагниченной звезды с одинаковой магнитной полярностью ее концов, полюсная система выполнена в виде разъемной "беличьей клетки стержни которой расположены между концами и прилегают к поверхности ее впадин, причем между торцовыми поверхностями звезды и фланцев имеется зазор, а обмотки возбу»»щения включены, встречно.

2. Генератор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем что беличья клетка" имеет разъем со стороны одного из фланцев, на торцовой поверхности которого выполнены фиксаторы поцожения

20 стержневых элементов.

3. Генератор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что "беличья клетка" имеет разъем со сторон обеих фланцев по каждому второму стержневому эле25 менту.

4. Генератор по п; 1, о т л и ч аю шийся тем, что разъем выполнен по поперечному сечению стержней.

1561158

Составитель Ю.Петров

Редактор Л.Пчолинская Техред Jl.Серд окова Корректор М.Пожо

Заказ 982 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственнс-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101