Бесконтактный синхронный двигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскиз

Социалистически»

Республик ;-" т:л

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.1Ч.1966 (№ 1068994/24-7) с грисоединением заявки ¹ 1068995/24-7

Приоритет

Опубликовано 17.Ч11.1968. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 23.Х.1968

Кл. 2ld-". 16

МПК Н 02k

УДК 621.313.323:621.

313 392(088 8) комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Г. Иосифьян, Л. M Паластин, А. М. Платонов и А. В. Болдышев

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт электромеханики

Заяви гель

БЕСКОНТАКТНЫЙ СИНХРОННЫИ ДВИГАТЕЛЬ

Йзвестны бесконтактные синхронные машины со смешанным возбуждением от .постоян. ного магнита и магнитного шунта. Также известно использование в синхронных двигателях гистерезисного слоя для пуска и синхронизации под нагрузкой.

В предложенном двигателе в отличие от известных совокупно применены система смешанного возбуждения и гистерезисный слой на полюсной системе, обеспечивающие синфазное включение обмотки возбуждения с полярностью намагниченности гистерезисного слоя.

Указанное техническое решение может быть использовано также в конструкции машины

"".îðöîâîãî типа.

Гистерезисный слой выполнен,в виде. кольца, навитого из ленты и закрепленного на поверхности полюсов посредством немагнитных бандажей.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый двигатель в |цилиндрическом исполнении; на фиг. 2 — двигатель торцового типа.

Статор 1 двигателя с якорной обмоткой 2 укреплен на внешнем магнитопроводе 8. На подшипниковых щитах 4 и 5 размещены кольцевые катушки б и 7 обмотки возбуждения, прилегающие к,кольцевым или сегментным постоянным магнитам 8 и 9. Магнитопровод 8 ,выполняет роль магнитных шунтов, регулируемых обмоткой возбуждения. На клювообразном роторе 10 размещен гистерезисный слой

11 в виде пакета колец, закрепленного бандажами 12 и,18 из немагнитной стали. Последние предотвращают осевое смещение колец

5 гисгерезисного слоя, а также отгибание клювов ротора.

Гистерезисный слой 11 обеспечивает пуск двигателя и синхронизацию, Постоянные магниты подмагничивают гистерезисный слой в

10 гроцессе пуска, После достижения синхронизма двигатель работает как обычный двигатель с электромагнитным возбуждением. Основной магнитный поток проходит по магнитопроводу 8, щи15 ту 4, через добавочный зазор, систему клювов, гистерезисный слой, рабочий зазор в статор 1„ спинку 14 статора, затем обратно — через рабочий зазор, гистерезисный слой, систему клювов другой полярности, добавочный зазор и по

20 второму щиту 5. Часть гистерезисного слоя., расположенная между клювами, создает поток междуполюсного рассеяния, величина которого в синхронном режиме имеет повышенное значение.

25 На фиг. 2 представлен торцовый вариант выполнения двигателя с двумя статорами 15 и 1á и общим ротором 17 с клювообразными системами полюсов 18 и 19, снабженными на поверхности гистерезисными витыми кольца30 ми 20 и 21.

221818

70 фца 1

Возбуждение осуществлено от неподвижной кольцевой катушки 22, укрепленной на ярме

23, и кольцевого постоянного магнита 24, охваченного по .наружной поверхности магнитномягким шунтом 25. Путь замыкания магнитного потока изображен сплошной линией. Эта конструкция целесообразна в случае необходимости увеличения мощности с минимальным весом и для устранения усилий осевого тяжения.

Описанные выше конструкции работают аналогично.

В синхронном режиме гистерезисный слой частично утрачивает функции гистерезисного двигателя, превращаясь на ширине полюсной дуги в сравнительно короткую часть магнитопровода с повышенным магнитным сопротивлением для потока электромагнитного возбуждения. Часть гистерезисного кольца, расположенная между полюсами, увеличивает в синхронном режиме поток междуполюсного рассеяния.

Если намагничивающий ток двигателя не компенсируется, то под действием намагничивающей силы обмотки статора в междуполюсной части гистерезисного кольца образуется поток, направленный встречно аналогичном> потоку рассеяния, созданному обмоткой электромагнитного возбуждения.

Компенсация реактивного тока может осуществляться различными способами. В простейшем случае обмотку электромагнитного возбуждения наглухо подключают через выпрямители к зажимам статорной обмотки. Ее параметры выбирают такими, чтобы обеспечить пуск и синхронизацию двигателя с нагрузкой, после которых в синхронном режиме коэффициент мощности двигателя будет достаточно высоким. В зависимости от величины полезной мощности и требуемого к. п. д. двигатель может быть выполнен с постоянным магнитом.

При необходимости получения коэффициен5 та мощности, равного единице, либо перевозбуждения для компенсации влияния индуктивности цепи источника питания, пуск и синхронизацию двигателя производят за счет совместного действия моментов, создаваемых гистеI0 резисным слоем и постоянным магнитом при отключенной обмотке возбуждения.

Автоматическое устройство включения обмотки возбуждения может быть выполнено таким обра-ом, что вначале обеспечивается фор15 сировка возбуждения для повышения намагниченности гисгерезисного слоя и постоянного магнита, а затем в обмотке возбуждения устанавливается величина тока, полностью компенсирующая реактивный ток двигателя, либо

20 двигатель отдает в сеть емкостный ток.

Предмет изобретения

1. Бесконтактный синхронный двигатель, отличающийся тем, что в нем совокупно при25 менены система смешанного возбуждения, выполненная в виде постоянного магнита, и магнитного шунта, и гистерезисный слой на полюсной системе, обеспечивающие синфазное включение обмотки возбуждения с поляр30 ностью намагниченности гистерезисного слоя.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что указанные система возбуждения и гистерезисный слой применены в конструкции торцового типа.

35 3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что гистерезисный слой выполнен в виде кольца, навитого из ленты и закрепленного на поверхности полюсов немагнитными бандажами.

221818

Составитель В. Мясникова

Техред P. М. Новикова

Редактор Е. Кречетова

Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 2858 19 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2