Синхронный генератор

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, а именно индукторных генераторов. Технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик путем снижения потребляемой мощности и улучшения теплофизических характеристик, обеспечивается за счет того, что в синхронном генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями и с центральным отверстием, которое соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод и выпрямитель, согласно данному изобретению выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки с линейным расположением диодов, при этом горизонтальная сборка размещена в отверстии полого вала и закреплена с помощью кронштейнов, проходящих через стенки воздухопроводов и закрепленных на крышках. Использование данной конструкции позволяет не только значительно улучшить охлаждение генератора, особенно его выпрямителя, который располагается первым по ходу воздуха, но и повысить компактность конструкции, поскольку полость вала используется для размещения выпрямителя, что одновременно дает возможность уменьшить осевой размер генератора. 1 ил.

 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам.

Известны синхронные генераторы, содержащие вал, крышки с подшипниками, на валу установлен ротор в виде звездочки, имеющий магнитный контакт со статором, кроме этого на одной из крышек (одностороннее возбуждение) установлена катушка с обмоткой с магнитопроводом, находящимся в магнитной связи со вторым осевым магнитопроводом, установленным на роторе и имеющим магнитный контакт со звездочкой. Аналогичная катушка может быть установлена и на второй крышке (двухстороннее возбуждение). Конструктивные разновидности данного генератора описаны, например, в [1].

Недостатком данной машины являются большие массы и габариты, а также то, что лобовые части обмотки статора, лежащие за статором по ходу охлаждающего воздуха, охлаждаются уже нагретым от лобовых частей воздухом, лежащих перед статором.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является бесконтактный синхронный генератор [2], содержащий переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями; отверстие полого вала соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод, выпрямитель.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность вентиляционного эффекта от прорезей в зоне изгиба когтеобразных полюсов, поскольку эти прорези имеют относительно небольшую площадь, а также низкая эффективность вентиляционного действия когтей полюсов ввиду их консольного расположения.

Технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик путем снижения потребляемой мощности и улучшения теплофизических характеристик, обеспечивается за счет того, что в синхронном генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями, отверстие полого вала соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод, выпрямитель, при этом, согласно изобретению, выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки с линейным расположением диодов, при этом горизонтальная сборка размещена в отверстии полого вала и закреплена с помощью кронштейнов, проходящих через стенки воздухопроводов и закрепленных на крышках.

На чертеже изображен общий вид синхронного генератора.

Генератор содержит входной патрубок 1, приводной шкив 2, переднюю крышку 3, статор 4 с обмоткой, стяжные винты 5, заднюю крышку 6, на которой установлен корпус выпрямителей 7. Полый вал 9 снабжен заглушкой 8. В валу выполнены радиальные отверстия 10 и 11, в крышках 3 и 6 выполнены радиальные отверстия 12. На валу установлена звездочка, имеющая тело 13 и зубцы 14. К звездочке примыкает осевой магнитопровод 15, находящийся в магнитном контакте через зазор 16 с магнитопроводом 17 катушки 18. Катушка снабжена ферромагнитной щекой 19, имеющей радиальные прорези 20, расположенные напротив отверстий 10 и 11. Вал вращается в подшипниках 21, приводной шкив 2 закреплен на валу 9 с помощью шпонки и гайки 22, вал имеет центральное входное отверстие 23 системы охлаждения. Выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки, имеющей стержень 24, на котором закреплены диоды 25 с радиаторами 26. Стержень 24 закреплен на кронштейне 27, проходящем через стенку входного парубка 1 воздухопровода и закрепленном на передней крышке 3.

Устройство работает следующим образом. Входной поток воздуха через патрубок 1 попадает в центральное отверстие 23, в котором размещена горизонтальная сборка с диодами 25 и радиаторами 26. Далее воздух проходит через радиальное отверстие 10 и 11, далее под действием центробежного эффекта, вызванного наличием зубцов 14 звездочки, которые играют роль лопастей, выбрасывается через отверстия 12 в крышках 3 и 6 в окружающую среду. При этом вследствие симметричного двухстороннего возбуждения, а также симметричного расположения отверстий 10, 11 и 12 обе стороны лобовых частей статора охлаждаются свежим воздухом, а не нагретым, как в генераторах традиционного типа.

Использование данной конструкции позволяет значительно улучшить охлаждение генератора, особенно его выпрямителя, который располагается первым по ходу воздуха, кроме того, значительно улучшается компактность конструкции, поскольку полость вала используется для размещения выпрямителя, что одновременно дает возможность уменьшить осевой размер.

Источники информации

1. Жежерин Р.П. Индукторные генераторы / М.-Л., Госэнергоиздат, 1961 г., 319 с., ил.

2. Патент РФ №2231199 - Бесконтактный синхронный генератор / А.М.Литвиненко, заявка №2003109938, опубл. 07.04.2003, бюл. №17, МПК 7 Н02К 19/06.

Синхронный генератор, содержащий переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения, полый вал ротора с радиальными отверстиями, отверстие полого вала соединено с входным отверстием системы охлаждения, воздухопровод, выпрямитель, отличающийся тем, что выпрямитель выполнен в виде горизонтальной сборки с линейным расположением диодов, при этом горизонтальная сборка размещена в отверстии полого вала и закреплена с помощью кронштейнов, проходящих через стенки воздухопроводов и закрепленных на крышках.