Индукторная электрическая машина

Авторы патента:

H02K19/26 - отличающиеся по выполнению обмотки возбуждения

H02K19/24 - с безобмоточным ротором из мягкого железа с переменным магнитным сопротивлением

H02K19/12 - отличающиеся по выполнению обмотки возбуждения, например для самовозбуждения, для компаундирования, для переключения полюсов

H02K19/06 - с обмотками на статоре и безобмоточным ротором из мягкого железа с переменным магнитным сопротивлением, например индукторные двигатели

Владельцы патента RU 2507666:

Дядченко Николай Петрович (RU)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, в частности к бесконтактным синхронным генераторам для систем электроснабжения и/или двигателям с внешнезамкнутым потоком возбуждения. Предлагаемая индукторная электрическая машина содержит статор с рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения в виде катушки, размещенный внутри статора ротор, смонтированный на немагнитном валу, магнитопроводящие щиты, снабженные выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод, при этом имеются три обмотки возбуждения, каждая из которых равноудалена от соседних на 120° и выполнена по типу трехфазного трехстержневого трансформатора, стержни которого расположены в одной плоскости и ориентированы тангенциально к образующей ротора, выполненного в виде стального цилиндра, имеющего просверленные по периметру каналы, в которые заложены медные электрически изолированные проводники по форме цилиндрических пружин, электрически соединяющиеся на торцах ротора с медными кольцами, имеющими отверстия, соосные медным цилиндрическим пружинам. Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, состоит в расширении диапазонов скорости и мощности индукторных электрических машин. 1 ил.

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к бесконтактным синхронным генераторам для систем электроснабжения и/или двигателям с внешнезамкнутым потоком возбуждения.

Известна бесконтактная синхронная электрическая машина /см. авт. свид. №1162008 (кл. H02K 19/06) от 04.01.1984/, содержащая статор с рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения в виде катушки, размещенный внутри статора ротор, смонтированный на немагнитном валу, магнитопроводящие щиты, снабженные выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод.

Когтеобразный тип ротора-прототипа и прочностные свойства материала для его магнитов ограничивают рабочую и предельную скорости ротора, а также мощность электрической машины.

Для устранения отмеченного недостатка в индукторной электрической машине, содержащей статор с рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения в виде катушки, размещенный внутри статора ротор, смонтированный на немагнитном валу, магнитопроводящие щиты, снабженные выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод, обмоток возбуждения имеется три, каждая из которых равноудалена от соседних на 120° и выполнена по типу трехфазного трехстержневого трансформатора, стержни которого расположены в одной плоскости и ориентированы тангенциально к образующей ротора, выполненного в виде стального цилиндра, имеющего просверленные по периметру каналы, в которые заложены медные электрически изолированные проводники по форме цилиндрических пружин, электрически соединяющиеся на торцах ротора с медными кольцами, имеющими отверстия, соосные медным цилиндрическим пружинам.

На чертеже упрощенно изображена индукторная электрическая машина по предлагаемому техническому решению.

Индукторная электрическая машина содержит статор 1 с рабочей обмоткой (как в прототипе) и обмоткой возбуждения 2 в виде катушки, размещенный внутри статора 1 ротор 3, смонтированный на немагнитном валу 4, магнитопроводящие щиты (на фиг. не показаны), снабженные выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод (на фиг. не показан). Обмоток возбуждения 2 имеется три, каждая из которых равноудалена от соседних на 120° и выполнена по типу трехфазного трехстержневого трансформатора 5, стержни которого расположены в одной плоскости и ориентированы тангенциально к образующей ротора 3, выполненного в виде стального цилиндра, имеющего просверленные по периметру каналы, в которые заложены медные проводники по форме цилиндрических пружин, электрически соединяющиеся на торцах ротора 3 с медными кольцами, имеющими отверстия соосные медным цилиндрическим пружинам. Трехфазный трехстержневой трансформатор 5 обмотки возбуждения 2 - электромагнит с трехфазной магнитной системой, на каждом сердечнике которой размещено по одной обмотке, питающейся от своей фазы источника трехфазного тока. Поэтому магнитные потоки Фi (i=1, 2, 3) в сердечниках сдвинуты по отношению друг к другу на 120°:

Ф1=Ф·sin wt;

Ф2=Ф·sin (wt+120°);

Ф3=Ф·sin (wt+240°).

Результирующая Fрез электромагнитных сил от потока Ф1 в полюсе первом (F1), от потока Ф2 в полюсе втором (F2), от потока Ф3 в полюсе третьем (F3) представима как

Fрез=F1+F2+F3

или

Fрез=Fср{3-[cos2wt+cos(2wt+240°)+cos(2wt+480°)]}=3Fср,

то есть результирующее значение электромагнитной силы остается неизменным во времени. Точка же приложения результирующей электромагнитной силы с двойной частотой перемещается между срединными плоскостями двух содействующих сердечников магнита-стержней трансформатора 5.

Ротор в предлагаемом исполнении выполняет функцию подвижной части магнитопровода и представляет собой часть электромагнита, которая, воспринимая электромагнитное усилие Fрез от обмотки возбуждения 2, передает его в рабочую обмотку в режиме генерации ЭДС электрической машиной или передает соответствующим деталям приводимого в действие механизма в режиме двигательном электрической машины, расширяя диапазон скорости и мощности индукторных электрических машин без ограничений ротора-прототипа.

Таким образом, по мнению заявителя, предлагаемое техническое решение является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.

Индукторная электрическая машина, содержащая статор с рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения в виде катушки, размещенный внутри статора ротор, смонтированный на немагнитном валу, магнитопроводящие щиты, снабженные выступами, между которыми с прилеганием к ним установлен внешнезамкнутый магнитопровод, отличающаяся тем, что обмоток возбуждения имеется три, каждая из которых равноудалена от соседних на 120° и выполнена по типу трехфазного трехстержневого трансформатора, стержни которого расположены в одной плоскости и ориентированы тангенциально к образующей ротора, выполненного в виде стального цилиндра, имеющего просверленные по периметру каналы, в которые заложены медные электрически изолированные проводники по форме цилиндрических пружин, электрически соединяющиеся на торцах ротора с медными кольцами, имеющими отверстия, соосные медным цилиндрическим пружинам.

Изобретение относится к индукторному сварочному генератору аксиального типа и может быть использовано при изготовлении автономных источников питания сварочной дуги.

Электрическая машина совмещенного типа // 2144253

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей выполнения электрических машин совмещенного типа, содержащих статор с якорной обмоткой и обмоткой возбуждения возбудителя, а также ротор с обмоткой возбуждения, которая уложена не по всей окружности периметра и образует большие зубцы.

Герметичный бесконтактный синхронный генератор торцевого типа // 2101838

Изобретение относится к электротехнике и касается особенностей герметичных бесконтактных синхронных генераторов торцового типа. .

Полюс ротора синхронной явнополюсной электрической машины // 2058648

Изобретение относится к электромашиностроению. .

Электромашинный агрегат // 1798864

Генераторный источник питания // 1757037

Асинхронизированная синхронная электрическая машина с реверсивной системой возбуждения // 1746474

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронизированным синхронным электрическим машинам с многофазными обмотками возбуждения и бесщеточными реверсивными системами возбуждения.

Бесконтактный генератор переменного тока // 1622914

Синхронная электрическая машина с бесщеточной реверсивной системой возбуждения // 1356130

Изобретение относится к электротехнике , а именно к электрическим машинам, и касается выполнения турбогенераторов и синхронных компенсаторов большой мошдости. .

Синхронная неявнополюсная электрическая машина // 1251242

Изобретение относится к электрическим машинам, н частности к турбогенераторам и неявнополюсным синхронным компенсаторам большой мощности . .

Индукторный генератор с торцевым возбуждением // 2454775

Изобретение относится к области электротехники, а именно к индукторным генераторам, и может быть использовано для выработки электрической энергии при вращении ротора, в частности для получения постоянного, однофазного и трехфазного переменного тока нормальной и повышенной частоты.

Реактивная коммутируемая электрическая машина с поворотной симметрией // 2450410

Изобретение относится к области электротехники и электромеханики, а именно к электроприводам с реактивными электрическими машинами, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и на электротранспорте в регулируемом электроприводе.

Бесконтактная электрическая машина с аксиальным возбуждением // 2437201

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и высокочастотным генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных синхронных электрических машин с аксиальным возбуждением и может быть использовано при широком диапазоне частот вращения вала машины (от единиц оборотов в минуту до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту) в системах автоматики, автономных системах электрооборудования, в военной, космической технике, на авиационном и автомобильном транспорте, в качестве тяговых управляемых и неуправляемых электроприводов, ветрогенераторов, многофазных синхронных электрических двигателей и высокочастотных синхронных электрических генераторов переменного тока, многофазных генераторов преобразователей частоты (включая трехфазные системы), а также при выпрямлении выходного переменного напряжения и тока генераторов при помощи полупроводниковых выпрямительных устройств и с возможностью применения сглаживающих фильтров для уменьшения пульсаций выходных параметров в качестве источников питания постоянным (выпрямленным) током.

Синхронная реактивная машина // 2422972

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в регулируемых электроприводах общепромышленных механизмов, а также в транспортных средствах, а именно в источниках питания бортовой сети автомобилей, тракторов, вездеходов и т.д.

Бесконтактная редукторная электрическая машина с явнополюсным якорем // 2416859

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения бесконтактных электрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартеров-генераторов, электроусилителей руля, прямых приводов в бытовой технике, электроприводов большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, в качестве прямых приводов без применения механических редукторов, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов, синхронных генераторов преобразователей частоты и в качестве управляемых шаговых двигателей.

Электрическая редукторная машина с явнополюсным якорем // 2416858

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается конструктивного исполнения синхронных электрических машин с контактными кольцами с возможностью глубокой электромагнитной редукции и может быть использовано в системах автоматики, в бытовой технике в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, электроприводов большой и средней мощности судов, троллейбусов, трамваев метро, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и синхронных генераторов преобразователей частоты.

Реактивная машина // 2412519

Изобретение относится к области электротехники, в частности к реактивным электрическим машинам, и может быть использовано в системах автоматического управления положением и перемещением регулирующего органа.

Синхронная реактивная машина // 2408967

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, в регулируемых электроприводах общепромышленных механизмов, а также в транспортных средствах, а именно, в источниках питания бортовой сети автомобилей, тракторов, вездеходов и т.д.

Бесконтактная редукторная магнитоэлектрическая машина с полюсным зубчатым индуктором // 2392723

Изобретение относится к области электротехники и в частности - к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается особенностей конструктивного исполнения бесконтактных магнитоэлектрических машин с электромагнитной редукцией и может быть использовано в системах автоматики, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, прямых приводов в бытовой технике, электроприводов бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и синхронных генераторов преобразователей частоты.

Бесконтактная редукторная электрическая машина с комбинированным возбуждением // 2390086

Изобретение относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным электрическим двигателям, электроприводам и генераторам, касается особенностей конструктивного исполнения бесконтактных электрических машин с электромагнитной редукцией, и может быть использовано в системах автоматики, в качестве мотор-колес, мотор-барабанов, стартер-генераторов, электроусилителей руля, электроприводов большой и средней мощности судов, транспортных средств, бетоносмесителей, грузоподъемных механизмов, ленточных транспортеров, насосов для перекачки жидкостей, механизмов с высокими моментами на валу и низкими частотами его вращения, а также в качестве ветрогенераторов, гидрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов и синхронных генераторов преобразователей частоты.

Устройство пуска синхронного двигателя // 2396692

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводе турбомеханизмов и иных машин средней мощности, не требующих регулирования частоты вращения, обеспечивающем управление синхронными двигателями и силовыми блоками «трансформатор-двигатель».