Синхронный индукторный генератор
Владельцы патента RU 2516447:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения синхронных генераторов индукторного типа, применяемых, например, в автотракторном оборудовании. Предлагаемый синхронный индукторный генератор содержит источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами. При этом, согласно изобретению, к спинке статора пристыкована ферромагнитная втулка и ферромагнитное кольцо с посадочной расточкой, в которую запрессован дополнительный статор с обмоткой возбуждения, причем в расточку дополнительного статора установлен трубчатый магнитопровод, торцевая сторона которого размещена в торцевой зоне ротора. Использование данного изобретения направлено на достижение технического результата, состоящего в обеспечении бесконтактности индукторного генератора при одновременной возможности использования типовой конструкции статора меньших габаритов и ротора предельно простой конструкции, что уменьшает габариты и упрощает конструкцию индукторного генератора в целом. 2 ил.
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам индукторного типа, применяемым, например, в автотракторном оборудовании.
Известен синхронный генератор [Патент РФ №2335079 / А.М.Литвиненко, Мозговой И.Н. - Синхронный генератор, Бюл. №27, от 27.09.2008, №2007136433/09 от 01.10.2007, МПК Н02К 19/36, Н02К 19/16], который содержит переднюю и заднюю крышки с отверстием, два статора в виде пакетов с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с полым валом и когтеобразным наконечником, а также выпрямитель, отличающийся тем, что между статорами установлена ферромагнитная цилиндрическая перемычка с поясной выемкой, в которой расположен источник возбуждения, а когтеобразные наконечники выполнены в виде двух пакетов и установлены на валу, при этом сплошные центральные части сердечников установлены вплотную друг к другу. В предлагаемом синхронном генераторе обеспечено эффективное использование магнитодвижущей силы обмотки возбуждения за счет укороченного пути протекания магнитного потока.
Недостатком данного синхронного генератора является двухпакетная конструкция, что ведет к увеличению массы и габаритов.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является синхронный индукторный генератор [Патент РФ №2400908 / А.М.Литвиненко, Мозговой И.Н. - Синхронный индукторный генератор, Бюл. №27, от 27.09.2010, №2008147624/07 от 02.12.2008, МПК Н02К 19/20, Н02К 19/16]. Изобретение направлено на достижение технического результата, состоящего в улучшении эксплуатационных характеристик генератора указанного типа за счет снижения потребляющей мощности возбуждения, а также в улучшении теплофизических характеристик синхронных генераторов индукторного типа. Указанный технический результат достигается за счет того, что в синхронном генераторе предлагаемой конструкции эффективным образом используется магнитодвижущая сила обмотки возбуждения за счет укороченного пути протекания магнитного потока, поскольку торцевые части крышек не участвуют в его проводке. Таким образом, данный генератор содержит источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами.
Недостатком данного синхронного индукторного генератора также является двухпакетная конструкция, а кроме того, относительно сложное изготовление конических катушек.
Изобретение направлено на обеспечение возможности использования классического статора с ферромагнитным ротором в варианте индукторной машины.
Это достигается тем, что у синхронного индукторного генератора, содержащего источник возбуждения, основной статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами, согласно изобретению, к спинке статора пристыкованы ферромагнитная втулка и ферромагнитное кольцо с посадочной расточкой, в которую запрессован дополнительный статор с обмоткой возбуждения, причем в расточку дополнительного статора установлен трубчатый магнитопровод, торцевая сторона которого размещена в торцевой зоне ротора.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен заявленный генератор, продольный полуразрез; на фиг.2 - вид спереди.
Синхронный индукторный генератор содержит вал 1, задний подшипник 2, заднюю крышку 3 с ушками 4, стяжные болты 5, статор 6 с лобовыми частями обмотки 7, переднюю крышку 8, ферромагнитную втулку 9, ферромагнитное кольцо 10 с посадочной расточкой, в которую запрессован дополнительный статор 11 с обмоткой возбуждения 12, причем в расточку дополнительного статора установлен трубчатый магнитопровод 13, торцевая сторона которого обращена к балластному зазору 14 в торцевой зоне ротора. Трубчатый магнитопровод 13 прижимается к статору 11 посредством немагнитной прокладки 15 и крышки 8, которая притянута к крышке 3 болтами 5. Ротор 16 имеет зубцы 17, размещенные в рабочем воздушном зазоре 18. Спереди вал установлен в передний подшипник 19.
Синхронный индукторный генератор работает следующим образом. При наличии возбуждения магнитный поток проходит по цепи: статор 11 с обмоткой возбуждения - трубчатый магнитопровод 13 - балластный зазор 14 - ротор 16 - зубцы 17 - рабочий зазор 18 - основной рабочий статор 6 - ферромагнитная втулка 9 - ферромагнитное кольцо 10 - статор 11. При вращении ротора зубцы 17 модулируют магнитный поток, в результате чего в обмотке статора возникает эдс.
Использование данной конструкции позволяет:
- использовать типовую конструкцию основного статора;
- применить предельно простую конструкцию ротора;
- обеспечить бесконтактность;
- применить типовую унифицированную и дешевую конструкцию источника возбуждения в виде статора меньших габаритов, например от генератора меньшей мощности.
Синхронный генератор, содержащий источник возбуждения, статор с полюсными наконечниками и обмоткой, ротор барабанного типа с валом и крышки со стягивающими болтами, отличающийся тем, что к спинке статора пристыкованы ферромагнитная втулка и ферромагнитное кольцо с посадочной расточкой, в которую запрессован дополнительный статор с обмоткой возбуждения, причем в расточку дополнительного статора установлен трубчатый магнитопровод, торцевая сторона которого размещена в торцевой зоне ротора.
