Индукторный генератор
Владельцы патента RU 2517172:
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 бесконтактных синхронных генераторов индукторного типа, работающих, преимущественно, на выпрямительную нагрузку и применяемых, например, в генераторных установках автотракторной техники. Предлагаемый индукторный генератор, содержащий переднюю и заднюю крышки, статор с рабочей обмоткой, источник возбуждения и ротор с валом, согласно изобретению, дополнительно снабжен ферромагнитным кольцом, замыкающими элементами, магнитопроводом в виде звездочки с отверстием и немагнитной вставкой, причем ферромагнитное кольцо установлено первой боковой стороной во внешней от лобовых частей зоне статора вплотную, с другой стороны ферромагнитного кольца установлены замыкающие элементы, соединенные с зубцами звездочки, при этом сама звездочка прикреплена к задней крышке при помощи немагнитной вставки, а ротор с валом размещен в центральном отверстии звездочки. Технический результат - обеспечение возможности генерирования ЭДС при скоростях вращения от низких до номинальной вала ротора синхронного генератора индукторного типа по сравнению с тем, что для работы асинхронного генератора требуется обеспечить вращение ротора выше номинальной скорости. 5 ил.
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к бесконтактным синхронным генераторам индукторного типа, работающим преимущественно на выпрямительную нагрузку, применяемым, например, в генераторных установках автотракторной техники.
Известен автотракторный бесконтактный синхронный генератор [Пат. РФ №2231119/ Литвиненко A.M. - опубл. 20.06.2004, бюл. №17]. Он содержит ротор, статор с системой возбуждения в виде пакета с рабочей обмоткой, обмотку возбуждения ротора, при этом вал выполнен полым с радиальным отверстиями.
Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является синхронный индукторный генератор [Пат. РФ №2400908/ Литвиненко A.M., Мозговой И.Н. - опубл. 27.09.2010, бюл. №27], содержащий два статора с системой возбуждения и рабочими обмотками. Ротор выполнен с полым валом и когтеобразными наконечниками, а источник возбуждения выполнен в виде конических катушек, установленных на крышках. Таким образом, генератор содержит основание, привод и систему управления, а также переднюю, заднюю крышки, статор с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с валом, корпус и стяжные болты.
Его недостатком является невозможность использования в качестве базовой широко распространенной и надежной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.
Изобретение направлено на преодоление невозможности использования в качестве базовой широко распространенной и надежной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.
Это достигается тем, что индукторный генератор, содержащий переднюю, заднюю крышки, статор с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с валом, согласно изобретению, дополнительно снабжен ферромагнитным кольцом, замыкающими элементами, магнитопроводом в виде звездочки с отверстием и немагнитной вставкой, причем ферромагнитное кольцо установлено первой боковой стороной во внешней от лобовых частей зоне статора вплотную, с другой стороны ферромагнитного кольца установлены замыкающие элементы, соединенные с зубцами звездочки, при этом сама звездочка прикреплена к задней крышке при помощи немагнитной вставки, а ротор с валом размещен в центральном отверстии звездочки.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 устройство изображено в разрезе, на фиг.2 - разрез по ферромагнитному кольцу, на фиг.3 - звездочка с замыкающими элементами в рабочем состоянии, на фиг.4 - звездочка с замыкающими элементами, элементы в положении, обеспечивающем проход через лобовые части в процессе сборки, на фиг.5 - разрез в области ротора и источника возбуждения.
Индукторный генератор содержит фланец 1, вал 2, подшипник 3, переднюю крышку 4, корпус 5, ферромагнитное кольцо 6, замыкающие элементы 7, ферромагнитное кольцо установлено в зоне 8, внешней от лобовых частей, вплотную к статору. Замыкающие элементы 7 установлены одной стороной вплотную ко второй стороне кольца 6, а второй стороной прикреплены к зубцам звездочки 9. Звездочка прикреплена к крышке с помощью немагнитной вставки 10, на краю отверстия кольца установлен источник возбуждения 11 (постоянный магнит), также выполненный в виде кольца, который соединен с кольцом звездочки 9, например, с помощью клеевого соединения. Элементы 7 крепятся к зубцам звездочки с помощью болтов 12. Индукторный генератор имеет лобовые части 13, крепление звездочки осуществляется болтами 14, магниты 11 находятся в зоне торцов ротора 15. Передняя и задняя крышки стянуты стяжными болтами, которые на чертеже не показаны, чтобы его не загромождать.
Устройство работает следующим образом. Предварительно в базовой асинхронной машине на токарном станке удаляют с ротора лопатки охлаждения, если они мешают установке дополнительных устройств. При вращении вала 2 ротор 15 также вращается, при этом наличие зубчатой структуры на статоре и на роторе приводит к периодической коммутации потока возбуждения, который замыкается по цепи: источник возбуждения 11, например постоянный магнит, приклеенный к краю отверстия диска - звездочка 9 - замыкающий элемент 7 - ферромагнитное кольцо 6 - статор - базовый зазор - ротор 15 - источник возбуждения 11. В результате в рабочей обмотке статора 18 наводится ЭДС, которая дальше передается потребителю.
Использование данной конструкции позволяет на основе исходной асинхронной машины путем добавления источника возбуждения и деталей магнитопровода получить синхронный индукторный генератор, который обладает тем достоинством, что генерирует ЭДС от низких скоростей вращения вала до номинальной скорости, в то время как для работы асинхронного генератора требуется обеспечить вращение ротора выше номинальной скорости.
Индукторный генератор, содержащий переднюю, заднюю крышки, статор с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с валом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен ферромагнитным кольцом, замыкающими элементами, магнитопроводом в виде звездочки с отверстием и немагнитной вставкой, причем ферромагнитное кольцо установлено первой боковой стороной во внешней от лобовых частей зоне статора вплотную, с другой стороны ферромагнитного кольца установлены замыкающие элементы, соединенные с зубцами звездочки, при этом сама звездочка прикреплена к задней крышке при помощи немагнитной вставки, а ротор с валом расположен в центральном отверстии звездочки.
