Бесщеточный генератор переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о 841076

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2010,.75 (21) 2185752/24-07

Р1 М 1 3

Н 02 К 19/16 (23) Приоритет - (32) 22,1074

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (33) СфРй (31) Р-2820/74

Опубликовано 230681Ьюллетень М 23

Дата опубликования описания 230681

{5З) УДХ 621. 313. э 2 (088. В) (72). Автор изобретения

Иностр ан ец

Иван Мрчун (СФРЮ) (71) заявитель (54) БЕСЦЕТОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. Изобретение относится к производству, преобразованию и распределению электрической энергии, в частности к электрическим машинам.

Известен генератор с когтеобразными полюсами, имеющий высокую удельную мощность (1).

Недостатками этого генератора является наличие роторной обмотки, контактных колец и щеток.

Известен бесщеточный генератор, содержащий ротор с явновыраженными полюсами и статор,у которого ярмо и зубцы изготовлены из отдельных, расположенных под прямым углом друг к другу пластин, а зубцы статора находятся в пазах ярма и служат опорой для держателей обмотки возбуждения )2).

Недостатком известного генератора является низкая удельная мощность.

Цель изобретения — повышение мощности. Эта цель достигается тем< что в середине зубцов статора выполнены на правленные радиально наруя и. радиально внутрь выступы, ярмо выполнено иэ двух колец, причем выступы находятся между двумя кольцами ярма, внешние поверхности периферии которых находятся на одной линии c,ðäðø

2 ними поверхностями выступов и по гра ничным линиям этих внешних поверхностей кольца и выступы зубцов жесткф связаны между собой, а держатели об мотки возбуждения прикреплены к вы ступам зубцов.

Кроме того, зубцы на их обращЕнной к полюсам стороне в осевом направ ленни выполнены двойной ширины в сравнении с шириной стороны, обращенной к ярму.

На фиг. 1 изображен генератор, продольный развез; на фиг. 2 — вид сбоку в осевом направлении на разрез статора без статорной обмотки и обмотки возбуждения; на фиг. 3 — ак сонометрическая проекция статорного зуба в первой форме выполнения, около которого находится полюс ротора, на фиг. 4 — вид наружу в радиальном направлении против зубьев статора или полюсов ротора, откуда видно, как полюса ротора перекрывают зубья ста тора; на фиг. 5 — аксонометрическое иэображение зуба статора второй фор;мы выполнения.

На оси напрессована гильза 1 с роторным венцом 2, с другой стороны, однако, такой же венец 2 надет и укреплен болтами, с помощью которых ро84107б гор собирается или разбирается при необходимости. На обоих венцах 2 ро.тора находятся отогнутые вовнутрь,полюса 3, которые расположены .так, что, ось симметрии полюса 3 на одной стороне одновременно является осью симметрии промежутка между полюсами на отивоноложйой стороне. Таким обра- . ом при вращении движутся попеременно йад зубом статора полюс 3 левого и правого венца или, соответственно, равный и северный полюс. Каждый ве;; неЦ может иметь любое количество йоmocos,. Общее количество полюсов 3 мо.жет составлять .два, четыре, шесть, восемь и т.д., что .дает желаемую час" тоту при заданных оборотах генерато- 15 ра. Форма полюсов 3 подобна параболической функции (фиг. 31.

Ротор, окружен статором, который состоит иэ зубьев 4 и ярма .5. Ярмо 5, как большинство.магнитопроводов в Щ

° электрических машинах, состоит из -. пластин и образовано из двух колец.

КольцО ярма 5 образует намотанная лента динамной стали, которая в несколь: ких местах сварена с наружной стороны аргоновой сваркой. Таким образом в намотанных и скрепленных кольцах вырезаны или выдолблены пазы, в которые вставлены зубья 4. В больших машинах зубья при вставлении их н пазы электрически изолируются. Установка зубьев 4 показана на фиг. 2.

Зубья 4; вследствие их особой форваю, так выполнены из пластин, что количество пластин определяет толщину зуба. В своей верхней части зуб 4 расширяется примерно вдвое. Такая ширина делает возможным увеличение поверхности и уменьшение плотности магнитного потока в воздушном зазоре, 40 что уменьшает ампервитки возбуждения.

Зуб 4 на своей более узкой части имеет выступ б, который служит для того, .чтобы на внешней стороне статора выступ б можно было бы соединить с яр- 45 мом 5 аргоновой аваркой. Таким образом получают механическое соединение между зубом 4 и ярмом 5, причем иеста сварки не являются короткозаикнутыми витками. Выступы 7 на широкой части зуба держат носитель 8, на котором укреплена обмотка возбуждения 9. Носитель 8 состоит из немаг- . нитного материала, и вставлен в выступы 7 и склепан с ними, причем они выполняют еще добавочную задачу— служат как добавочная поверхность для магнитного потока от полюса 3 на эуб 4., Поверхность в районе воздушного зазора у зуба 4 может быть увеличе- щ на двумя способами.

В первом случае (фиг. 3) на широкой части зуба 4 наружные пластины

10 отогнуты наружу для увеличения поверхности. Кроме того,-, посредством у их формируется временной закон изменения магнитного потока, т.е. форма выходного напряжения приближается к синусоидальной.

Во втором случае (фиг. 5) зуб отогнут в одном направлении так,.что он после токарной обработки в сборе со статором имеет увеличенную поверхность 11 ° На зубьях 4 известным образом намотана трехфазная якорная обмотка 12, которая в зависимости от частоты охватывает определенное количество зубьев статора.

Бесщеточный генератор работает следующим образом.

Иагнитный поток замыкается таким образом, что обмотка возбуждения 9 в гильзе 1 и в оси ротора создает магнитный поток, который через венец

2 и полюс 3 проходит через воздушный зазор над отогнутыми внешними пластинами 10 или.увеличенной поверхностью

11 более широкой части зубьев 4 в ярмо 5, а оттуда снова в зуб и через воздушный зазор к полюсу 3 и через венец второй стороны ротора. При вращении ротора над каждым зубом статора 4 по очереди проходит то северный, то южный .пожос ротора, каждый с одной своей стороны. В узкой части зуба 4 магнитный поток с обеих сторон зуба объединяется в одном сечении и здесь. магнитный поток протекает в обоих направлениях. На атой части находится якорная обмотка ° Такая конструкция зуба обеспечивает максимальный КПД машины.

Формула изобретения

1. Бесщеточный генератор переменного тока, содержащий ротор с явновыраженными полюсами и статор, у которого ярмо и зубцы выполнены иэ отдельных расположенных под прямым углом друг к другу пластин, а зубцы статора расположены в пазах ярма, являясь опорой для держателей обмотки возбуждения, о т л и ч. а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения мощности,.в середине зубцов статора выполнены направленные радиально наружу и радиально внутрь выступы, ярмо выполнено из двух колец, причем выступы находятся между двумя кольцами ярма, внешние поверхности перифе- . рии которых расположены на одной линии с внешними поверхностями выступов и по граничным линиям этих внешних поверхностей кольца и выступы зубцов жестко связаны между собой, а держатели обмотки возбуждения при- . креплены к выступам зубцов.

2. Генератор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что зубцы на их обращенной к полюсам стороне в осевом .направлении выполнены двойной

841076 ширины в сравнении с шириной стороны, обращенной к ярму.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 62.275, кл. 21 d 3, 1941.

2. Авторское свидетельство СССР (9 404163, кл. Н 02 К 19/22, 1969 °

841076

Составитель Л. трепутнева

Техред Н. Ковалева Корректор Г. Назарова

Редактор А. XH)Kук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4798/80 ираж 730, . Подписное

1-:НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5