BG66662B1 - Brusheless alternator with rotor with claw poles - Google Patents

Brusheless alternator with rotor with claw poles Download PDF

Info

Publication number
BG66662B1
BG66662B1 BG111509A BG11150913A BG66662B1 BG 66662 B1 BG66662 B1 BG 66662B1 BG 111509 A BG111509 A BG 111509A BG 11150913 A BG11150913 A BG 11150913A BG 66662 B1 BG66662 B1 BG 66662B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
enclosing
cylindrical
aluminum
cylindrical stator
corpus
Prior art date
Application number
BG111509A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG111509A (en
Inventor
Енчо Попов
Николов Попов Енчо
Original Assignee
"Алмотт" Оод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Алмотт" Оод filed Critical "Алмотт" Оод
Priority to BG111509A priority Critical patent/BG66662B1/en
Priority to BG2547U priority patent/BG1785U1/en
Priority to PCT/BG2014/000009 priority patent/WO2014205524A2/en
Publication of BG111509A publication Critical patent/BG111509A/en
Publication of BG66662B1 publication Critical patent/BG66662B1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/243—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors of the claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/06—Cast metal casings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

The alternator is intended for charging storage batteries and for producing rectified voltage for moveable vehicles or for stationary mechanisms and / or objects. It has a reduced radial size with increased current output and extended service life. Part of the outer surface of its cylindrical stator (3) is smooth and is tightly enclosed by an aluminium corpus (11a) square-oval-shaped incorporated with a front shield (11c). Against the front aluminium corpus (11a) butt-to-butt is pressed an enclosing rear aluminium corpus (14a) of the same square-oval shape, as well as the enclosing rear aluminium corpus (14a) is arranged mirror relative to the enclosing front aluminium corpus (11a). At the corners of the enclosing front aluminium corpus (11a) and the enclosing rear aluminium corpus (14a) are formed more than two axial ventilation ducts (12) extending from the front aluminium corpus (11a) through the rear aluminium corpus (14a).

Description

Област на техникатаField of technology

Изобретението се отнася до безчетков алтернатор с ротор с клюнообразни полюси, който е предназначен за зареждане на акумулатори и за произвеждане на електроенергия с изправено напрежение за подвижни превозни средства или за неподвижни средства и/или обекти.The invention relates to a brushless alternator with a rotor with beak-shaped poles, which is intended for charging batteries and for generating direct voltage electricity for mobile vehicles or for stationary vehicles and / or objects.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е безчетков алтернатор с клюнообразни полюси [1], включващ задвижващ вал, върху който неподвижно са монтирани два роторни комплекта с клюнообразни полюси, огледално разположени един спрямо друг. Клюнообразните полюси са обхванали цилиндрични възбудителни комплекти, съосни на задвижващия вал. Всеки роторен комплект се състои от носещи и носени клюнообразни полюсни конфигурации, свързани неподвижно помежду си с немагнитни пръстени. Роторните комплекти са обхванати от цилиндричен статор. Цилиндричният статор е поместен в цилиндричен корпус, затворен от преден и заден щит с вентилационни отвори. Върху задвижващия вал, пред предния щит, е монтиран охлаждащ вентилатор. Задвижващият вал лагерува в предния и задния щит. Цилиндричният статор се състои от цилиндричен пакет с оформени по вътрешната му повърхност канали, които са равномерно разпределени. В каналите равномерно са положени повече от една трифазни намотки от кръгъл меден изолиран проводник, групирани две по две в общи канали. Двете групи трифазни намотки са фазово разместени помежду си на 60 електрически градуса. Върху външната повърхност на цилиндричния статор са разположени кръгово множество равномерно разпределени канали, затворени външно от цилиндричен корпус. Равномерно разположените канали изпълняват ролята на вентилационни канали. Възбудителните комплекти са закрепени към предния и задния щит. Всеки възбудителен комплект се състои от цилиндричен магнитопровод с навита върху него цилиндрична възбудителна бобина. Между цилиндричните магнитопроводи на възбудителните комплекти и цилиндричния статор са оформени цилиндрични пространства, в които са поместени клюнообразните полюси на роторните комплекти с възможност за свободното им завъртване заедно със задвижващия вал. Всяка трифазна намотка е включена със собствени изводи към собствен токоизправителен блок, включващ и диоди към изводи от звездни центрове. Положителните и отрицателните диоди на токоизправителните блокове на трифазните намотки са обединени в два цилиндрични оребрени концентрични алуминиеви пръстена, всеки разположен челно върху задния щит. Върху задния щит е монтиран затварящ капак с вентилационен централен отвор с възможност за свързване с въздуховод.A brushless alternator with beak-shaped poles [1] is known, comprising a drive shaft on which two rotor sets with beak-shaped poles mirror-mounted relative to each other are fixedly mounted. The beak-shaped poles enclose cylindrical excitation kits coaxial with the drive shaft. Each rotor set consists of bearing and worn beak-shaped pole configurations fixedly interconnected by non-magnetic rings. The rotor kits are covered by a cylindrical stator. The cylindrical stator is housed in a cylindrical housing, closed by a front and rear shield with ventilation holes. A cooling fan is mounted on the drive shaft in front of the front shield. The drive shaft is mounted in the front and rear shields. The cylindrical stator consists of a cylindrical package with channels formed on its inner surface, which are evenly distributed. More than one three-phase windings of round copper insulated conductor, grouped two by two in common channels, are evenly laid in the channels. The two groups of three-phase windings are phase-shifted at 60 electrical degrees. On the outer surface of the cylindrical stator are arranged a circular set of evenly distributed channels, closed externally by a cylindrical housing. Evenly spaced ducts act as ventilation ducts. The excitation kits are attached to the front and rear shield. Each excitation set consists of a cylindrical magnetic conductor with a cylindrical excitation coil wound on it. Between the cylindrical magnetic conductors of the excitation sets and the cylindrical stator are formed cylindrical spaces in which are placed the beak-shaped poles of the rotor sets with the possibility of their free rotation together with the drive shaft. Each three-phase winding is connected with its own terminals to its own rectifier unit, including diodes to terminals from star centers. The positive and negative diodes of the rectifier blocks of the three-phase windings are united in two cylindrical ribbed concentric aluminum rings, each located at the front on the rear shield. A closing cover with a central ventilation opening with the possibility of connecting to an air duct is mounted on the rear shield.

Недостатък на известния алтернатор са повишените му радиални размери, дължащи се на кръговото разположение и значителните размери на вентилационните канали около външната повърхност на цилиндричния статор.A disadvantage of the known alternator is its increased radial dimensions due to the circular arrangement and the significant dimensions of the ventilation ducts around the outer surface of the cylindrical stator.

Друг недостатък е, че увеличаването на броя на паралелно работещите положителни и отрицателни диоди, необходимо при увеличаване на токоотдаването, е ограничено от концентричното челно разположение на събирателните пръстени на положителните и отрицателните диоди, както и затрудненото охлаждане на диодите, дължащо се на липсата на въздушни канали и оребрявания между външния и вътрешния диоден алуминиев пръстен.Another disadvantage is that the increase in the number of positive and negative diodes operating in parallel, required to increase the current output, is limited by the concentric frontal arrangement of the collector rings of the positive and negative diodes, as well as the difficult cooling of the diodes due to lack of air channels and fins between the outer and inner diode aluminum ring.

Друг недостатък е и затрудненото охлаждане на задния лагер, водещо до ограничаване на срока на експлоатацията му.Another disadvantage is the difficult cooling of the rear bearing, leading to a limitation of its service life.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задача на изобретението е да се създаде безчетков алтернатор с ротор с клюнообразни полюси, който да бъде с намален радиален размер при повишено токоотдаване и удължен срок на експлоатация.The object of the invention is to provide a brushless alternator with a rotor with beak-shaped poles, which has a reduced radial size with increased current output and extended service life.

Тази задача се решава с безчетков алтернатор с клюнообразни полюси, включващ задвижващ вал, лагеруван в лагерни щитове с монтиран пред предния лагерен щит охлаждащ вентилатор. Върху задвижващия вал неподвижно са монтирани два огледално разположени един спрямо друг роторни комплекти. Всеки роторен комплект се състои от носещи и носени клюнообразни полюсни конфигурации, свързани неподвижно помежду си с немагнитни пръстени. Клюнообразните полюси са обхванали цилиндрични възбудителни комплекти, съосни на задвижващия вал. Роторните комплекти са обхванати от цилиндричен статор, поместен в цилиндричен корпус, затворен от преден и заден щит с вентилационни отвори. Цилиндричният статор се състои от цилиндричен пакет с оформени по вътрешната му повърхност равномерно разпределени канали, в които равномерно са положени повече от една трифазни намотки. Всеки възбудителен комплект се състои от цилиндричен магнитопровод с навита върху него цилиндрична възбудителна бобина. Между цилиндричните магнитопроводи на възбудителните комплекти и цилиндричния статор са оформени цилиндрични пространства, в които са поместени клюнообразните полюси на роторните комплекти с възможност за свободното им завъртване заедно със задвижващия вал. Всяка трифазна намотка е включена със собствени изводи към собствен токоизправителен блок, включващ и диоди към изводи от звездни центрове. Върху задния щит е монтиран затварящ капак с вентилационен централен отвор с възможност за свързване с въздуховод. Изобретението се характеризира с това, че част от външната повърхност на цилиндричния статор е гладка и е обхваната плътно от обхващащ преден алуминиев корпус с квадратно овална форма, който е обединен с предния щит в алуминиево тяло, а към обхващащия преден алуминиев корпус челно е притиснат обхващащ заден алуминиев корпус със същата квадратно овална форма. Обхващащият заден алуминиев корпус е разположен огледално спрямо обхващащия преден алуминиев корпус и е обединен в едно алуминиево тяло със задния щит, като в ъглите на обхващащия преден алуминиев корпус и обхващащия заден алуминиев корпус са оформени повече от два аксиални вентилационни канала, продължаващи от обхващащия преден алуминиев корпус в обхващащия заден алуминиев корпус и разделени от преградни вътрешни ребра, които обхващат външната част на цилиндричния статор върху гладките му повърхности. В зоните на външната повърхност на цилиндричния статор, между преградни вътрешни ребра са оформени трапецовидни каналчета и зъби, чиито радиален размер не надвишава 15% от радиалния размер hl на ярема на цилиндричния статор и с тангенциална стъпка, която не надвишава половината от тангенциалната стъпка на вътрешното множество канали на цилиндричния статор. Обхванатият аксиален размер на пакета на цилиндричния статор от обхващащия преден алуминиев корпус е не по-малък от 2/3 от целия аксиален размер на пакета на цилиндричния статор. Към задния щит, обединен с обхващащия заден алуминиев корпус е долепен и закрепен отрицателен диоден алуминиев пръстен с вътрешни и външни охладителни ребра с радиално набити отрицателни диоди. Върху отрицателния диоден алуминиев пръстен е долепен и закрепен аксиално през изолация положителен диоден алуминиев пръстен с вътрешни и външни охладителни ребра с набити радиално положителни диоди. Задвижващият вал е с удължена задна част, която излиза извън задния лагер и върху нея челно към вътрешната гривна на задния лагер е монтирана оребрена алуминиева втулка.This problem is solved by a brushless alternator with beak-shaped poles, including a drive shaft mounted in bearing shields with a cooling fan mounted in front of the front bearing shield. Two mirror-mounted rotor sets are fixedly mounted on the drive shaft. Each rotor set consists of bearing and worn beak-shaped pole configurations fixedly interconnected by non-magnetic rings. The beak-shaped poles enclose cylindrical excitation kits coaxial with the drive shaft. The rotor kits are covered by a cylindrical stator housed in a cylindrical housing closed by a front and rear shield with vents. The cylindrical stator consists of a cylindrical package with evenly distributed channels formed on its inner surface, in which more than one three-phase windings are evenly laid. Each excitation set consists of a cylindrical magnetic conductor with a cylindrical excitation coil wound on it. Between the cylindrical magnetic conductors of the excitation sets and the cylindrical stator are formed cylindrical spaces in which are placed the beak-shaped poles of the rotor sets with the possibility of their free rotation together with the drive shaft. Each three-phase winding is connected with its own terminals to its own rectifier unit, including diodes to terminals from star centers. A closing cover with a central ventilation opening with the possibility of connecting to an air duct is mounted on the rear shield. The invention is characterized in that part of the outer surface of the cylindrical stator is smooth and is tightly covered by a square front oval enclosing front aluminum housing, which is united with the front shield in an aluminum body, and the front aluminum housing enclosing the front housing. rear aluminum body with the same square oval shape. The enclosing rear aluminum housing is located in a mirror image of the enclosing front aluminum housing and is integrated in one aluminum body with the rear shield, and in the corners of the enclosing front aluminum housing and the enclosing rear aluminum housing are formed more than two axial front valves. housing in the enclosing rear aluminum housing and separated by partition inner ribs which cover the outer part of the cylindrical stator on its smooth surfaces. In the areas of the outer surface of the cylindrical stator, between partition inner ribs are formed trapezoidal grooves and teeth whose radial size does not exceed 15% of the radial size hl of the yoke of the cylindrical stator and with a tangential step not exceeding half the tangential step of the inner multiple channels of the cylindrical stator. The covered axial size of the cylindrical stator package of the enclosing front aluminum housing is not less than 2/3 of the total axial size of the cylindrical stator package. A negative diode aluminum ring with inner and outer cooling fins with radially charged negative diodes is glued and attached to the rear shield, united with the enclosing rear aluminum housing. On the negative diode aluminum ring is glued and fixed axially through insulation a positive diode aluminum ring with inner and outer cooling fins with charged radially positive diodes. The drive shaft has an elongated rear part, which protrudes beyond the rear bearing and a ribbed aluminum sleeve is mounted on it facing the inner bracelet of the rear bearing.

Предимство на безчетковия алтернатор с ротор с клюнообразни полюси е намаленият му радиален размер, което е възможно благодарение на квадратно овалната форма на обединените преден щит с преден корпус и обединените заден щит със заден корпус. Друго предимство е повишеното токоотдаване, дължащо се на подобреното охлаждане чрез оформените канали в ъгловите зони на предния и задния корпус и оформените каналчета върху външната повърхност на цилиндричния статор в зоните на аксиалните канали в корпуса както и на външно и вътрешно разположени охладителни ребра на аксиално разположените един върху друг диодни алуминиеви пръстени. Предимство е удълженият срок на експлоатация, което се дължи на намалената температура на задния лагер и, по-специално, на вътрешната му гривна.An advantage of the brushless alternator with a rotor with beak-shaped poles is its reduced radial size, which is possible thanks to the square oval shape of the combined front shield with front housing and the combined rear shield with rear housing. Another advantage is the increased current output due to the improved cooling through the formed channels in the corner zones of the front and rear housing and the formed channels on the outer surface of the cylindrical stator in the areas of the axial channels in the housing as well as externally and internally located cooling fins. one on top of the other diode aluminum rings. An advantage is the extended service life, which is due to the reduced temperature of the rear bearing and, in particular, its inner bracelet.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Фигура 1 представлява надлъжен разрез на алтернатора съгласно изобретението.Figure 1 is a longitudinal section of the alternator according to the invention.

Фигура 2 представлява напречен разрез на алтернатора през статорната част.Figure 2 is a cross section of the alternator through the stator part.

Фигура 3 представлява поглед отпред към диодния блок без задния капак.Figure 3 is a front view of the diode unit without a back cover.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention

В едно примерно изпълнение безчетковият алтернатор с клюнообразни полюси (фиг. 1) включва задвижващ вал 1, върху който неподвижно са монтирани преден роторен комплект с клюнообразни полюси 2а и огледално разположен спрямо него заден роторен комплект с клюнообразни полюси 2в, които обхващат съосно на задвижващия вал 1 цилиндрични огледално разположени преден възбудителен 4а и заден възбудителен 4в комплекти. Задвижващият вал 1 е лагеруван в лагерни щитове с вентилационни отвори. Върху задвижващия вал 1 е монтиран охлаждащ вентилатор 5. Към задния щит 14в е закрепен покривен капак 7 с централен вентилационен отвор 8, служещ за подаване на въздух от въздуховод. Предният 2а и задният 2в роторни комплекти с клюнообразни полюси са обхванати от цилиндричен статор 3 с оформени по вътрешната му повърхност множество канали 9. В каналите 9 на статора 3 са разположени една или повече от една трифазни намотки 10.In one embodiment, the brushless alternator with beak-shaped poles (Fig. 1) includes a drive shaft 1 on which a front rotor set with beak-shaped poles 2a is fixedly mounted and a rear rotor set with beak-shaped poles 2b mirrored relative to it, which coaxially drive the drive. 1 cylindrical mirror-arranged front excitation 4a and rear excitation 4c sets. The drive shaft 1 is mounted in bearing shields with ventilation holes. A cooling fan 5 is mounted on the drive shaft 1. A roof cover 7 with a central ventilation opening 8, which serves to supply air from an air duct, is attached to the rear shield 14b. The front 2a and the rear 2c rotor sets with beak-shaped poles are covered by a cylindrical stator 3 with a plurality of channels 9 formed on its inner surface. One or more of one three-phase windings 10 are arranged in the channels 9 of the stator 3.

Поне една трета част от дължината на цилиндричния статор 3 е обхваната от алуминиево тяло 11, съставено от обединени преден корпус Пай преден щит 11в. Обхващащият преден корпус Па е с квадратно овална форма над цилиндричния статор 3 и частично извън него. В ъглите на обхващащия преден корпус Пас квадратно овална форма са оформени повече от два аксиални вентилационни канали 12 с преградни вътрешни ребра 13 между тях, принадлежащи към предния корпус 11 а на алуминиевото тяло 11. Останалата част на цилиндричния статор 3 е обхваната от второ обхващащо алуминиево тяло 14, притиснато към предния корпус Па. Второто обхващащо алуминиево тяло 14 е съставено от алуминиев обхващащ заден корпус 14а и заден щит 14в, центровано чрез външната повърхност на цилиндричния статор 3. Задният алуминиев обхващащ корпус 14а е със същата квадратно овална форма както обхващащия преден корпус Па и е огледално разположена на него. Аксиалните канали в задния алуминиев обхващащ корпус 14а са продължение на аксиалните вентилационни канали 12, показани на фиг. 2. Предният корпус 11а и задният алуминиев корпус 14а обхващат цилиндричния статор 3. Обхващащите корпуси обхващат статора върху гладки повърхности 15, разположени в зоните под страните на квадрата и под преградните вътрешни ребра. В зоните между преградните вътрешни ребра 13, върху повърхността на цилиндричния статор 3, са оформени каналчета 16 и зъби 17 с трапецовидна форма и с радиален размер, ненадвишаващ 15% от радиалния размер h 1 на ярема на цилиндричния статор 3 и с тангенциална стъпка, ненадвишаваща половината от тангенциалната стъпка на вътрешното множество канали 9 на цилиндричния статор 3.At least one third of the length of the cylindrical stator 3 is covered by an aluminum body 11 composed of a combined front housing Pie front shield 11c. The enclosing front housing Pa has a square oval shape above the cylindrical stator 3 and partially outside it. In the corners of the enclosing front housing Pass square oval shape are formed more than two axial ventilation ducts 12 with partition inner ribs 13 between them, belonging to the front housing 11 a of the aluminum body 11. The rest of the cylindrical stator 3 is enclosed by a second enclosing aluminum body 14 pressed against the front housing Pa. The second enclosing aluminum body 14 is composed of an aluminum enclosing rear housing 14a and a rear shield 14b centered on the outer surface of the cylindrical stator 3. The rear aluminum enclosing housing 14a has the same square oval shape as the enclosing front housing. The axial channels in the rear aluminum enclosure 14a are a continuation of the axial ventilation channels 12 shown in FIG. 2. The front housing 11a and the rear aluminum housing 14a enclose the cylindrical stator 3. The enclosing housings enclose the stator on smooth surfaces 15 located in the areas below the sides of the square and below the partition inner ribs. In the areas between the partition inner ribs 13, on the surface of the cylindrical stator 3, trapezoidal grooves 16 and teeth 17 are formed with a radial size not exceeding 15% of the radial size h 1 of the yoke of the cylindrical stator 3 and with a tangential step not exceeding half of the tangential step of the inner plurality of channels 9 of the cylindrical stator 3.

Към задния щит 14в челно е долепен и закрепен директно или през изолация 18 отрицателен диоден алуминиев пръстен 19. Върху отрицателния диоден алуминиев пръстен 19 е долепен и закрепен аксиално през друга изолация 20 положителен диоден пръстен 21. В отрицателния диоден алуминиев пръстен 19 са набити отрицателните диоди 22, а в положителния диоден пръстен 21 са набити положителните диоди 23. Върху външната и вътрешна повърхност на положителния диоден пръстен 21 са оформени охладителни ребра 6а, а върху външната и вътрешна повърхност на отрицателния диоден пръстен 19 са оформени охладителни ребра 6в.A negative aluminum diode ring 19 is glued to the rear shield 14b butt directly and fastened directly or through insulation 18. A positive diode ring 21 is glued to the negative diode aluminum ring 19 and axially fastened axially through another insulation 20. In the negative diode aluminum ring 19 the negative 22, and the positive diodes 23 are pressed into the positive diode ring 21. Cooling fins 6a are formed on the outer and inner surface of the positive diode ring 21, and cooling fins 6b are formed on the outer and inner surface of the negative diode ring 19.

Задвижващият вал 1 е с удължена задна част 24, простираща се извън задния лагер 25. Върху удължената част 24, притиснато към вътрешната гривна на задния лагер 25 е монтирана оребрена алуминиева втулка 26.The drive shaft 1 has an elongated rear part 24 extending beyond the rear bearing 25. A ribbed aluminum sleeve 26 is mounted on the elongated part 24 pressed against the inner brace of the rear bearing 25.

Действие на алтернатора с клюнообразни полюсиAlternator action with beak-shaped poles

След завъртване на безчетковия алтернатор с ротор с клюнообразни полюси и подаване на ток през бобините на преден 4а и заден 4в възбудителни комплекти, се създават магнитни потоци, преминаващи между клюнообразните полюси на предния 2а и задния 2в роторни комплекти и цилиндричния статор 3. Магнитните потоци индуктират електродвижещи напрежения в трифазните статорни намотки 10 и през тях протича ток. Този ток създава основни и допълнителни загуби в трифазните статорни намотки 10. Същевременно магнитните потоци пораждат загуби в цилиндричния статор 3 и други железни части. Загуби се пораждат и от тока във възбудителните бобини на предния 4а и задния 4в възбудителни комплекти и при преминаване на ток през диодите 22 и 23. Чрез структурираната охладителна система от канали за охлаждане, съгласно изобретението, чрез обхващане на цилиндричния статор 3 от преден алуминиев Пай заден алуминиев 14а корпус, чрез преминаване на въздух през аксиални вентилационни канали 12, чрез охладителните ребра 6а и 6в на диодния блок и на охлаждането на задния лагер 25 температурата на лагерите, диодите 22 и 23 и трифазните намотки 10, при повишен изходящ ток, не се повишава.After rotating the brushless alternator with a rotor with beak-shaped poles and supplying current through the coils of the front 4a and rear 4c excitation kits, magnetic fluxes are created, passing between the beak-shaped poles of the front 2a and rear 2b rotor kits and the cylindrical stator 3. The magnetic electromotive voltages in the three-phase stator windings 10 and current flows through them. This current creates main and additional losses in the three-phase stator windings 10. At the same time, the magnetic fluxes cause losses in the cylindrical stator 3 and other iron parts. Losses are also caused by the current in the excitation coils of the front 4a and rear 4c excitation kits and when current passes through the diodes 22 and 23. Through the structured cooling system of cooling channels according to the invention, by enclosing the cylindrical stator 3 of front aluminum pie rear aluminum housing 14a, by passing air through axial ventilation ducts 12, through the cooling fins 6a and 6b of the diode block and the cooling of the rear bearing 25 the temperature of the bearings, diodes 22 and 23 and three-phase windings 10, at increased output current, not is rising.

Експериментални резултати, получени при изследване на експериментален образец, реализиращ изобретениетоExperimental results obtained by examining an experimental sample realizing the invention

Авторът на изобретението е създал виртуален модел с повишен изходящ ток от 520А до 600А, реализиращ изобретението. Размерите на безчетковия алтернатор с клюнообразни полюси в радиално направление са намалени с 12% и масата е намалена с 10%. При диапазон на оборотите от 1250 об/min до 6000 об/min и увеличения изходящ ток, температурата на трифазните намотки 10 и диодите 22 и 23 запазва стойността си, а температурата на вътрешната гривна на задния лагер 25 се намалява, чрез което дълготрайността на задния лагер 25 е повишена.The inventor has created a virtual model with increased output current from 520A to 600A, realizing the invention. The dimensions of the brushless alternator with beak-shaped poles in the radial direction are reduced by 12% and the mass is reduced by 10%. At a speed range of 1250 rpm to 6000 rpm and increased output current, the temperature of the three-phase windings 10 and the diodes 22 and 23 remains the same, and the temperature of the inner bracelet of the rear bearing 25 decreases, thereby reducing the durability of the rear bearing 25 is elevated.

Claims (1)

Патентни претенцииPatent claims 1. Безчетков алтернатор с клюнообразни полюси, включващ задвижващ вал, лагеруван в лагерни щитове, и с монтиран пред предния лагерен щит охлаждащ вентилатор, като върху задвижващия вал неподвижно са монтирани два огледално разположени един спрямо друг роторни комплекти, при което всеки роторен комплект се състои от носещи и носени клюнообразни полюсни конфигурации, свързани неподвижно помежду си с немагнитни пръстени, а клюнообразните полюси са обхванали цилиндрични възбудителни комплекти, съосни на задвижващия вал, като роторните комплекти са обхванати от цилиндричен статор, поместен в цилиндричен корпус, затворен от преден и заден щит с вентилационни отвори, като цилиндричният статор се състои от цилиндричен пакет с оформени по вътрешната му повърхност равномерно разпределени канали, в които равномерно са положени повече от една трифазни намотки, при което всеки възбудителен комплект се състои от цилиндричен магнитопровод с навита върху него цилиндрична възбудителна бобина, като между цилиндричните магнитопроводи на възбудителните комплекти и цилиндричния статор са оформени цилиндрични пространства, в които са поместени клюнообразните полюси на роторните комплекти с възможност за свободното им завъртване заедно със задвижващия вал, при което всяка трифазна намотка е включена със собствени изводи към собствен токоизправителен блок, включващ и диоди към изводи от звездни центрове, а върху задния щит е монтиран затварящ капак с вентилационен централен отвор с възможност за свързването му с въздуховод, характеризиращ се с това, че част от външната повърхност на цилиндричния статор (3) е гладка и е обхваната плътно от обхващащ преден алуминиев корпус (Па) с квадратно овална форма, обединен с преден щит (11в) и образуват алуминиево тяло (11), а към обхващащия преден алуминиев корпус (11а) челно е притиснат обхващащ заден алуминиев корпус (14а) със същата квадратно овална форма, като обхващащият заден алуминиев корпус (14а) е разположен огледално спрямо обхващащия преден алуминиев корпус (Па) и е обединен в друго алуминиево тяло (14) със задния щит (14в), като в ъглите на обхващащия преден алуминиев корпус (11а) и обхващащия заден алуминиев корпус (14а) са оформени повече от два аксиални вентилационни канала (12), продължаващи от обхващащия преден алуминиев корпус (Па) през обхващащия заден алуминиев корпус (14а) и са разделени от преградни вътрешни ребра (13), които обхващат външната част на цилиндричния статор (3) върху гладките му повърхности (15), а в зоните на външната повърхност на цилиндричния статор (3), между преградни вътрешни ребра (13) са оформени трапецовидни каналчета (16) и зъби (17), чиито радиален размер не надвишава 15% от радиалния размер hl на ярема на цилиндричния статор (3) и имат тангенциална стъпка, която не надвишава половината от тангенциалната стъпка на вътрешното множество канали (9) на цилиндричния статор (3), а обхванатият аксиален размер на пакета на цилиндричния статор (3) от обхващащия преден алуминиев корпус (Па) е не по-малък от 2/3 от целия аксиален размер на пакета на цилиндричния статор (3), като към обхващащия заден алуминиев корпус (14а) е долепен и закрепен отрицателен диоден алуминиев пръстен (19) с вътрешни и външни (6а) охладителни ребра с радиално набити отрицателни диоди (22), при което върху отрицателния диоден алуминиев пръстен (19) е долепен и закрепен аксиално през изолация (20) положителен диоден алуминиев пръстен (21) с вътрешни и външни (6в) охладителни ребра с набити радиално положителни диоди (23), при което задвижващият вал (1) е с удължена задна част (24), която излиза извън задния лагер (25) и върху нея челно към вътрешната гривна на задния лагер (25) е монтирана оребрена алуминиева втулка (26).A brushless alternator with beak-shaped poles, comprising a drive shaft mounted in bearing shields and a cooling fan mounted in front of the front bearing shield, the drive shaft being fixedly mounted on two mirror-mounted rotor assemblies, each rotor set consisting of of bearing and worn beak-shaped pole configurations fixedly connected to each other by non-magnetic rings, and the beak-shaped poles comprise cylindrical excitation kits coaxial with the drive shaft, the rotor kits being covered by a cylindrical stator housed in front of a cylinder. with ventilation openings, the cylindrical stator consisting of a cylindrical package with evenly distributed channels formed on its inner surface, in which more than one three-phase windings are evenly laid, each excitation set consisting of a cylindrical magnetic conductor with a cylindrical excitation coil wound on it. , as int in the cylindrical magnetic conductors of the excitation sets and the cylindrical stator are formed cylindrical spaces in which are placed the beak-shaped poles of the rotor sets with the possibility of their free rotation together with the drive shaft, where each three-phase winding is connected with its own terminals and diodes to terminals from star centers, and on the rear shield is mounted a closing cover with a central ventilation opening with the possibility of connecting it to an air duct, characterized in that part of the outer surface of the cylindrical stator (3) is smooth and tightly covered from a enclosing front aluminum housing (Pa) with a square oval shape, united with a front shield (11c) and forming an aluminum body (11), and to the enclosing front aluminum housing (11a) a butt covering a rear aluminum housing (14a) with the same is pressed oval in shape, the enclosing rear aluminum housing (14a) being mirrored to the enclosing front aluminum housing (Pa) and is integrated in another aluminum body (14) with the rear shield (14b), and in the corners of the enclosing front aluminum housing (11a) and the enclosing rear aluminum housing (14a) are formed more than two axial ventilation ducts ( 12) extending from the enclosing front aluminum housing (Pa) through the enclosing rear aluminum housing (14a) and separated by partition inner ribs (13) which cover the outer part of the cylindrical stator (3) on its smooth surfaces (15), and in the zones of the outer surface of the cylindrical stator (3), between partition inner ribs (13) are formed trapezoidal grooves (16) and teeth (17), whose radial size does not exceed 15% of the radial size hl of the yoke of the cylindrical stator (3). ) and have a tangential pitch which does not exceed half of the tangential pitch of the inner plurality of channels (9) of the cylindrical stator (3), and the covered axial dimension of the cylindrical stator package (3) of the enclosing front aluminum housing (Pa) is not less than 2/3 of the total axial size of the cylindrical stator package (3), with a negative diode aluminum ring (19) with inner and outer (6a) cooling fins with and attached to the enclosing rear aluminum housing (14a) radially charged negative diodes (22), wherein on the negative diode aluminum ring (19) a positive diode aluminum ring (21) with internal and external (6c) cooling fins with charged radially positive diodes is glued and fixed axially through insulation (20) 23), wherein the drive shaft (1) has an elongated rear part (24) which protrudes beyond the rear bearing (25) and a ribbed aluminum sleeve (26) is mounted on it facing the inner bracelet of the rear bearing (25).
BG111509A 2013-06-24 2013-06-24 Brusheless alternator with rotor with claw poles BG66662B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111509A BG66662B1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Brusheless alternator with rotor with claw poles
BG2547U BG1785U1 (en) 2013-06-24 2013-07-03 Brushless alternator with rotor with wedge-shaped poles
PCT/BG2014/000009 WO2014205524A2 (en) 2013-06-24 2014-02-19 Brushless alternator with claw poles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111509A BG66662B1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Brusheless alternator with rotor with claw poles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG111509A BG111509A (en) 2014-12-30
BG66662B1 true BG66662B1 (en) 2018-04-30

Family

ID=49759632

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG111509A BG66662B1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Brusheless alternator with rotor with claw poles
BG2547U BG1785U1 (en) 2013-06-24 2013-07-03 Brushless alternator with rotor with wedge-shaped poles

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG2547U BG1785U1 (en) 2013-06-24 2013-07-03 Brushless alternator with rotor with wedge-shaped poles

Country Status (2)

Country Link
BG (2) BG66662B1 (en)
WO (1) WO2014205524A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BG66921B1 (en) * 2015-02-23 2019-07-31 "Алмотт" Оод Brushless electric air-cooled machine
CN104795955B (en) * 2015-05-07 2017-08-29 周焕民 Tapered air gap axial direction double loop magnetic field permanent magnet synchronous motor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA836677B (en) 1982-09-29 1984-09-26 Motorola Inc Axial air gap brushless alternator
JP3818213B2 (en) * 2002-05-01 2006-09-06 株式会社デンソー Electric compressor
BG66108B1 (en) * 2007-04-16 2011-04-29 Енчо Попов Brushless alternator with a rotor having beak-shaped poles

Also Published As

Publication number Publication date
BG111509A (en) 2014-12-30
WO2014205524A3 (en) 2015-04-23
WO2014205524A2 (en) 2014-12-31
BG1785U1 (en) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102801265B (en) Motor
KR100473101B1 (en) Automotive alternator
JP6938617B2 (en) Hybrid power system
RU2400908C2 (en) Synchronous inductor generator
JP2007006638A (en) Alternating-current rotary electric machine
CN103208893A (en) Induction excitation type mixed excitation brushless synchronous motor
CN105027398A (en) Power electronic module, method for producing such a module, and rotating electrical machine of a motor vehicle comprising same
JP2005130656A (en) Rotor of rotary electric machine
US10075032B2 (en) Brushless alternator with claw poles
BG109856A (en) Brushless alternator with a rotor having beak-shaped poles
US20050006975A1 (en) Twin coil claw pole rotor with dual internal fan configuration for electrical machine
BG66921B1 (en) Brushless electric air-cooled machine
US20150364957A1 (en) Electric machine
CN104218734A (en) Rotating electrical machine
BG66662B1 (en) Brusheless alternator with rotor with claw poles
JP2002238225A (en) Ac generator
KR20220117051A (en) Stator heat radiating structure of vehicle alternator
CN107148722B (en) Stator for alternator or electric machine
JP3685392B2 (en) AC generator
CN110417144B (en) Rotating electrical machine provided with an optimized distribution of inter-pole magnets
BG67198B1 (en) Stator with ventilation ducts for an electric machine
BG112810A (en) Brusheless alternator with a claw-shaped rotor
BG3094U1 (en) Brusheless alternator with a claw-shaped rotor
SE1551021A1 (en) An electric machine
US20150333599A1 (en) Electric machine