PL84307B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest bezszczotkowa prad¬ nica synchroniczna o duzym momencie bezwlad¬ nosci, w szczególnosci do pradotwórczych zespo¬ lów spalinowo-elektrycznych.

Dotychczas bezszczotkowe pradnice synchroniczne o powiekszonym momencie bezwladnosci wykony¬ wane sa jako maszyny z umieszczona na zewnatrz twornika magnesnica, której bieguny wykonane sa w postaci klów. Poza tym powszechnie stoso¬ wanym sposobem uzyskiwania powiekszonych mo¬ mentów bezwladnosci pradnic jest stosowanie do¬ datkowych kól zamachowych sprzegnietych mecha¬ nicznie za pomoca sprzegiel z wykonanymi normal¬ nie pradnicami.

Wada pradnic z biegunami w postaci kól jest ich duzy ciezar wynikajacy z wystepowania w takich pradnicach bardzo duzych, w porównaniu do stru¬ mienia czynnego pradnicy, strumieni rozproszenia.

Ponadto na skutek dzialania sil odsrodkowych wy¬ stepujacych przy duzych predkosciach obrotowych oraz naciagu magnetycznego i wystepujacego w zwiazku z tym zjawiska odchylania sie konców klów oraz ewentualnego ocierania sie ich o nieru¬ chome elementy pradnicy, kly wirnika tych ma¬ szyn musza byc wykonane z materialu magnetycz¬ nego o dobrych wskaznikach wyrzymalosci me¬ chanicznej. Powieksza to koszt wykonania tych maszyn. Stosowanie dodatkowych kól zamachowych sprzegnietych mechanicznie z normalnie wykonany- mi pradnicami powoduje równiez znaczne zwiek¬ szenie wymiarów i masy ukladu.

Celem wynalazku jest uzyskanie powiekszonego momentu bezwladnosci pradnicy synchronicznej bez powiekszenia jej ciezaru jednostkowego lub konstrukcyjnie z nia zwiazanych urzadzen.

Istota bezszczotkowej pradnicy synchronicznej o duzym momencie bezwladnosci wedlug wynalazku polega na tym, ze pradnica ta sklada sie ze stojana wewnetrznego i zewnetrznego, których rdzenie sta¬ nowia pakiet lub pakiety wykonane z blach elek¬ tromagnetycznych uzlobkowanych na obwodzie we¬ wnetrznym stojana zewnetrznego i na obwodzie zewnetrznym stojana wewnetrznego. W zlobkach pakietu jednego ze stojanów umieszczone jest uzwo¬ jenie twornika pradnicy, zas w zlobkach drugiego ze stojanków znajduje sie uzwojenie wzbudzenia wzbudnicy. Koncentrycznie umieszczony miedzy stojanami wirnik wykonany jest w postaci pierscie¬ nia z blach elektromagnetycznych o wykroju okra¬ glym. Pakiet wirnika uzlobkowany jest tak na zewnetrznym jak i wewnetrznym obwodzie wy¬ kroju. W zlobkach wirnika na jednym z obwodów wykroju umieszczone jest uzwojenie wzbudzenia pradnicy oraz uzwojenie tlumiace pradnicy, zas na drugim obwodzie wykroju znajduje sie uzwoje¬ nie twornika wzbudnicy. Uzwojenie twornika wzbudnicy umieszczone jest w zlobkach po tej stronie wykroju blach rdzenia wirnika, naprzeciw której znajduje sie rdzen magnesnicy wzbudnicy 84 30784 3 z uzwojeniem wzbudzenia wzbudnicy. Uzwojenie wzbudzenia pradnicy i uzwojenie tlumiace prad¬ nicy sa umieszczone w zlobkach na przeciwleglym obwodzie wykroju blach wirnika po stronie, na¬ przeciw której znajduje sie rdzen twornika prad¬ nicy z jego uzwojeniem. Tarcza nosna pradnicy z osadzonym na niej wirnikiem pradnicy moco¬ wana jest bezposrednio na wolnym koncu walu silnika napedowego pradnicy lub w inny sposób sprzezona z silnikiem napedowym. Polaczenia kon¬ strukcyjne pomiedzy podzwojnikiem a nosnikiem wirujacych elementów pólprzewodnikowych wyko¬ nane sa w postaci zeber. Tarcza nosna, na której osadzony jest wirnik pradnicy, jest uzebrowana.

Wykonanie bezszczotkowej pradnicy synchronicz¬ nej o duzym momencie bezwladnosci wedlug wy¬ nalazku sprawia, ze jej konstrukcja jest optymalna przy znacznie wiekszym stosunku podzialki biegu¬ nowej pradnicy do dlugosci zelaza czynnego niz w pradnicach konstruowanych wedlug dotychczaso¬ wych zasad. Dzieki temu pradnica wedlug wynalaz¬ ku ma znacznie wiekszy moment bezwladnosci od pradnic dotychczas stosowanych, przy zachowaniu wartosci wskazników ciezarowych na jednostke mocy zblizonych do uzyskiwanych w pradnicach dotychczas wykonywanych. Sposób rozmieszczenia w zlobkach wirnika uzwojenia wzbudzenia prad¬ nicy i uzwojenia tlumiacego pradnicy oraz uzwo¬ jenia twornika wzbudnicy umozliwia pelne mag¬ netyczne wykorzystanie zelaza czynnego wirnika zmniejszajac do minimum niekorzystny wplyw skutków nasycenia magnetycznego zelaza wirnika wywolanego strumieniem glównym pradnicy. Dzie¬ ki temu nie wystepuje tu zmniejszenie wartosci sily elektromotorycznej indukowanej w uzwojeniu twornika wzbudnicy, zaleznej od dzialania prze¬ plywu wytwarzanego przez uzwojenie wzbudzenia wzbudnicy. Powiekszony moment bezwladnosci pradnic wedlug wynalazku pozwala na wyelimino¬ wanie np. w zespolach spalinowo-elektrycznych osobnego kola zamachowego, przez co zespoly takie staja sie lzejsze i krótsze. Wykonanie polaczen konstrukcyjnych nosnika wirujacych elementów pólprzewodnikowych z podzwojnikiem w postaci zeber oraz polaczen konstrukcyjnych pierscienia dociskowego pakietu wirnika z nosnikiem wirnika równiez w postaci zeber sprawia, ze w pradnicy wedlug wynalazku wykonanie oddzielnych wenty¬ latorów staje sie zbedne, przez co zmniejsza sie jej masa i dlugosc. Poza tym mocowanie wprost na wale silnika napedowego pradnicy nosnika wir¬ nika pradnicy sprawia, ze nie musi ona zawierac lozysk.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie ma rysunku, oa którym fiig. 1 przedstawia przekrój podluzny bezszczotkowej pradnicy syn¬ chronicznej o duzym momencie bezwladnosci, fiig. 2 — jej przekrój poprzeczny, zas fiig. 3 — przy¬ kladowy schemat polaczen uzwojen pradnicy. Sto- jan 1 pradnicy sklada sie z uzebrowanych cylin¬ drów, w których umieszczono dwa uzwojone rdze¬ nie: magnesnicy wzbudnicy 2 oraz twornika prad¬ nicy 3 powiazanych ze soba konstrukcyjnie. Rdzen magnesnicy wzbudnicy 2 wykonany jest z blach elektromagnetycznych uzlobkowanych na obwodzie. 307 4 W zlobkach 4 równomiernie lub nierównomiernie rozlozonych na obwodzie blach rdzenia 2 stojana wzbudnicy umieszczone jest uzwojenie wzbudzenia wzbudnicy 5. Rdzen 3 twornika pradnicy jest wy- konany z blach elektromagnetycznych równomiernie uzlobkowanych na obwodzie. W zlobkach 6 pakietu 3 umieszczone jest uzwojenie 7 twornika prad¬ nicy o poskoku srednicowym lub skróconym. Sto- jan 1 pradnicy z wzbudnica przystosowany jest do io kolnierzowego zamocowania z tym elementem obu¬ dowy 8 silnika napedowego, który jest jednoczesnie oslona tarczy nosnej 9 rdzenia 10 wirnika pradnicy.

Tarcza nosna 9 jest osadzona wprost na wolnym koncu walu 23 silnika napedowego. Rdzen 10 wir- nika pradnicy jest wykonany z blach elektromagne¬ tycznych o wykroju pierscieniowym uzlobkowany na zewnetrznym i wewnetrznym obwodzie wykro¬ ju blach, w konsekwencji w pradnicy sa dwie mag¬ netycznie czynne szczeliny powietrzne: wewnetrzna i zewnetrzna. W zlobkach 11 rdzenia 10 wirnika umieszczone jest uzwojenie 12 wzbudzenia pradni¬ cy, a w zlobkach 13 — uzwojenie 14 tlumiace prad¬ nicy. W zlobkach 15 równomiernie rozlozonych na obwodzie wykroju blach rdzenia 10 wirnika umie- szczone- jest uzwojenie 16 twornika wzbudnicy, przy czym zlobki 15 umieszczone sa na przeciwleglym obwodzie wykroju blach wirnika niz zlobki 11 z umieszczonym uzwojeniem 12 wzbudzenia prad¬ nicy oraz zlobki 13 z umieszczonym uzwojeniem 14 tlumiacym pradnicy. Uzwojenie 12 wzbudzenia pradnicy zasilane jest z uzwojenia 16 twornika wzbudnicy poprzez wirujacy uklad szesciu elemen¬ tów pólprzewodnikowych 17. Polaczenia konstruk¬ cyjne nosnika 19 pólprzewodnikowych wirujacych elementów 17 z tym podzwojnikiem 18, który znaj¬ duje sie po stronie przeciwnej od napedu pradni¬ cy, wykonane sa w postaci zeber 20. Podobnie w postaci zeber 21 wykonane sa polaczenia konstruk¬ cyjne tarczy nosnej 9 rdzenia wirnika z pierscie- 40 niem dociskowym 22 od strony napedu. Zebra 21 i 20 polaczen konstrukcyjnych wirnika spelniaja w pradnicy role wentylatora.

W pradnicy tej uzwojenie wzbudzenia pradnicy 5 zasilane jest pradem stalym ze zródla obcego lub 45 regulatora napiecia. W czasie wirowania wirnika pradnicy strumien magnetyczny wytworzony przez przeplyw uzwojenia wzbudzenia wzbudnicy 5 indu¬ kuje w uzwojeniu twornika wzbudnicy 16 sile elek¬ tromotoryczna przemienna. Uzwojenie wzbudzenia 50 pradnicy 12 zasilane jest napieciem wytworzonym w uzwojeniu twornika wzbudnicy 16 po jego wy¬ prostowaniu w ukladzie wirujacych z uzwojeniami elementów pólprzewodnikowych 17. Napiecie na zaciskach UVW pradnicy pojawia sie w wyniku 55 indukowania sie sily elektromotorycznej w uzwo¬ jeniu 7 twornika pradnicy jako wynik dzialania przeplywu, a nastepnie strumienia wytworzonego pradem stalym uzwojenia wzbudzenia pradnicy 12. 60

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Bezszczotkowa pradnica synchroniczna o du¬ zym momencie bezwladnosci zawierajaca pradnice synchroniczna i wzbudnice pradu przemiennego 65 z wirujacym ukladem prostowniczym, znamienna5 84 307 6 tym, ze sklada sie ze stojana wewnetrznego i sto- jana zewnetrznego, których rdzenie stanowia pa¬ kiet lub pakiety z blach elektromagnetycznych uzlobkowanych na obwodzie wewnetrznym stojana zewnetrznego i na obwodzie zewnetrznym stojana 5 wewnetrznego, z umieszczonymi w zlobkach uzwo¬ jeniami twornika pradnicy w jednym ze stojanów i wzbudzenia wzbudnicy w drugim ze stojanów, z omieszczonym koncenitrycznlie mieday isitojamami wirnikiem, którego rdizen (10) wykonany jest w pós- 10 tac! pierscienia z blach eleikitiromagneityciznych o wy¬ kroju okraglym uzlobkowanych na zewnetrznym i wewnetrznym obwodzie wykroju z tym, ze w zlob¬ kach (11, 13, 15) wirnika na jednym obwodzie wy¬ kroju umieszczone jest uzwojenie (12) wzbudzenia 15 pradnicy oraz uzwojeniie (14) tlumiace pradnicy, zas na diruigim obwodzie wykroju umiesizcizome jest uzwo¬ jenie (16) twornika wzbudnicy, przy czym uzwo¬ jenie to umieszczone jest w zlobkach (15) po tej stronie wykroju blach rdzenia (10) wirnika, na- 20 Przekrój A-A 19 20 18 12 14 3 22 7 25 Fiq.1 przeciw której znajduje sie rdzen (2) magnesnicy wzbudnicy z uzwojeniem (5) wzbudzenia wzbud¬ nicy, a uzwojenie (12) wzbudzenia pradnicy i uzwo¬ jenie (14) tlumiace pradnicy sa umieszczone w zlobkach (11 i 13) na przeciwleglym obwodzie wy¬ kroju blach wirnika po stronie, naprzeciw której znajduje sie rdzen (3) twornika pradnicy z jego Uzwojeniem (7), przy czym nosna tarcza (9) prad¬ nicy z osadzonym na niej wirnikiem pradnicy mo¬ cowana jest bezposrednio na wolnym koncu walu silnika napedowego pradnicy.

2. Bezszczotkowa pradnica synchroniczna wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze polaczenia konstruk¬ cyjne pomiedzy podzwojnikiem a nosnikiem (13) wirujacych elementów pólprzewodnikowych (17) wykonane sa w postaci zeber (20).

3. Bezszczotkowa pradnica synchroniczna wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze tarcza nosna (9), na której osadzony jest wirnik pradnicy, iest uze- browana.84 307 Przekrój fi-fi 17 12 Fiq.$ PZG Bydg., zam. 1644/76, nakl. 120+20 Cena 10 zl