SU1626308A1 - Электромеханический преобразователь вентильного электродвигател - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к тлекгроте И ке, а именно к электрическим машипли пе а Н п ПЛ I IT) гпй И пе Н п ПЛ IT) ременного тока различного назначения. Целью изобретения является улучшение энергетических и массогабаритных показателей. Электоомеханический преобразователь(ЭМП) выполнен в виде 2р-полюсной гп-фазной электрической машины синхронноготипа с комбинированным возбуждени- РМ Якорь ЭМП содержит кольцевую обмотку 1, жестко закрепленную на торои- д i,u ном магнитопроводе 2, а индуктор расположенс до/х торцевых сторон якоря и представляет собой два магнитопроводя- щи диска 3 и 4 с жестко закрепленными на них полюсами с чередующейся полярностьюобразованными намагниченными вдоль оси постоянными магнитами трапеце- идсшьнгй формы, межд которыми на дис(Л С

Description

о го о

Сл)

о

00

1 1

ках 3 и 4 ротора жестко закреплены дополнительные полюса из магнитом гкого материала . Магнитопровод щие диски 3 и 4 установлены на втулках 20 и 21, жестко закрепленных на немагнитном валу 22, и отде- лены от П-образного внутреннего кольцевого магнитопроводэ 19 изол ционИзбретение относитс  к электротехнике , а именно ч вентильным электрическим машинам различного назначени .

Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических и массогабаритных по- казателеГт

На фиг. 1 приведена конструктивна  схема электромеханического преобразовател  (ЭМП); на фиг. 2 - конструктивна  схема магнитопровод щего диска индуктора; на фиг. 3 - схема путей прохождени  потока по продольной d и поперечной q ос м;на фиг, 4 - левый индуктор, аксонометри ; на фиг. 5 - электрическа  схема соединений секций обмотки  кор .

ЭМП (фиг. 1, 2 и 4) выполнен в виде 2р-полюсной m-фазной электрической машины синхронного типа с комбинированным возбуждением. Кажда  фаза обмотки  кор  ЭМП (фиг. 5) выполнена из двух вет- вей, расположенных одна относительно другой со сдвигом на угол  /р и соединенных между собой своими разноименными выводами. Индуктор ЭМП снабжен дополнительными продольной и поперечной об- мотками возбуждени .

Якорь ЭМП содержит кольцевую обмотку 1, жестко закрепленную на тороидальном магнитопроводе 2, а индуктор расположен с двух торцовых сторон  кор  и представл - ет собой два магнитопровод щих диска 3 и

4с жестко закрепленными на них полюсами

5и 6 с чередующейс  пол рностью, образованными намагниченными вдоль оси посто-  нными магнитами трапецеидальной формы, между которыми на дисках 3 и 4 ротора жестко закреплены дополнительные полюса 7 и 8 из магнитом гкого материала. Полюса 5 и 6 из магнитотвердого материала

не имеют непосредственного магнитного контакта и разделены немагнитным материалом 9 с полюсами 7 и 8 из магнитом гкого материала, формирующими одну пол рность и имеющими непосредственный магнитный контакт с дополнительным внешним сегментным магнитопроводом 10. Полюса 5 из магнитотвердого материала одной пол рности имеют непосредственный

ной втулкой 23, жестко закрепленной на наружной поверхности втулок 20 и 21 магнито- провод щих дисков 3 и 4. Изобретение может найти применение в электродвигател х с повышенной равномерностью вращени . 5 ил.

магнитный контакт с дополнительным внутренним сегментным магнитопроводом 11. В корпусе 12 машины через немагнитную кольцевую втулку 13 жестко закреплена поперечна  обмотка возбуждени , выполненна  в виде катушки 14, размещенной во внутреннем пространстве П-образного наружного кольцевого магнитопровода 15, жестко закрепленного через внешнюю изолирующую втулку 16 к наружной поверхности кольцевого статора, к внутренней поверхности которого через внутреннюю изолирующую втулку 17 закреплена продольна  обмотка возбуждени , выполненна  в виде кольцевой катушки 18, размещенной во внутреннем пространстве П-образного внутреннего кольцевого магнитопровода 19, магнитопровод щие диски 3 и 4 заканчиваютс  втулками 20 и 21, жестко закрепленными на немагнитном валу 22, и отделены от П-образного внутреннего кольцевого магнитопровода 19 изол ционной втулки 23, жестко закрепленной на наружной поверхности втулок 20 и 21 магнитопровод щих дисков 3 и 4. П-образ- ные внутренний и наружный кольцевые маг- нитопроводы 15 и 19 примыкают соответственно к внутренним и внешним сегментным магнитопрооодам 11 и 10 обоих магнитопровод щих дисков 3 и 4 через торцовые рабочие зазоры. К наружной торцовой поверхности одного из магнитопровод щих дисков 3 и 4, например правого 4, закреплена подвижна  часть датчика углового положени , выполненного в виде бесконтактного синусно-косинусного орэщающегос  трансформатора 24 дискового типа с кольцевыми высокочастотными трансформаторами

25,статор которого закреплен на внутренней торцовой поверхности подшипникового щита

26.Дл  создани  продольного и поперечного потоков используютс  два типа источников МДС: продольно-поперечное электромагнитное возбуждение и продольное магнитоэлектрическое возбуждение.

Особенности электромагнитного преобразовани  ЭМП заключаютс  в том, что используютс  несколько параллельных путей

дл  прохождени  потоков, пронизывающих обмотку  кор  (фиг. 3). Так, продольный поток , создаваемый N-полюсом одного магни- топровод щего диска, например левого диска 3, входит в тороидальный магнито- провод 2, пронизыва  рабочий зазор и пересека  витки обмотки  кор , примыкающие к N-полюсу, проходит вдоль магнито- провода 2 до S-полюса того же магнитопровод щего диска 3 индуктора, пересека  при этом рабочий зазор и витки обмотки  кор , примыкающие к S-полгасу. Далее по левому магнитопровод щему диску 3 поток замыкаетс  на N-полюс. Аналогичный путь проходит поток, создаваемый N-S-полюсами другого (правого) магнитопровод щего диска 4. При этом используютс  обе активные торцовые стороны обмотки  кор . Существует второй дополнительный путь прохождени  основного продольного потока. Поток, создаваемый N-полюсом левого магнитопровод щего диска 3, проходит через воздушный зазор, обмотку  кор , тороидальный магнитопровод 2 и попадает на S-полюс правого магнитопровод щего диска 4, пронизыва  рабочий зазор и пересека  витки обмотки  кор , примыкающие к S-полюсу, Далее поток проходит к левому магнитопровод щему диску 3 через втулки правого и левого магнитопровод щих дисков 3 и 4 и замыкаетс  на N-полюс левого магнитопровод щего дискл 3. Такое разделение пути прохождени  потока позвол ет, использу  продольную обмотку позбужд З- ни , размещенную во внутреннем пространстве П-образного кольцевого магнитопровода 19, бесконтактно управл ть величиной продольной составл ющей потока.

Управление п оперечной составл ющей потока осуществл етс  применением поперечной обмотки возбуждени , размещенной ьо внутреннем пространстве П-образного наружного кольцевого магнитопровода 15. Поперечный поток проходит по П-образному наружному кольцевому магнитопроводу 15, торцовому зазору, внешнему кольцевому магнитопроводу 10, магнитопровод щему диску 3, магнитом г- кому полюсу 7 поперечной оси левого магнитопровод щего диска 3, рабочий зазор и обмотку  кор  к магнитом гкому полюсу 8 правого магнитопровод щего диска 4, Далее поток замыкаетс  через внешний кольцевой магнитопровод 10 правого магнитопровод щего диска А и через торцовой зазор попадает на торцовую поверхность П-образного наружного кольцевого магнитопровода 15. МДС электромагнитного возбуждени  по продольной и поперечной ос м создаютс  в соответствии с подаваемыми на них напр жени ми. Дл  разв зки потоков от посто нных магнитов и потоков, создаваемых электромагнитным 5 путем, по продольной оси введена немагнитна  втулка 23.

ЭМП входит в состав вентильного электродвигател , при этом продольна  и поперечна  обмотки возбуждени  служат дл 

0 регулировани  потока в машине как по величине , так и по фазе. В частности, применение дополнительных продольной и поперечной обмоток возбуждени  позвол ет компенсировать переменную составл ю5 щую проекции вектора основного потокосцеплени , возникающую в вентильном электродвигателе благодар  фазовому регулированию напр жени  ЭМП и дискретному характеру изменени  пекторз тока

0  кор  ЭМП. В автономных системах электрооборудовани  питающий генератор можно выполнить аналогично ЭМП и компенсировать переменную составл ющую проекции вектора основного потокос5 цеплени  генератора, обусловленную фазовым регулированием напр жени  генератора и дискретным характером изменени  вектора тока  кор  генератора.

Возможность компенсации перемен0 ной составл ющей проекции вектора основного потокосцепленил как по величине, так и по фазе при применении продольно-поперечного возбуждени  позвол ет улучшить энергетические и массогабарптные пока5 затели вентильного электродвигател  по сравнению с вариантом ЭМП с только продольным или только поперечным электромагнитным возбуждением.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0Электромеханический преобразователь вентильного электродвигател , содержащий  корь, выполненный в виде кольцевой обмотки, жестко закрепленный на тороидальном магнитопроводе.-индук5 тор, расположенный с двух торцовых сторон  кор  и представл ющий собой два магнитопровод щих диска с жестко закрепленными на них основными полюсами с чередующейс  пол рностью, образованны0 ми аксиально намагниченными посто нными магнитами трапецеидальной формы, на дисках ротора жестко закреплены дополнительные полюса из магнитом гкого материала , имеющие непосредственный

   5 магнитный контакт с дополнительным внешним кольцевым магнитопроводом, в корпусе через немагнитную кольцевую втулку жестко закреплена поперечна  обмотка возбуждени , выполненна  в виде катушки , размещенной во внутреннем

   пространстве П образного наружного кольцевого магнитпровода жестко прикрепленного чеоез внешнюю изолирующую втулку к кном повер%ности кольцевою статора -ч внутренней поверхности которого тргннгчо мзолирующмо вт 1- ку закршлг r° кольцева  катушка размсыс мп  во пнуто нном прогтпанстве

   1

   утреннего кольцевого маг- м гнитопроподрщие диски 10

   /пках жестко закреплен- iH-jM вату П-образные внут ai хный олыдеьые i   от к внутренним и

   i - - пгц i пгпм обоих 15

   J

   магнитопровод щих дисков через торцовые рабочие зазоры, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических и массо-габаритных показателей, он снабжен магнитопровод щей втулкой, дополнительной изол ционной втулкой и внутренним кольцевым магнитопроводом, половина полюсов основной системы возбуждени  одноименной полюсности выполнена из магнитом гкого материала, внутренний кольцевой магнитопровод магнитно соединен со всеми основными полюсами и магнитопровод щей втулкой, отделенной от П-образного магнитопровода дополнительной изол ционной втулкой.