SU543099A1 - Бесконтактна синхронна электрическа машина - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электромашиностроению .

Известна бесконтактна  синхронна  электрическа  машнна с внешнезамкнутым магнитным потоком, содержаща  ротор с подшипниками качени , расположепным в шнтах, разделенных с рото)ом торцовыми воздушными зазорами. Эта конструкци  не обеспечивает высокой надежпостп п долговечпости.

Известна также бесконтактна  синхронна  электрическа  машнна с внешнезамкнутым магнитным нотоком, содержаи1,а  магнптно-реактпвные опоры, образованные копцептрнческимн и коаксиальными зубцами, выполненными соответственно на торцовых и цилиндрическнх поверхност х ротора н на иротнзолежащих новерхност х неиодвижных элементов магннтоировода, имеющих с ротором соответственно торцовые и цнлнндрнческнй воздушные зазоры.

Недостатком этого уст|)ойства  вл ютс  сложность конструкцин и технологии изготовленн , а также высока  стоимость.

С целью новышени  надежности нутем комненсацин сил магнитного прит жени  ротора и унрошени  технологии изготовлени ,в предлагаемом устройстве с торцовых сторон ротора размещены иодшипниковые щиты с расположенными в них шариковыми подшипниками с аксиальными люфтами, составл ющими

0,2-0,35 от величин:

Di торцового воздушного зазора.

На чертеже показан двигатель, продольный разрез.

Данный генератор  вл етс  бесконтактной синхронной машиной с внешнезамкнутым нотоком с цилиндрическим статором 1 и с  корной обмоткой 2, торцовыми добавочиыми зазорами Л 11 немагнитной осевой вту.чкой пли

валом. Индукционна  лини  ос1 овного магннтного нотока, созданного обмоткам н возбуждени  3, обозначсииа  силошной линией, ироходит между боковыми сторонами клювов 4 и щитов 5 по торцовым дсбазсчним зазорам,

мину  немагннтную осевую втулку 6 1лн вал 7 н далее через кориус 8 но нутн, аналогнчному в машинах с внешнезамкнутым нотоком. На рабочей поверхности статора 1 выполнены акспально стабилизирующие коаксиальные

зубцы 9 с открытьпп пазами. Аналогнчные зубцы 10, оси которых совпадают с зубцами 9, выполнены на рабочих поверхност х клювов 4. На противолежащих боковых поверхност х клювов 4 п щитов 5 в добавочиых зазоpax выполнены радпальпо стабилизирующпе концентрические зубцы 11 и 12, имеющие идентичную форму и зубцовое деление. Оси этих зубцов в установившемс  режиме работы совпадают между собоГи как и осг; аксиальных

стабилизирующих зубцов в расточке  кор .

Основные функции опор ротора выполн ет пространственна  магнитно-реактивна  подвеска , осуш,ествл ема  магнитными силами, возникающими в зубцовых зонах 9, 10 и И, 12 возбужденной машины.

При совпадении осей зубцов 9 и 10 картина распределени  индукционных линий магнитного пол  получаетс  симметричной, при которой имеет место максимальна  магнитна  проводимость между стабилизирующими зубцами статора и клювов в расточке  кор . Если под действием виещцей возбуждающей силы зубцы 10 смещаютс  относительно зубцов 9 вдоль оси вращени , то картина магнитного пол  получаетс  несимметричной, возникает магнитна  сила, пропорциональна  производной магнитной проводимости по перемещению, и ротор возвращаетс  в исходное положение. Если под действием внещнего возмущени  зубцы И смещаютс  относительно зубцов 12 в радиальном направлении, то возникают две составл ющие результирующей магнитной силы; тангенциальна , комнеисирующа  радиальное перемещение ротора, и нормальна  составл юща , определ юща  магнитное прит жение между соответствующими парами зубцов И и 12. Так как в двух торцовых добавочных воздущных зазорах проходит один и тот же магнитный иоток, то результирующа  сила осевого магнитного прит жени  между клювами и щитами практически в установивщемс  режиме работы равна нулю.

Возникновение результирующей силы осевого прит жени , равной разности двух осевых сил в добавочных зазорах Ai и А2, определ етс  вли нием магнитной несимметрии нри AI 5 Д2 в результате действи  внешнего аксиального возмущени . Так как вли ние потоков мел нолюсного рассе ни  на величины полных потоков в зазорах AI и АЗ, наход щихс  вне клювов, несущественно, магнитные сопротивлени  добавочных зазоров AI и АЗ измен ютс  дл  всех клювов практически одинаково и образуют последовательную цепь дл  иолиого потока возбуждени  между клювами и щитами, поэтому даже ири магнитной несимметрии величины индукции в зазорах AI и АЗ практически одинаковы и осевые силы магнитного прит жени  в этих добавочных зазорах взаимно уравновешиваютс .

Дл  повыщени  надежности работы при ударных механических нагрузках и упрощени  режимов пуска и выбега в данной мащине предусмотрены вспомогательные радиальные или радиально-упорные шариковые подщипники 13. В противоположность подшипиика.м высокоскоростных машин данные подщипники выбираютс  с большими величинами люфтов. Величина аксиального люфта шариковых

подшипников должна соответствовать наибольшей величине осевых перемещений зубцов аксиальной магнитной стабилизации, при которой обеспечиваетс  устойчива  работа магнитно-реактивного подвеса ротора.

Компенсаци  осевых сил магнитного прит жепи  ротора, а также надежность и долговечность работы оиор ротора при воздействии внешних ударных механических нагрузок обеспечиваютс , если величина аксиальных

люфтов шариковых подщипииков составл ет также определенную часть величины торцового зазора между ротором и нодщипниковым щитом. Данные услови  обеспечиваютс  при величине аксиального люфта шарикового подшипника равной 0,2-0,35 от величины торцового зазора между ротором и подшипниковым щитом машины.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Бесконтактна  синхронна  электрическа  машина с внещнезамкнутым магнитным потоком , содержаща  магнитно-реактивные опоры , образованные концентрическими и коаксиальными зубцами, выполненными соответственно на торцовых и цилиндрических поверхност х ротора и на противолежащих поверхност х ненодвижных элементов магнитонровода,

   имеющих с ротором соответственно торцовые и цилиндрический воздушные зазоры, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности путем компенсации сил магнитного прит жени  ротора и упрощени  технологии

   изготовлеии , с торцовых сторон ротора размещены подшипниковые щиты с расположенными в них шариковыми подшипниками с аксиальными люфтами, составл ющими 0,2- 0,35 от величины торцового воздушного зазора .