SU668045A1 - Бесщеточный генератор переменного тока - Google Patents

Description

(54) БЕСЩЕТОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Известен генератор переменного тока с когтеобразными полюсами 1. Недостатком его  вл етс  то, что ротор имеет обмотку, контактные кольца и щетки.

Известен также бесщеточный генератор переменного тока, у которого  рмо и зубцы статора выполнены из отдельных, расположенных под пр мым углом друг к другу пластин , а внутрен   поверхность  рма служит дл  креплени  обмотки возбуждени  2. Однако выходна  мощность этого генератора недостаточно высока.

Целью изобретени   вл етс  увеличение выходной мощности генератора. Это достигаетс  тем, что в предлагаемом генераторе у каждого зубца выполнены направленные радиально наружу и радиально внутрь выступы ,  вл ющиес  опорами статора,  рмо выполнено из двух колец, между которыми расположены внутренние выступы зубца, а по граничным лини м внутренних поверхностей кольца и выступы жестко соединены между собой.

Кроме того, зубцы на стороне, обращенной к полюсам в осевом направлении, могут

быть выполнены вдвое шире по сравнению с шириной стороны, обрацленной к  рму. На фиг. 1 показан описываемый генератор , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение статора без обмоток статора и возбуждени , вид сбоку в осевом направлении; на фиг. 3 - зубец статора, р дом с которым находитс  полюс ротора, в аксонометрии; на фиг. 4 - вид на зубец статора или полюс ротора в радиальном направлении; нп фиг. 5 - статор в аксонометрии, другой вариант выполнени ; на фиг. 6 - то же, поперечный разрез; на фиг. 7 - то же, .разрез в осевом направлении; на фиг. 8 - однофазный статор при выполнении, показанном на фиг. 6.

На оси (см. фиг. 1) - половина напрессованного электромагнитного сердечника с венцом 1, на котором расположены направленные внутрь полюсы 2. Симметрично ему расположен второй венец 1 с полюсами, который однако только, насажен на ось и закреплен на первой половине винтами.

Эта конструкци  упрощает монтаж ротора , что крайне необходимо, так как ротор со всех сторон окружен статором. Количество полюсов на каждом венце может быть любым. Общее количество полюсов на обеих сторонах одинаково и зависит от необходимой или требуемой частоты при данном числе оборотов.Полюсы 2 расположены так, что ось симметрии полюса соответствует оси симметрии зазора между полюсами на другой стороне. Полюсы движутс  вокруг внешней стороны статора и формообразованы согласно параболической функции, как-показано на фиг. 4. Така  форма необходима дл  формировани  синусоидального выходного напр жени . Внутри ротора находитс  составной ста.тор , раздельно выполненный из  рма 3 и зубцов 4. Ярмо 3 обхватывает обмотку 5 возбуждени  и состоит из двух колец, которые ламелированы перпендикул рно к направлению оси ротора. Они составлены из кольцевых ламелей или свиты, из стальной ленты. Свитое кольцо  рма 3 с внутренней стороны закреплено посредством аргонной сварки. На внешней стороне выштампованы пазы, в которые вставл ютс  зубцы 4. На фиг. 2 видно, как зубцы 4 вставлены в  рмо 3. Во избежание короткого замыкани  у больших машин зубь  в пазах должны быть электрически изолированы. Зубцы 4 имеют особую конструкцию и простираютс  от  рма 3 в радиальном направлении наружу (см. фиг. 2). Зубец 4 находитс  в той части, где воздушный зазор расширен на двойную ширину, Эта увеличенна  ширина обеспечивает снижение ПЛОТНОСТИ магнитного потока в зазоре , что приводит к уменьшению числа ампер ,-витков возбуждени . На фиг. 3 видно ламелирование зубцов, которые в направлении оси ротора направлены так, что большее или .меньшее число ламелей составл ет толш,ину зубца 4. Зубец 4 на узкой части имеет выступ 6, который служит дл  того, чтобы св зать аргонной сваркой зубец с кольцом  рма 3. Такие соединени  зубцов 4 с  рмом 3 не образуют короткозамкнутых витков. В другом варианте выполнени  зубцы 4 мргут быть также вставлены в паз и закреплены с боков. При таком выполнении  рмо 3 состоит только из одного кольца. В середине широкой части зубца 4 выступают наружу выступы 7, которые служат в качестве опоры статора в случае, если они поджимаютс  корпусом с обеих сторон, посредством чего статор центрируетс . Кроме того, по выступу 7 протекает магнитный поток, когда полюс 2 перекрывает зубец 4. Поэтому така  форма полюса необходима. Желательно , чтобы выступы 7 были электрически изолированы от корпуса. Угольники 8 (см. фиг . 3) увеличивают поверхность зубцов в воздушном зазоре. Эти угольники выгнуты из внешнего листа наружу. Магнитный поток также протекает через боковую часть зубца 4 в. его широкую часть. На фиг. 5 зубец 4.со стороны выступа 7 в широкой части выгнут так, что по окончании обработки на токарном станке (когда статор уже собран) достигаетс  больша  наружна  поверхность, чем если бы он не был выгнут. Увеличенна  наружна  поверхность  вл етс  функцией угла, на который будет выгнут зуб. На фиг. 6 показан в сечении статор 9, который ламелирован обычным образом, благодар  чему не требуетс  особа  конструкци  зубца или  рма. Ярмо статора также расположено на его внутренней стороне. Это упрощает производство, хот  дл  возбуждени  необходимо большее число ампер-витков . Указанный недостаток возникает иногда при однофазном исполнении с  вновыраженными полюсами (см. фиг. 8). Опора статора выполнена здесь обособленно , только выступ 7, который служит опорой статора 9 и на котором закреплена обмотка 5 возбуждени ,удлинен. Эта опора служит одновременно в качестве добавочной верхней поверхности, сквозь которую магнитный поток протекает из полюсов в зубцы и обратно Таким образом, подобный статор 9 собран из двух одинаковых частей, которые показаны на фиг. 7 и 8. В середине статора 9 находитс  опора. Эта опоравыполнена как и статор 9, но только имеет удлиненный выступ 7, который служит в качестве опоры дл  всего статора с обмоткой. Обе части статора 9 и опоры сварены с внутренней стороны аргоном или соединены заклепками, которые снаружи  рма проход т через широкую часть зубца, что повышает механическую прочность. В обоих примерах выполнени  статора обмотка 10  кор  намотана так, что она в зависимости от требуемой частоты при данном числе оборотов обхватывает определенное число зубьев статора. Выводы обмотки выведены йаружу из корпуса близ выступов зубьев. Бесщеточный генератор переменного тока работает следующим образом. Обмотка 5 возбуждени , закрепленна  на статоре, возбуждает сердечник ротора. Магнитный поток протекает через венец 1 и проходит через воздущный зазор к зубцу 4. Силовые линии направлены от оси так, что у  рма поворачиваютс  и через зубцы поступают в противоположный полюс 2. Зубцы попеременно перекрываютс  северным и южньш полюсами так, что через часть зубца 4, где находитс  обмотка, магнитный поток поддерживаетс  в обоих направлени х . Таким образом, посредством погружени  статора в ротор достигаетс , то, что при заданных размер вследствие большого радиуса сохран  „  более высока  окружна  скорость, причем укорачиваетс  длина обмотки  кор , что приводит к снижению потерь тепла и расхода меди. Так как корпус  внополюсного ротора проходит на стороне зубцов, силовые линии также проход т черео эти зубцы. Генератор .содержит очень малое количество деталей. Конструкци  статора обеспечивает возможность машинного изготовлени  обмотФормула изобретени  1. Бесщеточный генератор переменного тока, содержащий ротор с  вновыраженными полюсами и статор, у которого  рмо и зубцы выполнены из отдельных, расположенных под пр мым углом друг к другу пластин, а внутренн   поверхность  рма служит дл  креплени  обмотки возбуждени , отличающийс ,тет, что, с целью увеличени  выходной мощности, у каждого зубца выполнены направленные радиально наружу и радиально внутрь выступы,  вл ющиес  опорами статора,  рмо выполнено из двух колец , между которыми расположены внутренние выступы зубца, а по граничным лини м внутренних поверхностей кольца и выступы жестко соединены между собой. 2. Генератор по п. 1, отличающийс  тем, что зубцы на стороне, обращенной к полюсам в осевом направлении, выполнены вдвое шире по сравнению с щириной стороны, обращенной к  рму. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 62275, кл. 21 d, 3, 1941. 2 Авторское свидетельство СССР № 404 Г63, кл. Н 02 К 19/22, 1969.

Фиг л

U2.S