SU942214A1

SU942214A1 - Electric machine

Info

Publication number: SU942214A1
Application number: SU792801606A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Яковлев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4086
Priority date: 1979-07-26
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1982-07-07

Description

Изобретевие относитс к электродвигател м или генераторам с ферромагннтвым сердечником, отделенным хУг обмоткв кор . Р1звестен электрический двигатель посто иаого тока, полый pOTqp которого- ., состоит из цилиндрической оперной изол циошюй части, на которой вьшолнена и закреплена обмотка 1J. Ротср размешен в ципиндрическом заз ре ивдукт фа. Достаточна жесткостьротора в этом двигателе может быть достигнута увеличением толщины стенок ротора, а следовательно, увеличением магнитного зазора, что хфиводит к резкому уменьшению выходной мощности двигател . Наиболее бл11зкай к 1федлагаемой вл етс электрическа машина посто нно- го тока, в которой статор к полый ротор представл ют собой цилиндрические тела. Индуктор установлен внутри полого ротора и совместно с внешним ферромагнит ,ным цилиндром, замыкающим магнитный поток, образует статор машины 2. Ротор представл ет собой цилшцфичео кий изол{щионнь й каркас, на котором уло жена и закреплена обмотка. Такое конструктивное вьшолнение обеспечивает повьш1ение выходной мощности электрической машины, так как диаметры ферромагнитного цилиндра статора и полого ротора максимально хфиближены орут к аруту, Оанако из-за наличи изол ционного каркаса полого ротора, несущего обмотку, рабочий зазор машины значителен, не меньше толщины стенки ротора с обмоткой , и ограничивает дальнейшее повышение выходной мощности с полым ротором . Кроме того, наличие изол ционного каркаса затрудн ет охлаждение обмотки ротора, что также ограничивает повышение мощности известной машины. Вследствие указанных причин электрические машины с полым ротором не нашли ши394 poKoro применени за исключением случаев , когда не требуетс болыиан мощ- , и необходимо резко уменьшить NioKieiiT инерции . Цел.. изобретени повышение выходной ;viow,HocTH электрической гчашины с ротором, Постовлешш цель достигаетс тем, что в электрической машине, содержащей статор, полый рагор и индуктор, установ-ленный внутри ротора, статор, ротор и нндуктор выполнен в виде усече}щых конусов , причем ротор представл ет собой два отдельных основани , установленные перпендикул рно оси машинв, скрепленные между собой п эоводниками обмотки в виде металлических лент, а одно из осноьаиий неподвижно установлено на промежуточной обмотке и снабжено пружинными средствами, удерж1шающими обмотку 20 Ч1шу, в нат нутом состо нии. На фиг. 1 приведена предлагаема машина, разрез; на фиг. 2 - часть обмотки ротора, по сн юща образование его жесткости. Г1редг агаема машина содержит статор Is закрепленный на валу 2 при помощи дисков 3 и 4. На этом же валу закреплен индуктср 5, у противоположных торцов KOTOpi.ro на подшипниках 6 установлены основани 7 и 8 ротора машаиы . Основание 8 подвижно установлено ца промежуточной обойме 9 с возмож ностью осевого перемещен ш вдоль, вала машины при помощи пружины 10. Об мот- ка ротора представл ет собой набор металлических лент 11. (фиг. 2), закреплен ных концами на каждом из оснований 7 и 8 ротора машины. Ленты 11 расход тс лучами по направлению от меньшего 8 к большему 7 основанию ротора, обеспечива совместно с пру синой 1О и регул1фовочными шайбами 12 заданное положение ротора в собранном виде относительно статора 1 и индуктора 5. Щеточный узел 12 машины может быть закреплен на одном из дисков 3 или 4 статора 1,The invention relates to electric motors or generators with a ferromagnetic core, separated by x.W.c windings. An electric motor of direct current, whose hollow pOTqp -., Consists of a cylindrical operative insulator part, on which winding 1J is mounted and fixed, is known. Rothsr placed in zipindricheskom zaz re iduduct fa. A sufficient rigidity of the rotor in this engine can be achieved by increasing the wall thickness of the rotor, and consequently, increasing the magnetic gap, which leads to a sharp decrease in the output power of the engine. The most obvious thing to declare is an electric direct current machine, in which the stator to the hollow rotor are cylindrical bodies. The inductor is installed inside the hollow rotor and together with the external ferromagnet, the magnetic cylinder closing the magnetic flux, forms the stator of the machine 2. The rotor is a cylindrical insulation frame that holds the winding. Such a constructive performance ensures the increase of the output power of the electric machine, since the diameters of the ferromagnetic cylinder of the stator and the hollow rotor are maximally close to the arut, Oanako due to the insulating frame of the hollow rotor carrying the winding, the working gap of the machine is significant, no less than the wall thickness of the rotor winding, and limits the further increase in power output with a hollow rotor. In addition, the presence of the insulating frame makes it difficult to cool the rotor winding, which also limits the increase in power of the known machine. Due to the above reasons, electric machines with a hollow rotor have not found a wider application, with the exception of cases when large power is not required, and it is necessary to sharply reduce NioKieiiT inertia. The purpose of the invention is to increase the output; viow, HocTH of electric coupling with a rotor. The objective is achieved by the fact that in an electric machine containing a stator, a hollow ragor and an inductor mounted inside the rotor, the stator, the rotor and the inductor are truncated cones, the rotor being two separate bases mounted perpendicular to the axis of the machines, fastened among themselves by two windings in the form of metal tapes, and one of the foundations is fixedly mounted on the intermediate winding and provided with spring media the coils of the winding 20, in a tight state. FIG. 1 shows the proposed machine, the cut; in fig. 2 - part of the rotor winding, explaining the formation of its rigidity. The machine has a stator Is fixed on the shaft 2 with the help of disks 3 and 4. On the same shaft there is a fixed inductor 5, on the opposite ends of KOTOpi.ro the bases 7 and 8 of the rotor rotor are mounted on bearings 6. The base 8 is movably mounted with the intermediate casing 9 with the possibility of axially displaced w along the shaft of the machine with the help of a spring 10. On the winding of the rotor is a set of metal bands 11. (Fig. 2) fixed by ends on each of the bases 7 and 8 rotor cars. The ribbons 11 are consumed by rays from a smaller 8 to a larger 7 rotor base, providing, together with a blue 1O spring and adjusting washers 12, a predetermined assembled position of the rotor relative to the stator 1 and inductor 5. The brush unit 12 of the machine can be fixed on one of the disks 3 or 4 stator 1,

Как видно из фиг. 1, статор, ротор и индуктор машины представл ют собой усеченные , установле шые один .в другом с минимальным зазором по об- равующей поверхности. Коническа форма основных частей машины обеспечивает жесткость полого ротора без применени .S его конструкции отдельного несущего обмотку каркаса. В предлагаемой машине величина рабочего зазора определ етс As can be seen from FIG. 1, the stator, the rotor and the inductor of the machine are truncated, mounted one on the other with a minimum gap on the wrapping surface. The conical shape of the main parts of the machine ensures the rigidity of the hollow rotor without the use. S of its construction is a separate winding support frame. In the proposed machine, the size of the working gap is determined by

перпендикул р НО оси машины и скреппенных между собой проводниками обмотки, выполненной в виде металлических лент, а одно из оснований неподвижно установлено на промежуточной обмотке и снабжено пружинными средствами, удерживающими обмотку в нат нутом состо нии. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеperpendicular to the machine axis and fastened together by conductors of the winding, made in the form of metal tapes, and one of the bases is fixedly mounted on the intermediate winding and equipped with spring means that keep the winding in a tensioned state. Sources of information taken into account in the examination

1.За вка Великобритании1. For the UK

№ 1378220, кл. Н 2 А (Н О-2 К 23/26 1974.No. 1378220, cl. H 2 A (H O-2 K 23/26 1974.

2.Вопросы коммутации машин посто нного тока. Сб. докладов. М., Энерги , 1977, с. 36. 44 только толщиной металлических лент обмотки ротора, создава тем самым услови дл наилучшего использовани пол возбуждени и повышени вьцсодной мощкости машины. Металлическа ленте 11 обмотки ротора может иметь в сечении форму, прнблк-хенную к пр моугольнику, однако наилучшим сечением следует считать сегмент, ограниченный двум дугами разного радиуса, больший из которых обращен в сторону индуктора. Предлагаема машина может работать в режиме как электродвигател , так и генератора, т.е. вл етс обратимой. Предлагаема конструкци электрической машины с полым ротором выгодно отличаетс от известных тем, что рабочий зазор имеет минимальную по сравнению с известными машинами велипрактически определ емую толщиной ленты обмотки ротора. Имеетс ре- ешьна возможность регулировки этого зазора взаимным перемещением статора и ротора относительно индуктора. Кроме того, резко улучшаютс услови охлаждени ротора, так как в нем отсутствует изолирующий каркас, а его роль выполн ют разделенные между собой воздушным зазором металлические ленты обмотки . В конечном итоге все это обеспечивает повышение выходной мощности машины.2. Issues of switching DC machines. Sat reports. M., Energie, 1977, p. 36. 44 only by the thickness of the metal tapes of the rotor winding, thus creating conditions for the best use of the field of excitation and increase the high power of the machine. The metal strip 11 of the rotor winding may have a cross-sectional shape that is similar to the rectangle, but the best section should be considered a segment bounded by two arcs of different radius, the larger of which is facing the inductor. The proposed machine can operate in the mode of both an electric motor and a generator, i.e. is reversible. The proposed design of an electric machine with a hollow rotor differs favorably from those known in that the working gap has a minimum in comparison with the known machines the practical thickness of the rotor winding tape. It is possible to adjust this gap by moving the stator and the rotor relative to the inductor. In addition, the conditions for cooling the rotor are dramatically improved, since there is no insulating cage in it, and the metal strips of the winding, which are separated by an air gap, perform its role. In the end, all this provides an increase in the output power of the machine.

Claims

An electric machine comprising a stator, a hollow rotor with a winding, and an inductor installed inside the rotor, is designed so that, in order to increase the output power, the stator, the rotor and the inductor are executed in the form of truncated cones, and the rotor consists of two separate grounds established

9 1

// / /

G / T

6/2 S

Phi 2.1

Fi.2