индукторный генератор
Классы МПК: | H02K19/06 с обмотками на статоре и безобмоточным ротором из мягкого железа с переменным магнитным сопротивлением, например индукторные двигатели H02K9/10 охлаждающей газовой средой, протекающей по замкнутому контуру, часть которого расположена вне корпуса машины |
Автор(ы): | Литвиненко Александр Михайлович (RU), Лапков Алексей Сергеевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-01-18 публикация патента:
20.07.2006 |
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к индукторным генераторам. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности и улучшения теплофизических характеристик. Индукторный генератор содержит переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор в виде звездочки с осевыми магнитопроводами, встроенный выпрямитель. Катушки возбуждения установлены на крышках и имеют магнитный контакт с осевыми магнитопроводами. Полый вал ротора выполнен с радиальными отверстиями. Один его конец снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения. Согласно изобретению катушки возбуждения снабжены дополнительными ферромагнитными щеками, установленными между обмотками и звездочкой. В зоне примыкания ферромагнитных щек к магнитопроводу катушек возбуждения выполнены радиальные прорези. Изобретение позволяет отказаться от отдельного вентилятора, возложив его функции на зубцы звездочки ротора, а также увеличить поток возбуждения за счет создания дополнительного потока через ферромагнитные щеки к зубцам звездочки. 1 ил.
![индукторный генератор, патент № 2280308](/images/patents/188/2280308/2280308.jpg)
Формула изобретения
Индукторный генератор, содержащий переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор в виде звездочки с примыкающими к ней осевыми магнитопроводами, встроенный выпрямитель, катушки возбуждения, установленные на крышках и имеющие магнитопроводы с магнитным контактом через зазор с осевыми магнитопроводами ротора, полый вал ротора с радиальными отверстиями, при этом один его конец снабжен заглушкой, а второй соединен с входным отверстием системы охлаждения, отличающийся тем, что катушки возбуждения снабжены дополнительными ферромагнитными щеками, установленными между ними и звездочкой ротора и выполненными с радиальными прорезями напротив радиальных отверстий полого вала ротора.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к индукторным генераторам.
Известны индукторные генераторы, содержащие вал, крышки с подшипниками, на валу установлен ротор в виде звездочки, имеющий магнитный контакт со статором, кроме этого, на одной из крышек (одностороннее возбуждение) установлена катушка с обмоткой с магнитопроводом, находящимся в магнитной связи с вторым осевым магнитопроводом, установленным на роторе и имеющим магнитный контакт со звездочкой. Аналогичная катушка может быть установлена и на второй крышке (двухстороннее возбуждение). Конструктивные разновидности данного генератора описаны, например, в [1].
Недостатками данной машины являются большие масса и габариты, а также то, что лобовые части обмотки статора, лежащие за статором по ходу охлаждающего воздуха, охлаждаются уже нагретым воздухом от лобовых частей, лежащих перед статором.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является бесконтактный синхронный генератор [2], содержащий переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор, ротор, выпрямитель, обмотку возбуждения; при этом вал выполнен полым с радиальными отверстиями, один конец вала снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения; в зоне изгиба когтеобразных полюсов ротора выполнены прорези.
Недостатками данного устройства являются низкая эффективность вентиляционного эффекта от прорезей в зоне изгиба когтеобразных полюсов, поскольку эти прорези имеют относительно небольшую площадь, а также низкая эффективность вентиляционного действия когтей полюсов, ввиду их консольного расположения, кроме того, данный генератор имеет щеточно-контактный узел, что приводит к уменьшению надежности.
Технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности и улучшения теплофизических характеристик, обеспечивается за счет того, что в индукторном генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышки с радиальными отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор в виде звездочки с осевыми магнитопроводами, встроенный выпрямитель, катушки возбуждения, установленные на крышках и имеющие магнитный контакт с осевыми магнитопроводами, полый вал ротора с радиальными отверстиями, при этом один его конец снабжен заглушкой, а второй - соединен с входным отверстием системы охлаждения, согласно изобретению катушки возбуждения снабжены дополнительными ферромагнитными щеками, которые установлены между катушками и звездочкой, а ферромагнитные щеки снабжены радиальными прорезями.
На чертеже изображен общий вид индукторного генератора.
Индукторный генератор содержит входной патрубок 1, приводной шкив 2, переднюю крышку 3, статор 4 с обмоткой, стяжные винты 5, заднюю крышку 6, на которой установлен корпус выпрямителей 7. Полый вал 9 снабжен заглушкой 8. В валу выполнены радиальные отверстия 10 и 11, в крышках 3 и 6 выполнены радиальные отверстия 12. На валу установлена звездочка, имеющая тело 13 и зубцы 14. К звездочке примыкает осевой магнитопровод 15, находящийся в магнитном контакте через зазор 16 с магнитопроводом 17 катушки 18. Катушка снабжена ферромагнитной щекой 19, имеющей радиальные прорези 20, расположенные напротив отверстий 10 и 11. Вал вращается в подшипниках 21, приводной шкив 2 закреплен на валу 9 с помощью шпонки и гайки 22, вал имеет центральное входное отверстие 23 системы охлаждения.
Устройство работает следующим образом. Входной поток воздуха через патрубок 1 попадает в центральное отверстие 23 и далее по отверстиям 10 и 11 под действием центробежного эффекта, вызванного наличием зубцов 14 звездочки, которые играют роль лопастей, выбрасывается через отверстия 12 в крышках 3 и 6 в окружающую среду. При этом, вследствие симметричного двухстороннего возбуждения, а также симметричного расположения отверстий 10, 11 и 12, обе стороны лобовых частей статора охлаждаются свежим воздухом, а не нагретым, как в генераторах традиционного типа. По сравнению с аналогами и прототипом, в заявленном генераторе существенно улучшена магнитная связь между катушками возбуждения и звездочкой за счет того, что магнитный поток проходит не только от магнитопровода 17 к магнитопроводу 15 через воздушный зазор 16, но и через ферромагнитные щеки 19 к торцевым частям зубцов 14. При этом щеки 19 и магнитопровод 17 имеют непосредственный магнитный механический контакт.
Использование данной конструкции позволяет, с одной стороны, отказаться от отдельного вентилятора, возложив его функции на зубцы звездочки ротора, а с другой стороны, увеличить поток возбуждения за счет создания дополнительного потока через ферромагнитные щеки к зубцам звездочки.
Источники информации
1. Жежерин Р.П. - Индукторные генераторы / М.-Л., Госэнергоиздат, 1961 г., 319 с., ил.
2. Патент РФ №2231199 - Бесконтактный синхронный генератор /А.М.Литвиненко, заявка №2003109938, опубл. 07.04.2003, бюл. №17, МПК 7 Н 02 К 19/06.
Класс H02K19/06 с обмотками на статоре и безобмоточным ротором из мягкого железа с переменным магнитным сопротивлением, например индукторные двигатели
машина индукторная - патент 2529646 (27.09.2014) | ![]() |
индукторная электрическая машина - патент 2529643 (27.09.2014) | ![]() |
бесщеточная электрическая машина - патент 2526846 (27.08.2014) | ![]() |
индукторная машина - патент 2524166 (27.07.2014) | ![]() |
однофазная электрическая машина - патент 2524144 (27.07.2014) | ![]() |
однофазный двигатель переменного тока - патент 2516413 (20.05.2014) | ![]() |
индукторная электрическая машина - патент 2507666 (20.02.2014) | ![]() |
синхронный электродвигатель - патент 2499344 (20.11.2013) | ![]() |
синхронный электродвигатель - патент 2499343 (20.11.2013) | ![]() |
синхронный реактивный двигатель с электромагнитной редукцией - патент 2497264 (27.10.2013) | ![]() |
Класс H02K9/10 охлаждающей газовой средой, протекающей по замкнутому контуру, часть которого расположена вне корпуса машины