индукторный генератор

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.