синхронный генератор
Классы МПК: | H02K19/16 синхронные генераторы H02K19/20 с безобмоточным ротором из мягкого железа с переменным магнитным сопротивлением H02K1/32 с каналами или проходами для охлаждающей среды H02K9/04 снабженные устройствами для создания потока охлаждающей среды, например вентилятором |
Автор(ы): | Литвиненко Александр Михайлович (RU), Мозговой Иван Николаевич (RU), Сивков Денис Витальевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-07-20 публикация патента:
27.09.2013 |
Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин, в частности - синхронных генераторов индукторного типа, применяемых, например, в автотракторном электрооборудовании. Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, состоящего в улучшении эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности, расходуемой на вентиляцию и улучшение теплофизических характеристик. Указанный технический результат достигается тем, что в синхронном генераторе, содержащем статор, переднюю и заднюю крышки, ротор с клювообразными полюсными наконечниками и катушкой возбуждения, согласно данному изобретению ротор дополнительно снабжен звездочкообразной немагнитной перемычкой с центральным отверстием, причем последняя установлена на середине катушки в плоскости ее вращения, а зубцы перемычки расположены между клювообразными наконечниками. Использование данной конструкции позволяет эффективным образом использовать вентиляционное действие полюсных наконечников, при этом каждый из комплектов наконечников охлаждает соответствующую лобовую часть статора. При этом, в случае применения отдельных вентиляторов, может быть исключено или, во всяком случае, уменьшено число лопаток их лопаток и уменьшена ширина лопаток. Данные эффекты достигаются применением простой в технологическом отношении детали звездочкообразной немагнитной перемычки, которая может быть изготовлена, например, путем литья из пластмассы. 2 ил.


Формула изобретения
Синхронный генератор, содержащий статор, переднюю и заднюю крышки, ротор с клювообразными полюсными наконечниками и катушкой возбуждения, отличающийся тем, что ротор дополнительно снабжен звездочкообразной немагнитной перемычкой, установленной на середине катушки в плоскости ее вращения, а зубцы перемычки расположены между клювообразными наконечниками.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным генераторам индукторного типа, применяемым, например, в автотракторном электрооборудовании.
Известен синхронный генератор, содержащий 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 со вторым 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 в [1].
Недостатками данного синхронного генератора являются большие массы и габариты, а также то, что лобовые части обмотки статора, лежащие за статором по ходу охлаждающего воздуха, охлаждаются уже нагретыми от лобовых частей воздухом, лежащих перед статором.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является бесконтактный синхронный генератор [2], содержащий переднюю и заднюю крышку с отверстиями, статор в виде пакета с рабочей обмоткой, ротор с источником возбуждения и когтеобразными наконечниками, встроенные в выпрямитель, полый вал ротора с радиальными отверстиями.
Недостатком данного устройства является большая турбулентность, возбуждаемая клювообразными наконечниками ротора, что приводит к снижению интенсивности теплообмена, нарушение синхронности в обдуве статора, что в конечном итоге приводит к потерям на вентиляцию.
Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности, расходуемой на вентиляцию и улучшение теплофизических характеристик.
Это достигается тем, что в синхронном генераторе, содержащем статор, переднюю и заднюю крышки, ротор с клювообразными полюсными наконечниками и катушкой возбуждения, согласно изобретению ротор дополнительно снабжен звездочкообразной немагнитной перемычкой, установленной на середине катушки в плоскости ее вращения, а зубцы перемычки расположены между клювообразными наконечниками.
На фиг.1 изображен общий вид синхронного генератора в разрезе, на фиг.2 изображена предлагаемая звездочкообразная немагнитная перемычка в плане.
Данный синхронный генератор содержит подшипник 1 со стороны выпрямителя, щеткодержатель 2, статор 3, подшипник 4 со стороны привода, шкив 5, вентиляторы 6, переднюю крышку 7, клювообразные наконечники ротора 8, заднюю крышку 9, выпрямитель 10, звездочкообразную перемычку 11. Перемычка 11 содержит зубцы 12, надета на катушку 13 с сердечником 14 (втулкой), который, в свою очередь, надет на шлицы вала 15. Как видно из фиг.1 немагнитная перемычка установлена посередине катушки 13 в осевом ее направлении, имеет центральное отверстие, в которое помещена катушка, при этом зубцы 12 перемычки расположены между клювообразными наконечниками 8.
Устройство работает следующим образом. При вращении шкива 5 и включенной катушке 13 магнитное поле клювообразных наконечников 8 пересекают зубцы статора, наводя в рабочей обмотке ток, который далее через выпрямитель подается на нагрузку. Охлаждение генератора осуществляется штатными вентиляторами 6, охлаждают лобовые части рабочей обмотки. Параллельно с ними работают и полюсные наконечники, выступающие в роли лопаток.
Звездочкообразная немагнитная перемычка препятствует перетеканию турбулентных потоков воздуха вызванных неидентичностью правых и левых полюсных наконечников ротора, способствует созданию аэродинамического сопротивления для этих турбулентных потоков, которые могут прорываться лишь относительно малый зазор между перемычкой и статором. Тем самым полезное действие полюсных наконечников выступающих в качестве лопаток усиливается и складывается с действием вентиляторов.
Использование данной конструкции позволяет:
- эффективным образом использовать вентиляционное действие полюсных наконечников, при этом каждый из комплектов наконечников охлаждает соответствующую лобовую часть статора;
- в результате применения отдельных вентиляторов может быть исключено или, во всяком случае, может быть уменьшено число лопаток и уменьшена ширина лопаток;
Источники информации
1. Патент РФ № 2231199 - Бесконтактный синхронный генератор / А.М. Литвиненко, заявка № 2003109938, опубл. 07.04.2003, бюл. № 17, МПК 7 H02K 19/06.
2. Патент РФ № 2335079 - Синхронный генератор / А.М.Литвиненко, И.Н. Мозговой, заявка № 2007136433/09 опубл. 27.09.2008, бюл. № 27, МПК H02K 19/36.
Класс H02K19/16 синхронные генераторы
синхронный генератор - патент 2525847 (20.08.2014) | ![]() |
электрогенератор - патент 2523433 (20.07.2014) | ![]() |
автомобильный генератор - патент 2521742 (10.07.2014) | ![]() |
индукторный генератор - патент 2517172 (27.05.2014) | ![]() |
синхронный индукторный генератор - патент 2516447 (20.05.2014) | ![]() |
синхронный генератор - патент 2515564 (10.05.2014) | ![]() |
индукторный синхронный генератор - патент 2515265 (10.05.2014) | ![]() |
генератор - патент 2488211 (20.07.2013) | ![]() |
тихоходный торцевой синхронный генератор - патент 2446548 (27.03.2012) | ![]() |
электромеханический преобразователь - патент 2441308 (27.01.2012) | ![]() |
Класс H02K19/20 с безобмоточным ротором из мягкого железа с переменным магнитным сопротивлением
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) | ![]() |
электрогенератор - патент 2523433 (20.07.2014) | ![]() |
аксиальная индукторная электрическая машина с электромагнитным возбуждением - патент 2520610 (27.06.2014) | ![]() |
индукторный генератор - патент 2517172 (27.05.2014) | ![]() |
синхронный индукторный генератор - патент 2516447 (20.05.2014) | ![]() |
синхронный генератор - патент 2515564 (10.05.2014) | ![]() |
индукторный синхронный генератор - патент 2515265 (10.05.2014) | ![]() |
Класс H02K1/32 с каналами или проходами для охлаждающей среды
Класс H02K9/04 снабженные устройствами для создания потока охлаждающей среды, например вентилятором