Безконтактний комбінований електрогенератор

Безконтактний комбінований електрогенератор, що складається з ротора на валу, встановленого на підшипниках у неферомагнітних підшипникових щитах, закріплених на протилежних торцях пластинчастого пакета статора, циліндричного постійного магніту, розміщеного на роторі концентрично з валом між двома торцевими дисковими 3 обслуговувань і значно надійніша. Однак при такому розміщенні допоміжна обмотка намотана на осерді великого діаметру і при розрахунковій кількості витків потребує значних витрат провідникового матеріалу та суттєво погіршує масогабаритні показники у порівнянні з контактною конструкцією. Крім того тут неможливо надійно закріпити циліндричний постійний магніт на роторі, концентрично з аксіальним не феромагнітним з'єднанням двох протилежних полюсних магнітопроводів. В основу корисної моделі було поставлене завдання зменшити витрати провідникових кольорових металів допоміжної обмотки збудження і мінімалізувати потоки розсіювання магнітного поля ротора та забезпечення надійності контакту циліндричного постійного магніту з його магнітопроводами. Для вирішення поставленого завдання в генераторі з циліндричним постійним магнітом ротора допоміжна обмотка збудження намотана на нерухомому шпулеподібному трубчастому осерді з дисковими торцями, встановленому концентрично з сталевим валом; один з торцевих магнітопроводів напресований своєю маточиною жорстко на валу, а протилежний закріплений до нього через перфорований циліндричний стакан з не феромагнітного матеріалу і встановлений концентрично з циліндричним постійним магнітом, який своїми торцями без зазорів прикріплений до протилежних дискових магнітопроводів з периферійними кігтеподібними полюсними зубцями; циліндричний стакан встановлений на магнітопроводі ротора у кільцевій канавці та закріплений аксіально розташованими гвинтами, а до протилежного полюсного магнітопроводу стакан закріплений жорстко за допомогою зварювання, або зклеювання; дископодібні торці нерухомого осердя допоміжної обмотки збудження встановлені з мінімальним повітряним зазором між поверхнями дископодібних магнітопроводів ротора, зазор виставляється регулювальними шайбами на валу. Суть корисної моделі пояснюється кресленням (Фіг.), де зображено розріз генератора, який складається з валу 1 з шпонковими гніздами 2, підшипників 3, встановлених у підшипникових щитах 4 з не феромагнітного матеріалу, закріплених на пластинчастому пакеті статора 8, в пазах якого розміщена обмотка статора 9. На валу 1 ротора всередині пакету статора 8 встановлені два торцеві магітопроводи відповідно з північними 7 та південними 10 периферійними кігтеподібними полюсами, 44612 4 між магнітопроводами встановлений циліндричний постійний магніт 6; один з магнітопроводів 7 жорстко насаджений на вал 1, а протилежний прикріплений до нього за допомогою не феромагнітного перфорованого циліндричного стакану 5, який до магнітопроводу 10 закріплений не розбірно методом зварювання, або склеювання, а до іншого 7 аксіально розміщеними гвинтами 16. Допоміжна обмотка збудження 12 намотана на трубчастому шпулеподібному осерді 11, одним торцем жорстко прикріпленому до підшипникового щита. Для виставлення мінімального торцевого зазору з магнітопроводами7 і 10 ротора на валу 1 встановлена регулювальна шайба 14. Підшипники зафіксовані й закриті в підшипникових гніздах зовнішніми кришками 13. На циліндричному не феромагнітному стакані 5 виконані в стінках перфорації 15, розташовані подібно стільниковим чарункам. Принцип роботи генератора полягає в тому, що в нерухомому стані магнітне поле циліндричного постійного магніту замикається частково через робочий зазор та магнітопровід статора між кігтеподібними полюсами ротора, а частково через торцеві магнітопроводи 7, 10 та сталевий вал 1 і осердя 11. Це дозволяє зменшити силу притягування полюсів до осердя статора і відповідно знизити пусковий момент опору ротора. З початком обертання механічним приводом валу 1 частина магнітного поля циліндричного постійного магніту перетинає витки обмотки статора і створює там електрорушійну силу (ЕРС), а звідти випрямленим струмом починає живитися допоміжна обмотка збудження 12, створюючи допоміжне постійне магнітне поле, яке має таку ж полярність, як і від циліндричного постійного магніту і витісняє частину останнього з осердя 11 та сталевого валу 1 на полюсні магнітопроводи 7 і 10 ротора . Сумарне магнітне поле від постійного магніту ротора і створене нерухомою допоміжною обмоткою 12 з мінімальними потоками розсіювання спрямовується через периферійні кігтеподібні периферійні полюсні зубці ротора та індукує в обмотці статора ЕРС, величина якої регулюється зміною струму збудження в допоміжній обмотці. При нагріванні циліндричного постійного магніту 6 та циліндричного стакану 5 останній компенсує різницю температурного розширення за рахунок радіальних перфорацій 15, розташованих подібно стільниковим чарункам, завдяки кращому охолодженню та пружній деформації в аксіальному напрямі. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 44612 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601