Електромеханічна система аксіально-радіальної конфігурації

Електромеханічна система аксіальнорадіальної конфігурації, що містить на осі обертання жорстко закріплені роторні диски з феромагнітними вставками і жорстко зв'язані з корпусом статорні диски із СПІВВІСНО концентрично розташованими індукторами і кільцевими електричними обмотками, яка відрізняється тим, що кожен з індукторів, що не містить проміжків уздовж периметрів обмоток, утворений фігурою, одержу Передбачуваний винахід відноситься до індукторних електричних машин і може знайти переважне застосування як генератор, двигун і перетворювач Аналоги є параметричний генератор індуктивного типу (Калинин В И , Герштейн Г М Введение в радиофизику - М Госиздат, техникотеоретической литературы, 1937 - с 417 - 419) та індукторний генератор дискового типу (Чучалин А И , Муравлев И О , Сафьянннков И А Математическое моделирование индукторного генератора дискового типа // Электричество - 2001 - №11 - с ЗО), до недоліків яких відносяться підвищені масагабарнтні показники Прототип є електромеханічний перетворювач енергії з комутацією магнітного потоку (Афонія А О Електричні генератори з комутацією магнітного потоку // Технічна електродинаміка - 1999 №6 - с 45- 46), що містять на осі обертання жорстко закріплені роторні диски з феромагнітними вставками і жорстко зв'язані з корпусом статорні диски із співвісна концентрично розташованими індукторами і кільцевими електричними обмотками, до недоліків якого відносяться неповне використання МІДІ, присутність ЗОВНІШНІХ магнітних по ваною СПІВВІСНОЮ установкою на кільце двох коаксіальних циліндрів, між якими розташована електрична обмотка, а на зверненій до роторного диска торцевій поверхні одного чи обох циліндрів виконані робочі зубці, обмежені двома радіусами з центральним кутом між ними, що забезпечує сталість відносини ширини зубця до ширині паза коаксіальних циліндрів, причому зубці можуть бути виконані з намагнічених в аксіальному напрямку постійних магнітів, а кожний з індукторів може мати різне число робочих зубців, при цьому система може складатися з m елементарних машин, що містять два статорних і розташований між ними роторний диск, що може бути зміщений на осі щодо попереднього диска на кут 2 л/zm, де z - число виконаних на циліндрі зубців, a m - число фаз лів розсіювання, несннусоїдальність і несиметричність електрорушійної сили /ЕРС/ у фазах В основу винаходу поставлена задача в електромеханічному перетворювачу енергії з комутацією магнітного потоку забезпечити поліпшене використання МІДІ, відсутність ЗОВНІШНІХ магнітних полів розсіювання, синусоїдальність і вирівнювання ЕРС у фазах Задача реалізується шляхом того, що кожен з індукторів, що не мають проміжків уздовж периметрів обмоток, утворений фігурою, одержуваною СПІВВІСНОЮ установкою на кільце двох коаксіальних циліндрів, між якими покладена електрична обмотка, а на зверненій до роторного диска торцевої поверхні одного чи обох циліндрів виконані робочі зубці, обмежені двома радіусами й ув'язненим між ними центральним кутом, що забезпечує сталість відносини ширини зубця до ширині паза коаксіальних циліндрів, причому зубці можуть бути виконані з намагнічених в аксіальному напрямку постійних магнітів, а кожний з індукторів може маги різне число робочих зубців, при цьому система може складатися з m елементарних машин, що містять два статорних і розташований між ними роторний диск, що може бути зміще о C O (О 49630 чій обмотці відбувається при повороті ротора на ний на осі щодо попереднього диска на кут 27i/zm, один крок зубця Тому число зубців циліндра індуде z - число виконаних на циліндрі зубців, a m ктора й частота обертання ротора п, об/хв , визначисло фаз чають електричну частоту в робочій обмотці ВеТехнічна сутність пристрою пояснюється на личину магнітного потоку й напругу робочих фіг На осі обертання 1 жорстко закріплені роторні обмоток 9 регулюють струмом обмоток збудження диски 2 із феромагнітними вставками 3 і жорстко 8 У випадку конструктивного виконання концентзв'язані з корпусом 4 статорні диски 5 На статорричних індукторів 6 і 7, показаних на фіг, із різним них дисках співвісна концентрично розташовані числом робочих зубців, кожен шар, що включає в ЗОВНІШНІЙ 6 і внутрішній 7 індуктори, що складають себе концентричні індуктори 6 чи 7 із циліндричЗОВНІШНІЙ і внутрішній шари і можуть бути виконані ними тілами 10 і 11 і обмотки 8 і 9, утворюють сацільними за порошковою технологією, або розрізмостійну електричну машину, що працює на часними по секторах, штампованими із шихтованої тоті,обумовленої числом зубців Таким чином, електротехнічної сталі Індуктори, що не мають пристрій може одночасно виробляти електроенерпроміжків уздовж периметрів обмоток, охоплюють гію різної напруги й частоти кільцеві електричні обмотки, одна з яких 8 є обмоткою збудження, а інша 9 - робочою обмоткою У генераторному режимі багатофазного джеКожний з індукторів містить співвісна встановлені рела ЕРС кожна елементарна машина і кожен на кільце два коаксіальних циліндри 10 і 11, між концентричний індуктор пристрою є джерелами якими покладені згадані обмотки На торцевої пооднофазної ЕРС, а зрушення ЕРС у фазах забезверхні одного чи обох циліндрів, зверненої до ропечується зсувом на осі роторних дисків елементорного диска, виконані робочі зубці 12 (на фіг тарних машин відносно один одного на кут 27i/zm, показані зубці, виконані дня обох циліндрів кожноде z - число виконаних на циліндрі зубців, a m го індуктора) Відношення ширини зубця до ширині число фаз паза коаксіальних циліндрів характеризується відУ руховому режимі в обмотку збудження 8 поношенням ВІДПОВІДНИХ дуг окружностей, що приходають постійний електричний струм, а кожну фазу дяться на зубець і паз, чи відношенням центральперемінного джерела напруги підключають до роних кутів а / р = const, що не залежить від радіуса бочої обмотки 9 кожної елементарної машини розташування зубців Зубці можуть бути виконані з Постійний магнітний потік обмотки збудження і намагнічених в аксіальному напрямку постійних пульсуючий магнітний потік першої фази в першій магнітів Кожний з індукторів може мати різне чиселементарній машині замикаються через повітряло робочих зубців (на фіг показане однакове чисний зазор по індукторах і їхніх циліндричних тілах ло зубців дія зовнішнього 6 і внутрішнього 7 індук6, 7, 10, 11 статорних і феромагнітних вставках З торів) Феромагнітні вставки роторних дисків, що роторних дисків Протягом періоду магнітні потоки сполучаються з торцевими поверхнями циліндрів згаданих обмоток один раз віднімаються й один індукторів, мають ту ж конфігурацію й розміри, що і раз складаються, унаслідок чого протягом періоду ВІДПОВІДНІ робочі поверхні згаданих циліндрів результуючий магнітний потік змінюється від нуля Пристрій може містити m елементарних машин, до деякого максимального значення При цьому на кожна з яких містить у собі два згаданих статорних феромагнітні вставки роторного диска першої і розташований між ними роторний диск, а багаелементарної машини діє синхронізуюче зусилля тофазна система досягається зсувом на осі роторй обертаючий момент, обумовлений похідної елених дисків елементарних машин відносно один ктромагнітної енергії по куті повороту ротора, що одного на кут 2-n/zm, де z-число зубців циліндра досягає максимуму один раз за період при максиіндуктора, a m - число фаз (на показане пристрій, мальному значенні результуючого потоку Під дією який містить у собі три елементарні машини з обертаючого моменту феромагнітні вставки 3 родвома шарами) торного диска займають положення напроти ВІДПОВІДНИХ зубців 12 індуктора розглянутої елеменПристрій може працювати в генераторному чи тарної машини У наступні напівперюди, зі руховому режимі, а так само в режимі перетворюзменшенням результуючого потоку розглянутої вача енергії фази і підвищенням його в наступних фазах проУ генераторному режимі кожна елементарна цес синхронізації, що супроводжується впливом машина і кожен концентричний індуктор 6 і 7 приобертаючого моменту на наступні вставки, зміщені строю є джерелами однофазної ЕРС Для цього в щодо попередніх на кут 2ті/гт, повторюється в обмотку збудження 8 подають постійний електринаступних елементарних машинах чний струм і збуджують магнітний потік, що замикається через повітряний зазор по індукторах і їх При роботі пристрою як перетворювача частоциліндричних тілах 6, 7, 10, 11 статорних і фероти і числа фаз одні елементарні машини або одні магнітних уставок 3 роторних дисків При обертанконцентричні шари, що містять індуктор з обмотні роторних дисків повітряний зазор щодо розгляками, використовуються в режимі двигуна (напринутої крапки, розташованої на поверхні зубців 12 клад, внутрішні концентричні шари з індукторами 7 індуктора, змінюється від мінімального, коли над усіх трьох елементарних машин, фіг) Одночасно зазначеною крапкою розташована феромагнітна ІНШІ елементарні машини або концентричні шари вставка ротора, до максимального, коли над тією працюють у режимі генератора (наприклад, ЗОВНІже крапкою виявиться проміжок між згаданими ШНІ концентричні шари з індукторами 6 згаданих вставками Одночасно змінюється провідність мамашин) гнітного зазору і робочі магнітний потік, що напроПоліпшення використання МІДІ, зниження ЗОВваджує ЕРС у робочій обмотці 9 Повний період НІШНІХ магнітних полів розсіювання забезпечується зміни провідності магнітного потоку й ЕРС у робоза допомогою того, що вся кільцева обмотка охоп 49630 лена індуїсгором і не утворить проміжків уздовж периметра обмотки Одержання синусоїдальної ЕРС забезпечується спеціальним профілем робочих зубців, обмежених двома радіусами й ув'язненим між ними центральним кутом, завдяки сталісти відносини ширини зубця до ширині паза, незалежно від радіального розташування індуктора і його зубців Вирівнювання ЕРС у фазах забез 6 печується застосуванням у кожній фазі концентричних індукторів, шарів чи елементарних машин, що мають однакові параметри Достоїнствами пристрою є поліпшене викорис тання МІДІ, відсутність ЗОВНІШНІХ магнітних полів розсіювання, синусоїдальність і вирівнювання ЕРС у фазах 6ИД А Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71