Безконтактна синхронна електрична машина

Безконтактна синхронна електрична машина, що містить на статорі якірну обмотку збудження збудника, а на роторі - систему збудження, виконану щонайменше з двох обмоток, з'єднаних між собою електрично, кожна з яких містить в собі що найменше дві частини, з'єднані між собою перемикальними пристроями з можливістю їхнього підключення послідовно чи паралельно, при цьому однойменні затискачі частин обмоток системи збудження, що не мають зв'язків З різнойменними затискачами інших частин даних обмоток, через перемикальні пристрої з'єднані між собою електрично, яка відрізняється тим, що вона містить у зовнішньому ланцюзі, включаючи обмотки збудження збудника з джерелом постійної напруги, керований переривач, наприклад, транзисторний ключ, що формує імпульси різної висоти і тривалості в залежності від полярності змінної складової, яка входить до складу напруги збудження Винахід відноситься до електротехніки, а саме до безконтактних синхронних електричних машин Відома безконтактна синхронна електрична машина (див патент РФ № 2091965, автори Клементьев Олександр Валентинович, Бондарев Віктор Миколайович), що містить на статорі якірну обмотку збудження збудника, а на роторі - систему збудження, виконану щонайменше з двох обмоток, з'єднаних між собою электрично, кожна з яких містить в собі щонайменше дві частини, з'єднаних між собою через перемикаючі пристрої з можливістю їхнього підключення послідовно чи паралельно, при цьому однойменні затискувачі частин обмоток системи збудження, що не мають зв'язків з різнойменними затискувачами інших частин даних обмоток, через перемикаючі пристрої з'єднані між собою электрично Це досягається тим, що безконтактна синхронна електрична машина, що містить на статорі якірну обмотку й обмотку збудження збудника, а на роторі - систему збудження, виконану, щонайменше з двох обмоток, з'єднаних між собою електрично, кожна з яких містить в собі щонайменше дві частини, з'єднані між собою через перемикаючі пристрої, з можливістю їхнього підключення послідовно чи паралельно, при цьому однойменні затискувачі частин обмоток системи збудження, що не мають зв'язків З різнойменними затискувачами інших частин даних обмоток, через перемикаючі пристрої з'єднані між собою електрично, містить в зовнішньому ланцюзі включення обмотки збудження збудника з джерелом постійної напруги керований переривач, наприклад, керований транзисторний ключ, що формує імпульси різної висоти і тривалості в залежності від полярності змінної складової, яка входить до складу напруги збудження Недолік зазначеного прототипу полягає в тому, що в обмотці збудження збудника наводиться перемінна ЕРС, і тому напруга і струм цієї обмотки містять поряд з постійною складовою і перемінну складову Остання є причиною виникнення завищеного рівня вібрації машини і тому підлягає усуненню Задачею винаходу є створення безконтактної синхронної електричної машини, в якій можливо було б знизити рівень вібраційного стану за рахунок особливостей схемного підключення обмотки збудження збудника У порівнянні з прототипом, у якому не розглянуте питання про усунення завищеного рівня вібрації через присутність змінної складової напруги обмотки збудження збудника, ВІДПОВІДНО ДО винаходу задача вирішена постановкою між машиною і джерелом живлення обмотки збудження збудника керованого переривача, що формує імпульси різної висоти і тривалості, в залежності від полярності перемінної складової, яка входить до складу напруги збудження (О 42627 На фіг 1 зображена принципова схема включення запропонованої безконтактної синхронної електричної машини На фіг 2 наведені часові діаграми зміни напруги в обмотці збудження збудника Безконтактна електрична синхронна машина складається з статора 1 і ротора 2 В пазах статора розміщена обмотка якоря 3, що включена на трифазне навантаження 4, і обмотки збудження збудника 5, що з'єднані з джерелом постійного струму 6 через переривач 7 Функціональне призначення переривача 7 полягає у формуванні імпульсів різної тривалості в залежності від полярності перемінної складової, котра встановлюється датчиком фази напруги 8, наприклад, шляхом порівняння вихідної напруги, яка виробляється блоком 9 Робота машини ВІДПОВІДНО ДО приведеної схеми протікає за таким зразком Приводним механічним двигуном ротор 2 розкручується до номінальної кутової швидкості обертання Джерело постійного струму 6, підключене до обмотки збудження збудника 5, забезпечує створення постійної складової напруги Uo (див часову діаграму на виході джерела, наведену на фіг 2а) На Uo накладається перемінний сигнал ? UB, ЩО виникає при обертанні ротора 2 Переривач 7, наприклад, керований транзисторний ключ, завдяки датчику фази напруги 8 реагує на полярність перемінної складової У ВІДПОВІДНОСТІ ЗІ СВОЄЮ функціональною роллю він формує на своєму виході імпульси UO+UB невеликої тривалості t n i і імпульси UO-UB великої тривалості tn2 (див тимчасову діаграму фіг 26) Підбором t n i і tn2 можна домогтися зменшення або усунення перемінної складової в інтегральній формі вихідної напруги (див фіг 2в) Необхідний в схемі датчик фази напруги 8 може бути побудований на використанні компаратора, в якому вхідний сигнал зіставляється з опорною напругою, причому останнє може бути сформоване за рахунок вихідної напруги джерела 6 з наступною його стабілізацією за допомогою стабілітронів Аналогічні датчики можуть бути побудовані з використанням тригерів і операційних підсилювачів Запропонований винахід може бути використаний при будь-яких типорозмірах безконтактних синхронних електричних машинах розглянутого класу, що зараз знаходяться під пильною увагою фахівців у зв'язку з необхідністю розвитку вітроенергетики і підвищення надійності роботи руднично-шахтного устаткування 5 і З і і|'ііі|Ніі»ііПіі|іППІГ EitiHft!*fl*niHJtilH|| LujitJtJ Ml НШіШШі К^У 42627 t u S Q 1 p і t иг U Фіг. 2 42627 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22