СИНХРОННЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР
SYNCHRONOUS INDUCTOR GENERATOR

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, при этом на одной из крышек (одностороннее возбуждение) установлена катушка с обмоткой и магнитопроводом, находящимся в магнитной связи со вторым осевым магнитопроводом, установленным на роторе и имеющим магнитный контакт со звездочкой. Аналогичная катушка может быть установлена и на второй крышке (двухстороннее возбуждение). Конструктивные особенности данного генератора описаны в [1].
Недостатком данного синхронного генератора является большая масса и габариты, а также то, что лобовые части обмоток 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 низкая технологичность, т.к. в индукторном исполнении одна из крышек должна быть целиком ферромагнитной, что усложняет процесс изготовления.
Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения потребляемой мощности возбуждения и улучшение теплофизических характеристик.
Это достигается тем, что в синхронном генераторе, содержащем переднюю и заднюю крышки с отверстиями, два статора в виде пакетов с рабочей обмоткой, источник возбуждения, ротор с полым валом и когтеобразными наконечниками, выпрямитель, ферромагнитную цилиндрическую перемычку между статорами, согласно изобретению источник возбуждения выполнен в виде конических катушек, установленных на крышках, находящихся внутри зубцов когтеобразных наконечников.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен заявленный синхронный индукторный генератор (продольный разрез), на фиг.2 - вид сверху когтеобразных наконечников (развертка).
Данный синхронный генератор содержит заднюю крышку 1, первый статор 2, ферромагнитную цилиндрическую перемычку 3, второй статор 4, переднюю крышку 5, когтеобразные наконечники 6, катушки возбуждения 7, установленные на крышках, полый вал 8, вращающийся в подшипниках 9.
Устройство работает следующим образом: набегающий поток воздуха через направляющий патрубок (на чертеже не показан) входит в заборное отверстие полого вала 8 ротора. Через радиальное отверстие под воздействием вентиляционного эффекта от когтеобразных наконечников 6 поток омывает лобовые части обмоток статоров 2 и 4 и выходит наружу через ферромагнитные цилиндрические перемычки 3. Магнитный поток возбуждается от источника - катушки возбуждения 7, тем самым замыкается по цепи: внешняя часть ферромагнитной цилиндрической перемычки 3, статоры, рабочий зазор, полюса когтеобразных наконечников 6. Далее напряжение выпрямляется через выпрямитель (на чертеже не показан) и поступает в бортовую сеть. Внешнее расположение катушек возбуждения 7 по отношению к полюсным наконечникам хотя и обуславливает появление дополнительного воздушного зазора, но зато приводит к уменьшению габаритов устройства за счет того, что источники возбуждения расположены во внутренних полостях генератора.
Использование данной конструкции позволяет
- эффективным образом использовать магнитодвижущую силу обмотки возбуждения за счет укороченного пути протекания магнитного потока, поскольку торцевые части крышек не участвуют в его проводке, а также отпадает надобность в магнитопроводящей втулке;
- применить более простую технологию изготовления передней крышки, которая является типовой;
- эффективным образом применить воздействие потока воздуха, поскольку лобовые части статоров находятся в зоне воздействия лопастей - когтеобразных наконечников, при этом применение отдельного вентилятора может быть исключено.
Источники информации
1. Жежерин Р.П. - Индукторные генераторы / М.-Л., Госэнергоиздат, 1961 г., с.319, ил.
2. Патент РФ №2231199 - Бесконтактный синхронный генератор / А.М.Литвиненко, заявка №2003109938, опубл. 07.04.2003, бюл. №17, МПК 7 H02K 19/06.