генератора примерно 140—150°С, на выходе 160—170°С. Удельный расход масла составляет примерно 2,2 л/мин на 1 кВт потерь. Генератор, показанный на Рисунке 22, имеет лишь один подшипник на правом конце полого вала, другой конец вала сопрягается непосредственно с гидроприводом генератора, обеспечивающим постоянство частоты вращения (для изображенного генератора п=12000 об/мин). Масло для гидропривода и системы-охлаждения генератора одно и то же. Такое органическое объединение гидропривода и генератора, называемое интегральным приводом-генератором, позволяет создать бесконтактные синхронные генераторы с минимальными удельными массами, в несколько раз меньшими, чем у аналогичных генераторов с воздушным охлаждением. В нерабочем состоянии (при перевозке) вал фиксируется с помощью вспомогательной крышки. Хорошие массогабаритные показатели БСМ с ВВ могут быть обеспечены при испарительном охлаждении, когда на теплонапряженные элементы подается хладагент с высокой теплотой парообразования (вода, спиртоводяная смесь и др.)БСГ с ВВ могут применяться в автономных бортовых энергоустановках большой мощности. Перспективы совершенствования мощных бортовых БСГ с ВВ связаны с использованием сверхпроводниковой обмотки возбуждения, помещенной в криостате на роторе. В целом БСМ с ВВ являются одним из наиболее рациональных типов БЭМ, так как они обладают хорошими массогабаритными показателями, обеспечивают регулирование выходного напряжения в широких пределах и высокий уровень его стабилизации, имеют минимальные мощности управления W .Общие недостатки BCГ c ВВ связаны со сложной электрической схемой и наличием на роторе обмоток, полупроводниковых вентилей, защитных элементов, фильтров и т. п., что снижает надежность работы БСГ, ограничивает предельные скорости ротора и допустимые температуры. Последние определяются возможностями кремниевых вентилей и не превышают 170-200°С. Применение в перспективе для ВВ диодов на основе карбида-кремния, позволит повысить этот предел до 400 °С и выше.
1.10 БЕСКОНТАКТНЫЕ СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ С КОГТЕОБРАЗНЫМИ ПОЛЮСАМИ
В машинах этого типа обмотки якоря и возбуждения находятся на статоре, а ротор имеет когтеобразные выступы (полюсы) из магнитомягкой стали, которые за счет МДС возбуждения приобретают чередующуюся магнитную полярность и создают в рабочем воздушном зазоре знакопеременное магнитное поле. Роторы таких БСГ могут выполняться в виде чисто механических конструкций не содержащих постоянных магнитов, вращающихся выпрямителей, многовитковых обмоток шихтованных сердечников. Подобные конструкции обладают высокой надежностью, слабой чувствительностью к внешним воздействиям (повышенным температурам, динамическим нагрузкам, присутствию агрессивных сред и т. д.), имеют предельные частоты вращения, что в совокупности позволяет создавать высоконадежные компактные генераторы и двигатели, способные работать в сложных окружающих условиях, общие недостатки БСГ с когтеобразными полюсами связаны с повышенными магнитными потоками рассеяния. Существует большое разнообразие конструктивных исполнений БСГ с когтеобразными полюсами.
|
|
Рисунок 28 Бесконтактная синхронная машина с внешнезамкнутым потоком
1.10.1 БСМ с внешнезамкнутым потоком.
На статоре машины размещаются две кольцевые обмотки возбуждения / и 4, питаемые постоянным током, и обмотка якоря 3, расположенная в пазах шихтованного стального цилиндрического сердечника 2. Наружный корпус и боковые щиты с консолями 5 и 10 выполнены из магнитомягкой стали. На роторе располагаются втулки 6 и 9 с когтеобразными, взаимно чередующимися выступами 7 и 8, которые примыкают к сердечнику якоря 2 через рабочий зазор, много меньший, чем тангенциальный зазор между соседними выступами 7 и 8.
Для упрощения чертежа наружные грани выступов 8 и 7, примыкающие к ОЯ 3, на продольном разрезе условно совмещены (на диаметре D),хотя при строгом изображении они будут сдвинуты из-за азимутального смещения. Этот прием используется и в дальнейшем. Каждая из втулок 6 и 9 со стороны, противоположной выступам, имеет цилиндрическую расточку, отделенную от консолей 5 и. 10 дополнительными конструктивными зазорами. Для придания ротору необходимой механической прочности пространство между шайбами и выступами залито прочным немагнитным материалом (немагнитной сталью, алюминием, силумином, пластмассой и т. п.). Возможна также сварная конструкция ротора. Вал машины выполняется из немагнитной стали. Магнитный поток возбуждения Фв, создаваемый согласно включенными обмотками возбуждения / и 4, замыкается по пути с наибольшей магнитной проводимостью (с наименьшим воздушным зазором) следующим образом: наружный корпус — консоль 10 —дополнительный зазор б2 — левая втулка 9 —выступы 8 —рабочий зазор б — статор — рабочий зазор 6 под соседними выступами — выступы 7—правая втулка 6 —дополнительный зазор 61 — консоль 5 —корпус. Выступы 8 и 7 приобретают противоположную магнитную полярность (Фв выходит из выступов 8 и входит в выступы 7). При работе машины в двигательном режиме вращающееся магнитное поле якоря увлекает ротор и заставляет его вращаться с синхронной скоростью. Для асинхронного пуска двигателя на роторе может размещаться специальная пусковая короткозамкнутая обмотка, аналогичная клетке асинхронного двигателя . При небольших пусковых моментах возможен асинхронный пуск двигателя без пусковой обмотки за счет вихревых токов, на водимых в массивных выступах ротора и немагнитной заливке между ними. Пусковые характеристики в этом случае могут быть заметно улучшены с помощью торцовых короткозамыкающих колец на роторе, которые, во-первых, облегчают условия замыкания пусковых токов и тем самым увеличивают пусковой момент и, во-вторых, повышают механическую прочность ротора. При работе машины генератором вращение ротора от внешнего привода обеспечивает наведение рабочей ЭДС в ОЯ. Ток в ОЯ создает магнитный поток реакции якоря Ф0. Продольная составляющая потока якоря , замыкается по тому же пути, что и Фв, а поперечная составляющая — через выступы 7 и 8 в азимутальном направлении, как показано штрихпунктиром на рис. '6.10. Длина магнитной линии поперечного потока существенно больше, чем продольного кроме того, на пути продольного имеются дополнительные зазоры б1i и б2
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
