Авиационные бесконтактные генераторы и бесконтактные вентильные электродвигатели, страница 7

Охлаждающая смесь подается внутрь электриче­ской машины через ее вал, распыляется специальным раз­брызгивателем и, попадая на нагретые поверхности ротора и статора, испаряется, обеспечивая тем самым их охлаждение. В связи с большой длиной жидкостных магистралей, рас­положенных в зоне больших температур, в генератор может поступать вместе с жидкостью и пар. Для предотвращения этого явления в системе охлаждения перед генератором установлен теплообменник. Поскольку расход спиртоводяной смеси очень большой, время использования такой системы охлаждения ограничивается 1—1,5 ч сверхзвукового полета. При меньших скоростях полета, когда параметры окру­жающей атмосферы позволяют охлаждать генератор заборт­ным воздухом, испарительная система отключается, после чего в работу вступает воздушная система. Поток забортного возду­ха подводится к патрубку, а затем, разветвляясь на два пото­ка, уходит в полости генератора, где омывает наиболее нагретые части машины. На выходе оба потока соединяются.И выходят через окна фланцевой и цилиндрических частей корпуса

Рисунок 15-Генертор с укороченными когтями

К генераторам с внутризамкнутым потоком может быть отнесен и генератор с укороченными когтями, эскиз которого приведен на рис. 4. Статор генератора состоит из магнитомягкого корпуса 1, к кото­рому крепится шихтованный пакет якоря с якорной обмоткой 2. На роторе имеется левая шайба из маг­нитомягкой стали с укороченными когтеобразными аксиальными выступами 3 и симметричная правая шайба с выступами 4, которые смещены до азимуту относительно выступов левой шайбы. В пространство между правыми и ле­выми выступами помещена кольцевая обмотка возбуждения 5, которая закреплена на статоре с помощью немагнитной кольцевой обоймы 6. Магнитный поток Фо замыкается, как показа­но на рис. 4. Для выбранного направления тока в обмотке возбуждения левые выступы являются северными, а правые - южными полюсами. Такие генераторы имеют относительно ма­лые рассеяния потока, поскольку активная зона размещается вблизи от обмотки возбуждения. Внешние характеристики ге­нератора более пологие, чем у сексина.

1.6 Ротор с призматическими магнитами.

 Существуют две модификации  роторов  с призматическими магнитами—с радиальным   и  тангенциальным намагничиванием. Одна из возможных конструкций высокооборотного .ротора   с  радиальным намагничиванием приведена на Рисунке 10 а. Ротор содержит расположенные радиальные постоянные магниты   призматической формы, которые намагничены по радиусу и примыкают своими внутренними торцами к магнитомягкой  втулке 5, а наруж­ными торцами—к магнитомягким участкам 3 наружного сварного цилиндра, содержащего вставки 2 из немагнитного материала. В участках 3, выполняющих роль полюсных наконечников, может размещаться демпферная (успокоительная) обмотка  4  выполняю­щая несколько функций. Во-первых,  она улучшает защиту магнита  нестационарных размагничиващих  воздействий . Во-вторых, она предотвращает - колебания ротора по отношению к синхронно-вращающемуся полю якоря и гасит встречно-вращающиеся составляющие поля (например, составляющие поля от высших гармоник  МДС якоря,)- Обмотка  обеспечивает асинхронный пуск машины в двигательном режиме. Полости между полюсами могут заливаться легким немагнитным сплавом 6. Наружный сварной цилиндр обеспечивает высокую механическую прочность ротора, вследствие чего
окружные скорости могут достигать 150 м/с и более. Благодаря  хорошему экранированию  магнитов от внешних полей и их простой  форме рабочие индукции составляют 0,6—0,8 Тл. Призматическая  форма магнитов позволяет обеспечивать направленную кристалли­зацию ферромагнетика, что существенно улучшает его магнитные  свойства.В роторе с тангенциальным намагничиванием (Рисунок 10 б) маг­ниты также располагаются по радиусу и примыкают внутренними торцами к немагнитной втулке 2, а наружными торцами—к немаг­нитным вставкам 3 наружного сварного цилиндра,  содержащего также магнитомягкие участки 4 в межполюсных зонах. Между магнитами находятся секторы 5 из магнитомягкой стали, примы­кающие изнутри к участкам 4 наружного цилиндра и выполняю­щие роль полюсов по отношению к якорю на статоре.

Такая конструкция особенно рациональна при использовании высококоэрцитивных магнитов на основе редкоземельных материалов (типа SmCos), которые могут быть слабо чувствительны к величине немагнитного зазора в магнитной цепи. Длина  магнита  вдоль  поля  мала,  так  как требуемая МДС F_M=H_Ml_mобеспечива­ется за счет большихH_M.. Малые длины  магнитов позволяют создавать компакт­ные многополюсиые конструкции роторов с тангенциальным намагничиваниемм для машин с повышенной частотой, что способствует снижению требуемого объема магнитов. Важной особенностью конструкции с тангенциальным намаг­ничиванием является возможность получения с ее помощью рабочих индукций в зазоре, превышающих индукцию в магните (и даже остаточную индукцию В_г). Это связано с тем, что благо­даря непрерывности линий магнитного поля поток, входящий в сектор 5 через боковые торны двух смежных магнитов  прибли­зительно равен потоку, выходящему из сектора через его гра­ницу, площадь которой может быть существенно меньше удвоенной площади бокового торца магнита. Благодаря использованию высококоэрцетивных магнитов якорь для рассматриваемого ротора в ряде случаев может выполняться беспазовым.В конструкциях, показанных на Рисунке 10а,сварной цилиндр обеспечивает высокие окружные скорости ротора а магнитомягкие полюсные элементы—хорошую защиту магнитов   от внешних размагничивающих воздействий.

Недостатком конструкций ротора со сварным наружным цилиндром являются значительные поверхностные потери от зубцовых гармоник поля, наводящих в цилиндре большие вихревые токи. Эти  потери, очевидно,  отсутствуют при   беспазовой  конструкции якоря. Роторы с призматическими    магнитами    позволяют    повысить   мощность машин до 100 КВ-А и более.

1.7 ОСОБЕННОСТИ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

С учетом изложенного выше можно выявить следующие особен­ности синхронных машин с постоянными магнитами по сравнению с обычными синхронными машинами.