Принципы, заложенные в ИМмогут быть эффективно реализованы в рассмотренной ранее БСМ с внешнезамкнутым потоком (Рисунок26) если обмотки возбуждения включить не согласно, а встречно. Тогда создается два симметричных потока, охватывающих обе ОВ подобно тому, как это имеет место на Рисунке, причем под когтеобразными выступами имеем Фmах, а в областях между ними — Фmin. Такой режим включения ОВ для БСМ с внешнезамкнутым потоком и ее перевод в режим индукторной машины позволяет удвоить частоту тока в ОЯ, что бывает необходимо в некоторых практических случаях.
Рисунок 31. Одноименнополюсная ИМ с двусторонним возбуждением
Физически очевидно, что все рассмотренные одноименнополюсные машины являются машинами с радиально-осевым потоком и имеют жесткое ограничение на геометрический фактор
Индукторные генераторы используются в сварочных агрегатах серий ПС и ПД, АДБ (генераторы серии ГД). Генераторы мощностью нескольких десятков киловатт выполняются с крутопадающими внешними характеристиками для повышения устойчивости горения сварочной дуги и питают дугу через выпрямитель.
Индукторные генераторы с двусторонним возбуждением находят применение на тракторах, а машины с двойным аксиальным зазором представляют интерес как основной элемент бесконтактного двигателя постоянного, тока для тягового электропривода. Индукторные генераторы используются в железнодорожном транспорте и на летательных аппаратах в качестве высоконадежных источников переменного тока небольшой мощности с частотой 400—6000 Гц
1.12 БЭГ с ОСЕВЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
В машинах этого типа возбуждение осуществляется от центрального токопровода, размещенного внутри полого вала. Ротор, как и в индукторных машинах (ИМ), содержит помимо конструктивных элементов лишь простые магнитомягкие секторы, однако в отличие от ИМ магнитное поле в зазоре машин с осевым возбуждением может периодически изменять направление, что определяет лучшее использование магнитного потока. При этом для обеспечения бесконтактности в машинах с осевым возбуждением не требуются дополнительные нерабочие зазоры, как, например, в БЭГ когтеобразными полюсами. Машины с осевым возбуждением отличаются пониженным объемом стального магнитопровода и высоким быстродействием регулирования. Благодаря простой конструкции ротора, а также возможности установить на нем сплошные прочностные обоймы, машины допускают высокие частоты вращения. Машины с осевым возбуждением хорошо приспособлены для получения (или использования) высоких напряжений. Недостатки машин связаны с повышенными потерями в обмотке возбуждения и усложненным способом ее намотки, с увеличенным диаметром вала и существованием заметного магнитного поля в зоне подшипников. Кроме того, особенностью рассматриваемых машин является необходимость боковой передачи механического момента, что несколько ограничивает возможности их использования. Однако во многих случаях машина и сопрягаемое с ней устройство (привод, нагрузка) должны иметь различные частоты вращения, что естественным путем обеспечивается с помощью боковой редукторной передачи.
Рисунок 32. Торцовая синхронная машина с осевым возбуждением (а) и развертка ее активной зоны (б)
IБесконтактные электрические генераторы с осевым возбуждением могут найти применение в качестве автономных электрических генераторов повышенного напряжения при нежестких ограничениях на наличие высших гармоник в кривой ЭДС. На базе трехфазных (многофазных) БЭГ с осевым возбуждением могут быть созданы бесконтактные высокооборотные синхронные двигатели.
На Рисунке 27,а показана торцовая шестиполюсная синхронная машина с осевым возбуждением. Неподвижный торцовый якорь 1 машины выполнен из отдельных магнитнов не связанных шихтованных модулей 2, в сквозные пазы между которыми уложена многофазная торцовая якорная обмотка 3. Модули 2 закреплены на статоре с помощью скоб 4. С двух сторон к якорю через рабочие зазоры примыкает ротор, выполненный в виде двух немагнитных дисков 6 с ферромагнитными секторами 7 и прочностными обоймами 5. Секторы правого диска сдвинуты по окружности на угол n/Nотносительно секторов левого диска, как показано пунктиром на поперечном разрезе машины (N— число секторов одного диска, равное в данном случае трем), причем тангенциальная длина секторов такова, что у левых и правых секторов имеются противолежащие вдоль оси участки — участки перекрытия (например, участок абвг). Боковые края секторов могут выполняться скошенными относительно радиуса для улучшения формы кривой ЭДС якоря. В секторах размещены проводники демпферной клетки 8, выполняющие также роль стяжных шпилек. Диски 6 укреплены на полом валу 10, внутри которого находится неподвижный токопровод возбуждения 11, обтекаемый постоянным током. В качестве токопровода 11 можно использовать одну из сторон замкнутой многовитковой катушки, закрепленной на статоре с помощью скоб 9 и 14, как показано на; рисунке. Катушку наматывают через полый вал или изготовляют из жгута изолированных проводников путем их соединения пайкой. Катушка может содержать штепсельный разъем на одном конце, через который осуществляется последовательное соединение витков и подвод питания. Если имеется токопровод постоянного тока, предназначенный для самостоятельных целей, он может непосредственно использоваться для возбуждения машины.
Вал 10 соединен с приводом (в режиме генератора) или с нагрузкой (в режиме двигателя) через редукторную передачу с шестернями 12 и 13 или с помощью шкива. Машина может быть выполнена на подшипниках скольжения с разъемными статором и ротором, что упрощает намотку обмотки возбуждения.
Рисунок 33 Коммутаторный генератор с осевым возбуждением (а) и развертка
его активной зоны (б)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.