Индуктор электрической машины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 51)5 Н 0 ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ технический Прон ько о СССР978.о СССР1974,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКР ЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ 21) 4800635/07(54) ИНДУКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ(57) Использование: тяговые синхронные генераторы большой и средней мощности. Сущность изобретения: индуктор электрической машины содержит массивные полюсы 2 с полюсными наконечниками 3. На активные поверхности полюснцх наконечников нанесен слой 5 магнитодиэлектрической массы. состоящей из магнитомягкого порошка и связующего в соотношении не менее 4:1. Толщина слоя больше глубины проникновения магнитного поля зубцовой частоты. 2 ил,Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству тяговых синхронных генераторов с массивными полюсными наконечниками,В известных.индукторах электрических машин для уменьшения поверхностных потерь на массивные полюсы индуктора навит бандаж из немагнитного материала, пропитанного компаундом, и в указанный компаунд в зонах, примыкающих к полюсам, введен магнитный наполнитель, например ферропорошок,Недостатками данного индуктора являются повышенный ток намагничивания, нестабильность формы выходного напряжения и низкая механическая прочность бандажа,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является индуктор, в котором предложено поверхностный слой массивных полюсов насыщать кремнием на глубину не менее 1 - 2 мм,Недостатками этого индуктора электрической машины являются пониженный КПД и повышенная трудоемкость изготовления, связанная с выполнением рифления активной. поверхности полюсов на глубину до 2 мм,Целью изобретения является повышение КПД индуктора путем уменьшения его магнитного сопротивления и потерь на поверхности массивных полюсов.Поставленная цель достигается тем, что в индукторе электрической машины, содержащем массивные полюсы и полюсные наконечники с механически обработанными активными поверхностями, на последние нанесен слой магнитодиэлектрической массы, состоящей из магнитомягкого порошка и связующего материала в соотношении не менее 4:1 и толщиной, превышающей глубину проникновения магнитного поля зубцовой частоты.На фиг. 1 показана часть многополюсного индуктора электрической машины, содержащего массивные полюсы; на фиг, 2 - вариант устройства для нанесения поверхностного слоя заданной толщины и формы,Индуктор содержит массивный магнитопровод 1 смассивным полюсом 2 и полюсным наконечником 3, элементы 4 крепления, слой 5 магнитомягкого порошка со связующим материалом, катушку 6 возбуждения. На фиг, 2 изображены: верхняя часть 7 пресс-формы, подложка 8, нижняя часть 9 пресс-Формы.Индуктор электрической машины, например тягового синхронного генератора, часть которого доказана на фиг. 1 в качестве примера, устроен следующим образом, 10 15 20 25 30 35 тройство, показанное на фиг: 2. В нижней .части 9 пресс-формы поверхность по форме 40 45 50 55 Массивный магнитопровод 1 составлен из заготовок, вырезанных из листов проката толщиной 50-60 мм зацело с массивными полюсами 2 и соединенных в единый пакет по длине сваркой, В массивном магнитопроводе 1 и полюсах 2 выполнены отверстия для прохождения элементов 4 крепления,которыми массивный полюсный наконечник 3 прикрепляется к полюсам 2 после насадки на них катушек 6 возбуждения. Слой смеси магнитомягкого порошка и связующего материала нанесен на поверхность полюсных наконечников 3 при их изготовлении,Индуктор работает следующим образом.При подаче тока в обмотку возбуждения индуктора, состоящую из катушек 6 возбуждения, в электрической машине возникает магнитное поле основной и зубцовой частот, Магнитные потоки зубцовых частот, попадая на поверхность полюсного наконечника 3, замыкаются через слой 5 в тангенциальном направлении, а магнитный поток основной частоты замыкается, проходя через полюсные наконечники 3, полюсы 2 и массивный магнитопровод 1, при этом магнитное сопротивление в радиальном направлении этому потоку оказывается минимальным, поскольку магнитные свойства слоя 5 выше даже, чем магнитные свойства магнитопровода 1 и полюса 2 с полюсным наконечником 3,Для нанесения поверхностного слоя 5 на полюсные наконечники 3 используют усвыполнена в соответствии с требованиями оптимальных характеристик выходного напряжения, которые обуславливаются формой активной поверхности полюсного наконечника 3. На эту поверхность выстилают подложку 8 и на нее помещают смесь из магнитомягкого, например, железного порошка и связующего материала, обладающего электроизоляционными свойствами, например синтетической смолы типа эпоксидной, Пропорции определяются конкретным типом, индуктора и механическими нагрузками, действующими на несенный слой 5 во время эксплуатации. Однако во всех случаях магнитомягкий порошок должен составлять не менее 80 ф, общего количества смеси, при уменьшении содержания порошка за укаэанный предел настолько уменьшают радиальную магнитную проводимость слоя 5, что потери от увеличения тока возбуждения начинают перекрывать снижение поверхностных потерь.Для усиления удерживающих свойств слоя 5 во вращающихся индукторах поверхЗаказ 2400 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ность полюсных наконечников 3 подвергают грубой токарной обработке с образованием винтовых борозд глубиной 0,3 - 0,5 мм, Окончательное формование активной поверхности полюсных наконечников 3 проводится путем запечки их в пресс-форме, содержащей и верхнюю и нижнюю части.Таким образом, нанесенный на активную поверхность полюсных наконечников 3 поверхностный слой 5 выполняет функции магнитного экрана для инверсных магнитных полей с полюсным делением, меньшим полюсного деления индуктора. При этом вследствие высокого электросопротивления смеси величина вихревых токов и потери от них оказываются невелики. что и обеспечивает повышение КПД индуктора. С помощью наносимого слоя 5 можно обеспечить оптимальные характеристики активной поверхности полюсных наконечников 3 и, соответственно, оптимальную форму выходного напряжения, Магнитомягкий слой 5 позволяет иметь минимально потребные ампер-витки возбуждения индуктора, исключив ограничения по величине воздушного зазора, связанные с величиной поверхностных потерь и нагревом индуктора, Немаловажным фактором предложенной конструкции индуктора является его полная взаимозаменяемость с ранее выпускаемыми индукторами, имеющими шихтованные полюсы, что является следствием 5 возможности обеспечения одинаковых повеличине и форме воздушных зазоров, а также одинаковых токов и мощностей возбуждения.По сравнению с известными предло женный индуктоо обеспечивает снижениеповерхностных потерь в 2-3 раза, а также уменьшение тока возбуждения не менее чем на 15;,15 Формула изобретенияИндуктор электрической машины, содержащий массивные полюсы и полюсныенаконечники с механически обработаннымиактивными поверхностями, о т л и ч а ю 20 щ и й с я тем, что. с целью повышения КПДпутем уменьшения поверхностных потерь,на активные поверхности полюсных наконечников нанесен слой магнитодиэлектрической массы, состоящей из магнитомягкого25 порошка и связующего материала в соотношении не менее 4:1 и толщиной, превышающей глубину проникновения магнитногополя зубцовой частоты,