Электромеханический агрегат

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 692019(51)М, Кл.2 Н 02 К 51/00 Н 02 К 31/04 Государственный номнтет СССР но ведаю нзобретеннй н открытнй(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ Изобретение относится к области электромашиностроения., а именно к униполярным электрическим машинам, и может быть использовано для регулирова 5 ния скорости вращения рабочих механизмов, приводимых в движение нерегулируемыми приводами.Известны электромеханические агрегаты, включенные по системе генератор-двигатель и содержащие биполярные машины постоянного тока, якорные цепи которых электрически соединены, между собой через их щетки и коллекторы 1) .Недостатки указанных устройств малая надежность и сложность обслужи вания.Известен также электромеханический агрегат с входным и выходным валами, состоящий из двух униполярных маший, включенных по системе генератор-двигатель и содержащйх общий магнитопровод с компенсационными обмотками и обмотками возбуждения, установленные на осях якори, которые размещены концентрично расточке магнитопровода и погружены в полости с жидким металлом, герметизирующие полости, элементы и токоподводы к ним, один из которых выполнен озимдля двух машин 2),Известная система генератор-двигатель в унипблярном исполнении сжидкометаллическим наполнением нуждается в специальных уплотняющихустройствах на выходных концах валов,что необходимо для исключения проникновения жидкого металла во внешнюю среду, Уплотняющие устройстваусложняют систему и снижают ее надежность. Из-за токсичности ртутии взрывоопасности сплава ЯаК эксплуатация агрегатов с жидкометаллическим наполнением в аварийных режимахуплотняющих устройств может оказатьсяопасной для обслуживающего персонала.Кроме того, укаэанное устройствоимеет ограниченные Функциональныевозможности и не может обеспечитьпередачи вращения в полость с высо"ким давлением.Цель изобретения - повышение безопасности обслуживания и расширениеФункциональных возможностей при передаче дви)нения в полость с высокимдавлением.Поставленная цель достигается тем,что каждая из электрических машинснабжена ротором, размещенным концентрично расточке магйитопроводаи обращенным одной из торцовых поверхностей к якорю, один из роторовжестко связан с входным, а второйс выходным валами агрегата, якориустановлены с возможностью вращенияотносительно осей, а каждая из полостей образована с одного торца герметизирующим элементом в виде диска,размещенным в зазоре между ротороми якорем и прикрепленным в центрек оси, а по периферии - к одномуиз токопроводов, выполненному в видекольца, электрически связанного с "магнитопроводом, со второго торцаполость образована общим для двухмашин токопадводом, выполненным ввиде диска, установленного в поперечной плоскости симметрии агрегатаи жестко закрепленного по перифериик магнитопроводу и изолированногоот него, а в центре связанного с осями якорей, поверхности магнитопровода, обращенные к цилиндрическойповерхности якорей, покрыты электроизоляционнымг слоем, а обращенные 25друг к другу поверхности роторови якорей снабжены секторовиднымивыступами.На торцовой поверхности ротора,размещенного на входном валу, может 30быть расположена явнополюсная обмотка, соединенная посредством щеточноконтактного узла с источником постоянного тока.На чертеже представлен электромеханический агрегат. Агрегат состоитиз магнитопровода 1, статора с двумякольцевыми обмоткамя возбуждения 2и З,двух якорей 4 и 5 и двух роторовб и 7. Статор выполнен из стали и 40представляет собой набор цилиндрических деталей плотно собранных торцамидруг к другу. Якори 4 и 5 также изготовлены из суали и установленыв подшипниках на консольных осях 8 и 9, жестксоединенных с токопроводящей перегородкой 10, Эта перегородка является .конструктивной опорой для осей 8 и .9,якорей 4 и 5 и частью проводящей цепиякорей 4 и 5. Полости с жидким металлом с одного торца прикрыты герметизирующим элементом 11Последниеукрепляются герметически по перифериик блектропроводным, но немагнитнымкольцам 12, а в центре - к торцамосей 8 и 9. Полости, образованные гер метизирующими перегородками 11, расточкой полюса статора 13 и токопроводящей перегородкой 11 заполняютсяжидким металлом (например, ртутьюили эвтектикой ИаК). Полюсные расточ- Яки магнитоправада 1 статора в герметизированных полостях покрыты слоемизоляции 14, а токопроводящая пере.городка 10 изолирована от магнита"провода 1 статора.65 Электрический контакт с жидким металлом имеет прикрепленные к магнитопроводу 1 статора кольца 12, якори 4 и 5 и токопроводящую перегородку 10, Два якоря 4 и 5 двух машин включены последовательно в общую цепь, замкнутую через сталь статора.Якори 4 и 5 с торцов, обращенных к герметизирующим перегородкам 11, имеют полюсные секторовидные выступы 15. Такие же выступы имеют стальные цилиндрические роторы б и 7. Ротор б машины, работающей генератором на полюсных выступах 15, имеет радиальный паз, в который укладываются две стороны двух катушек 16, каждая из которых охватывает половину сечения полюсного выступа 15. При питании катушек 16 постоянным током они создают биполярную магнитную систему на каждом выступе 15. Катушки 16 питаются через щетки 17 и контактные кольца 18, установленные на валу ротора б.Роторы б и 7 жестко укреплены на входном 19 и выходном 20 валах, установленных в подшипниках 21 центральной опоры 10 и подшипниках 22 подшипниковых щитов 23Агрегат работает следующим образом. При подключении обмоток возбуждения 2 и 3 и приведении во вращение входного вала 19 и одного из роторов б агрегата посредством электромагнитного сцепления выступов ротора 6 и якоря 4 вращение будет передано якорю 4, При этом в жидком металле, окружающем якорь 4, и в. теле якоря 4 индуктируется ЭДС. Якорь 4 генератора замкнут на якорь 5 двигателя, поэтому по якорной цепи двигателя потечет ток, :который взаимодействуя с радиальным магнитным потоком двигателя приведет во вращение его якорь 5 и электромагнитно сцепленный с ним ротор 7 двигателя, посредствам которого вращение передается на выходной вал. 20 агрегата.Для регулирования частоты и направления вращения двигателя достаточно регулировать возбуждение генератора.Изобретение позволяет передавать движение в полость с высоким давлением, а полная герметизация жидкого металла делает обслуживание агрегата безопасным.Формула изобретения.1. Электромеханический агрегат с входным и выходным валами, состоящий из двух униполярных машин, включенных по системе генератор-двигатель и содержащих общий магнитопровод с компенсационными обмотками и обмотками возбуждения, установленные на осях якори, которые размещены кон692019 2 14 1 0 й Составитель В,Никоноровдактор Д.Мепуришвили Техред М,Петко Корректор Г,Решетни 34/48 Тираж 85 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Рае ПодпиСССРийд, 4/ комитет и откры ская наб илиал НПП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная центрнчно расточке магнитопровода -и погружены в полости с жидкимметаллом, герметизирующие полости,элементы и токоподводч к ним, одиниэ которых выполнен общим для двухмашин, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что, с целью расширения функциональных возможностей при передаче движения в полости с высоким давлениеми повышения безопасности обслуживания, каждая иэ электрических машинснабжена ротором, размещенным кон-.центрично расточке магнитопроводаи обращенным одной из торцовысповерхностей к якорю, один иэ роторовжестко связан с входным, а второйс выходным валами агрегата, якориустановлены с воэможностью вращенияотносительно осей, а каждая иэ полостей образована с одного торцагерметизирующим элементом в видедиска, размещенным в зазоре междуротором и якорем и прикРепленнымв центре к оси, а по перифериик одному иэ токопроводов,выполненному в виде кольца, электрическисвязанного с магнитопроводом, совторого торца полость образованаобщим для двух машин токоподводом,выполненным в виде диска, установ-"лейного в поперечной плоскости симмет"рии агрегата и жестко закрепленногопо периферии к магнитопроводу и изолированного от него, а в центресвязанного с осями якорей, поверхнос"ти магнитопровода, обращенные кцилиндрической поверхности якорей;покрыты электроизоляционньм слоем,а обращенный друг к другу поверхности роторов и якорей снабжены секторовидными выступами.2. Электромеханический агрегатпо п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что на торцовой поверхности ротора,размещенного на входном валу, расположена явнополюсная обмотка, соединенная посредствомщеточно-контактного узла с источником постоянного тока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. М.П.Костенко, Л.М.Пиотровски.Электрические машины, ч.1. - ффЭнергия, 1964, стр. 325-327.2. Авторское свидетельство СССР9458932, кл. Н 02 К 51/00, 1973