SU752648A1 - Contact-free selsyn - Google Patents

Description

Изобретение относится к электромашинным элементам систем автоматики и телемеханики, в частности к бесконтактным сельсинам.The invention relates to electric machine elements of automation and telemechanics systems, in particular to contactless syncors.

Одним из основных параметров сельсинов в режиме индикаторной синхронной передачи являются удельный момент синхронизации и потребляемая мощность, при этом отношение удельного момента к потребляемой мощности характеризует энергетическую экономичность сельсина.One of the main parameters of selsyn in the indicator synchronous transmission mode is the specific moment of synchronization and power consumption, while the ratio of specific moment to power consumption characterizes the energy efficiency of selsyn.

В настоящее время известен ряд конструкций явнополюсных бесконтактных сельсинов.Currently, a number of designs of explicitly polar contactless selsyn are known.

Так, например, известен явнополюсный бесконтактный сельсин, содержащий ротор из магниторазделенных частей, статор, в котором крайние аксиально разнесенные пакеты соединены внешним магнитопроводом, общую для всех пакетов' статора обмотку синхронизации и выполненную в виде отдельных катушек обмотку возбуждения, расположенную в кольцевом зазоре между внешним магнитопроводом и средним пакетом статора [1]. Недостатком этого бесконтактного сельсина является сравнительная конструктивная и технологическая сложность.For example, a non-polar contactless selsyn is known, which contains a rotor of magnetically separated parts, a stator in which the extreme axially spaced packages are connected by an external magnetic circuit, a synchronization winding common to all packages of the stator, and an excitation winding arranged as separate coils located in the annular gap between the external the magnetic circuit and the middle stator package [1]. The disadvantage of this non-contact selsyn is the comparative structural and technological complexity.

Известен также сельсин, содержащий ротор из продольно ламелированных магнито2 разделенных частей, статор с размещенной в его пазах обмоткой синхронизации и связанные между собой внешним магнитопроводом магнитопроводящие поперечно ламе5 лированные кольца прямоугольного сечения, расположенные по обе стороны статора. Обмотка возбуждения размещена в зазорах между упомянутыми магнитопроводящими кольцами и статором с обеих его сто10 рон [2]. Этот бесконтактный сельсин наиболее близок к изобретению по решаемой задаче и создаваемому положительному эффекту. Недостатком указанного бесконтактного сельсина является низкое отноше15 ние удельного момента синхронизации к потребляемой мощности.A selsyn is also known, which contains a rotor made of longitudinally lamellated magnetically separated 2 parts, a stator with a synchronization winding located in its grooves, and magnetically conducting transversely lamellar rectangular cross-section rings located on both sides of the stator, connected by an external magnetic circuit. The excitation winding is located in the gaps between the mentioned magnetic conductive rings and the stator from both its sides [2]. This non-contact selsyn is closest to the invention in terms of the problem to be solved and the positive effect created. The disadvantage of this contactless selsyn is the low ratio of the specific synchronization torque to power consumption.

Целью изобретения является увеличение отношения удельного момента синхронизации к потребляемой мощности. Эта цель 20 достигается тем, что, в бесконтактном сельсине, содержащем ротор из магниторазделенных частей, статор с размещенной в его пазах обмоткой синхронизации, связанные между собой внешним магнитопроводом и расположенные по обе стороны статора магнптопроводящие кольца и обмотку возбуждения, расположенную между магнитопроводящими кольцами и статором, указанные магнитопроводящие кольца выполнены с переменной шириной с увеличением ее от внешних диаметров колец к оси сельсина.The aim of the invention is to increase the ratio of the specific moment of synchronization to power consumption. This goal 20 is achieved by the fact that, in a contactless syncron containing a rotor of magnetically separated parts, a stator with a synchronization winding located in its grooves, magnetically conducting rings located on both sides of the stator and magnetically conducting rings located on both sides of the stator, located between the magnetically conducting rings and the stator , these magnetic conductive rings are made with a variable width with an increase from the outer diameters of the rings to the axis of the selsyn.

Кроме того, дополнительной целью изобретения является упрощение технологии изготовления сельсина. Указанная дополнительная цель достигается тем, что в сельсине указанной конструкции магнитопроводящие кольца выполнены из пресс-порошка.In addition, an additional objective of the invention is to simplify the manufacturing technology of selsyn. The specified additional goal is achieved by the fact that in the synchro of the indicated design, the magnetic conductive rings are made of press powder.

Еще одной дополнительной целью изобретения является уменьшение электрических потерь, вызываемых аксиальной составляющей потока возбуждения. Указанная вторая дополнительная цель достигается тем, что обращенные к статору стороны магнитопроводящих колец выполнены с пазами.Another additional objective of the invention is to reduce electrical losses caused by the axial component of the excitation flux. The specified second additional goal is achieved by the fact that the sides of the magnetically conducting rings facing the stator are grooved.

Суть изобретения поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез бесконтактного сельсина, выполненного в соответствии с изобретением.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a longitudinal section of a contactless selsyn made in accordance with the invention.

На чертеже позициями 1 и 2 обозначены магнитопроводящие пакеты безобмоточного ротора, позицией 3 — немагнитный промежуток, разделяющий пакеты 1 и 2. Позицией 4 обозначен статор, в пазах которого уложена обмотка синхронизации 5. Слева и справа от статора 4 расположены магнитопроводящие кольца соответственно 6 и 7, имеющие переменную ширину с увеличением в направлении к продольной оси сельсина. Кольца 6 и 7 соединены по наружной поверхности внешним магнитопроводом 8 и выполнены из пресс-порошка. В кольцах 6 и 7 стороны, обращенные к статору, снабжены пазами соответственно 9 и 10, между магнитопроводящими кольцами 6 и 7 и статором 4 помещены катушки 11, 12, 13, 14, 15 и 16 обмотки возбуждения, между внешним магнитопроводом и статором размещено дистанционирующее кольцо 17. Магнитный поток, создаваемый катушками 11,12,13,14 обмотки возбуждения, проходит по внешнему магнитопроводу 8, магнитопроводящему кольцу 6, через воздушный зазор, пакет 1 ротора, через воздушный зазор, зубцы и спинку статора 4, зубцы, воздушный зазор, пакет 2 ротора, второе магнитопроводящее кольцо 7 и замыкается во внешнем магнитопроводе. Магнитный поток на своем пути дважды пересекает витки обмотки синхронизации.In the drawing, the numbers 1 and 2 indicate the magnetically conductive packages of the windingless rotor, the position 3 is the non-magnetic gap separating the packets 1 and 2. The number 4 indicates the stator, in the grooves of which the synchronization winding 5 is laid. To the left and right of the stator 4 are the magnetically conducting rings 6 and 7, respectively having a variable width with increasing towards the longitudinal axis of selsyn. Rings 6 and 7 are connected on the outer surface by an external magnetic circuit 8 and are made of press powder. In rings 6 and 7, the sides facing the stator are provided with grooves 9 and 10, respectively, coils 11, 12, 13, 14, 15 and 16 of the field winding are placed between the magnetic rings 6 and 7 and the stator 4, and a spacer is placed between the external magnetic circuit and the stator ring 17. The magnetic flux generated by the coils 11,12,13,14 of the field winding passes through an external magnetic circuit 8, a magnetically conducting ring 6, through the air gap, rotor package 1, through the air gap, teeth and back of the stator 4, teeth, air gap , package 2 rotors, the second magnetic circuit drawer ring 7 and closes in the external magnetic circuit. The magnetic flux in its path twice crosses the turns of the synchronization winding.

Данная форма магнитопроводящих колец обеспечивает существенное уменьшение магнитного сопротивления в дополнительном воздушном зазоре между этими кольцами и магнитопроводящими пакетами ротора, что приводит к увеличению отношения удельного синхронизирующего момента к потребляемой мощности. Кроме того, данная форма магнитопроводящего кольца позволяет увеличить объем пространства для размещения дополнительных катушек возбуждения 12 и 14, а также увеличить осевую длину пакета статора, что, в свою очередь, создает возможность уменьшить высоту его спинки и в образовавшемся зазоре разместить дополнительные катушки возбуждения 15 и 16, причем жесткое крепление статора обеспечивается установкой дистанционирующего кольца 17. Все указанное позволяет при заданной величине удельного синхронизирующего момента значительно уменьшить величину электрических потерь, либо при заданной величине потребляемой мощности существенно увеличить удельный синхронизирующий момент.This form of magnetically conducting rings provides a significant decrease in magnetic resistance in the additional air gap between these rings and magnetically conducting rotor packages, which leads to an increase in the ratio of specific synchronizing moment to power consumption. In addition, this form of the magnetically conducting ring allows you to increase the amount of space for accommodating additional excitation coils 12 and 14, as well as to increase the axial length of the stator package, which, in turn, makes it possible to reduce the height of its back and place additional excitation coils 15 and 16, and the stator is rigidly mounted by installing a spacer ring 17. All of the above allows for a given specific synchronizing moment to significantly reduce Ichin electrical leakage, or when a predetermined value of power consumption significantly increase synchronizing torque share.

Выполнение колец 6 и 7 из пресс-порошка позволяет упростить технологию их изготовления, а наличие пазов 9 и 10 обеспечивает уменьшение электрических потерь, вызываемых аксиальной составляющей магнитного потока.The implementation of rings 6 and 7 of the press powder allows to simplify the technology of their manufacture, and the presence of grooves 9 and 10 provides a reduction in electrical losses caused by the axial component of the magnetic flux.

Claims (2)

внешних диаметров колец к оси сельсина . Кроме того, дополнительной целью изобретени   вл етс  упрощение технологии изготовлени  сельсина. Указанна  дополнительна  цель достигаетс  тем, что в сельсине указанной конструкции магнитопровод щир кольца выполнены из пресс-порошка . Еще одной дополнительной целью изобретени   вл етс  уменьщение электрических потерь, вызываемых аксиальной составл ющей потока возбуждени . Указанна  втора  дополнительна  цель достигаетс  тем, что обращенные к статору стороны магнитопровод щих колец выполнены с пазами. Суть изобретени  по сн етс  чертежом, на котором изображен продольный разрез бесконтактного сельсина, выполненного в соответствии с изобретением. На чертеже позици ми 1 и 2 обозначены магнитопровод щие пакеты безобмоточного ротора, позицией 3 - немагнитный промежуток , раздел ющий пакеты 1 и 2. Позицией 4 обозначен статор, в пазах которого уложена обмотка синхронизации 5. Слева и справа от статора 4 расположены магнитопровод щие кольца соответственно 6 и 7, имеющие переменную ширину с увеличением в направлении к продольной оси сельсина . Кольца 6 и 7 соединены по наружной поверхности внешним магнитопроводом 8 и выполнены из пресс-порошка. В кольцах 6 и 7 стороны, обращенные к статору, снабжены пазами соответственно 9 и 10, между магннтопровод щими кольцами 6 и 7 и статором 4 помещены катущки И, 12, 13, 14, 15 и 16 обмотки возбуждени , между внешним магнитопройодом и статором размещено дистанционирующее кольцо 17. Магнитный поток, создаваемый катушками 11,12,13,14 обмотки возбуждени , проходит по внешнему магнитопроводу 8, магнитопровод шему кольцу 6, через воздушный зазор, пакет 1 ротора, через воздушный зазор , зубцы и спинку статора 4, зубцы, воздушный зазор, пакет 2 ротора, второе магннтопровод щее кольцо 7 и замыкаетс  во внешнем магнитопроводе. Магнитный поток на своем пути дважды пересекает витки обмотки сипхронизаций. Данна  форма магнитопровод щих колец обеспечивает существенное уменьшение магнитного сопротивлени  в дополнительном воздушном зазоре между этими кольцами и магнитопровод щими пакетами ротора , что приводит к увеличению отнощени  удельного синхронизирующего момента 8 к потребл емой мощности. Кроме того, данна  форма магнитопровод щего кольца позвол ет увеличить объем пространства дл  размещени  дополнительных катушек возбуждени  12 и 14, а также увеличить осевую длину пакета статора, что, в свою очередь , создает возможность уменьшить высоту его спинки и в образовавшемс  зазоре разместить дополнительные катушки возбуждени  15 и 16, причем жесткое крепление статора обеспечиваетс  установкой дистанционирующего кольца 17. Все указанное позвол ет при заданной величине удельного синхронизирующего момента значительно уменьшить величину электрических потерь , либо при заданной величине потребл емой мощности существенно увеличить удельный синхронизирующий момент. Выполнение колец 6 и 7 из пресс-порошка позвол ет упростить технологию их изготовлени , а наличие пазов 9 и 10 обеспечивает уменьшение электрических потерь, вызываемых аксиальной составл ющей магнитного потока. Формула изобретени  1.Бесконтактный сельсин, содержащий ротор из магниторазделенных частей, статор с размещенной в его пазах обмоткой синхронизации, св занные между собой магнитопроводом и расположенпые по обе стороны статора магнитопровод щие кольца, и обмотку возбуждени , расположенную между магнитопровод щими кольцами и статором, отличающийс  тем,- что, с целью увеличени  отношени  уд1ел: ного синхронизирующего момента к потребл емой мощности, магнитопровод щие кольца выполнены с переменной шириной с увеличением ее от внешних диаметров колец к оси сельсина. 2.Сельсин по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии изготовлени , магнитопровод щие кольца выполнены из пресс-порошка. 3.Сельсин по пп. 1 и 2, отличающийс   тем, что, с целью уменьшени  электрических потерь, вызываемых аксиальной составл ющей потока возбуждени , в обращенных к статору сторонах магнитопровод щих колец выполнены пазы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 415771, кл. Н 02К 24/00, 1972. outer diameters of the rings to the axis of the selsyn. In addition, an additional objective of the invention is to simplify the manufacturing technology of the selsyn. This additional objective is achieved by the fact that in the selsyn of the said construction, the magnetic core of the ring spike is made of press powder. A still further object of the invention is to reduce the electrical losses caused by the axial component of the excitation flow. This second additional objective is achieved in that the sides of the magnetically conducting rings facing the stator are made with grooves. The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a non-contact selsin made in accordance with the invention. In the drawing, reference numerals 1 and 2 denote magnetic conductors of a wind-free rotor, position 3 — non-magnetic gap separating packets 1 and 2. Position 4 denotes a stator, in the slots of which synchronization winding 5 is laid. To the left and right of the stator 4 there are magnetic conductive rings respectively 6 and 7, having a variable width with an increase in the direction to the longitudinal axis of the selsyn. Rings 6 and 7 are connected on the outer surface by an external magnetic core 8 and are made of press powder. In the rings 6 and 7, the sides facing the stator are provided with grooves 9 and 10, respectively, between the magnetically conducting rings 6 and 7 and the stator 4 there are coils And 12, 13, 14, 15 and 16 of the excitation winding placed between the external magnetic circuit and the stator the spacer ring 17. The magnetic flux generated by the coils 11,12,13,14 of the excitation winding passes through the external magnetic conductor 8, the magnetic conductor ring 6, through the air gap, rotor pack 1, through the air gap, the teeth and the back of the stator 4, the teeth, air gap, rotor pack 2, second multiplier The present od ring 7 and is closed in an external magnetic circuit. The magnetic flux on its way crosses the windings of the synchronization twice. This form of magnetically conducting rings provides a significant decrease in magnetic resistance in the additional air gap between these rings and the magnetically conducting rotor packages, which leads to an increase in the ratio of the specific synchronizing moment 8 to the power consumed. In addition, this form of magnetic conductor ring allows to increase the volume of space for placing additional excitation coils 12 and 14, as well as to increase the axial length of the stator package, which, in turn, makes it possible to reduce the height of its back and place additional excitation coils in the resulting gap 15 and 16, and the rigid mounting of the stator is ensured by the installation of the spacer ring 17. All this allows for a given value of the specific synchronizing moment to significantly reduce s magnitude electrical leakage, or when a predetermined value of power consumption significantly increase synchronizing torque share. Making the rings 6 and 7 from the press powder allows to simplify their manufacturing technology, and the presence of the slots 9 and 10 reduces the electrical losses caused by the axial component of the magnetic flux. Claim 1. Non-contact selsyn comprising a rotor of magnetically separated parts, a stator with a synchronization winding placed in its grooves, interconnected magnetic conductor and magnetically conducting rings located on both sides of the stator, and an excitation winding located between the magnetically conducting rings and the stator, different the fact that, in order to increase the ratio of the: synchronizing torque to the power consumed, the magnetically conducting rings are made with a variable width with increasing it from external diameters of the rings to the axis of the selsyn. 2. A sealsin according to claim 1, characterized in that, in order to simplify the manufacturing technology, the magnetically conducting rings are made of press powder. 3.Selsin on PP. 1 and 2, characterized in that, in order to reduce the electric losses caused by the axial component of the excitation flow, grooves are made in the sides of the magnetically conducting rings facing the stator. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 415771, cl. H 02K 24/00, 1972. 2. Свечарник Д. В. Дистанционные передачи . М., «Энерги , 1966, с. 195-213.2. Candlestick D.V. Remote transmission. M., “Energie, 1966, p. 195-213. д 1г /J п 1В / ч- 13d 1g / J p 1V / h - 13 l-.-/x / /X xy/A//l -.- / x / / x xy / A // 10ten