Püsimagnetitega sünkroongeneraatorite efektiivsus. Püsimagneti generaator. Sünkroongeneraatorite ergastusmeetodid
Seda tüüpi sünkroonmasinates moodustatakse pidevalt suunatud ergastusväli kasutades püsimagnetid... Püsimagnetiga sünkroonmasinad ei vaja ergutit ning ergutuskadude ja libiseva kontakti puudumise tõttu on neil kõrge kasutegur, nende töökindlus on oluliselt kõrgem kui tavalistel sünkroonmasinatel, milles pöörlev ergutusmähis ja harjaseade on sageli kahjustatud; lisaks ei vaja need kogu kasutusaja jooksul praktiliselt mingit hooldust.
Püsimagnetid võivad asendada väljamähist nii tavalistes mitmefaasilistes sünkroonmasinates kui ka kõigis ülalkirjeldatud erikonstruktsioonides (ühefaasilised sünkroonmasinad, nokapoolustega sünkroonmasinad ja induktiivmasinad).
Püsimagnetiga sünkroonmasinad erinevad oma elektrilistest kolleegidest. magnetiline ergutus induktiivpooli magnetsüsteemide disain. Tavapärase kaudse pooluse rootori analoog sünkroonne masin on radiaalsuunas magnetiseeritud silindriline rõngakujuline magnet (joonis 6).
Induktiivpooli magnetsüsteemid silindriliste ja tähekujuliste magnetitega;
a - tähekujuline magnet ilma poolusteta; b - neljapooluseline silindriline magnet
Riis. 2. Püsimagnetiga ergastav küüniste poolustega rootor:
1 - rõnga püsimagnet; 2 - lõunapooluste süsteemiga ketas; 3 - põhjapooluse süsteemiga ketas
Tavalise elektromagnetilise ergastusega masina väljapaistva poolusega rootor on analoogne tähekujulise magnetiga rootoriga vastavalt joonisele fig. 1, a, milles magnet 1 on kinnitatud võlli 3 külge, valades alumiiniumisulamist 2.
Küünekujuliste poolustega rootoris (joonis 2) asendab rõngasvälja mähist aksiaalsuunas magnetiseeritud rõngasmagnet. Erineva poolusega induktiivpooliga masinas vastavalt joonisele fig. elektromagnetilise ergastuse saab asendada magnetilise ergastusega, nagu on näidatud joonisel fig. 3 (kolme väikese hamba asemel igas tsoonis I-IV on igas tsoonis üks hammas). Vastav magnetergastusega analoog on saadaval ka samanimelisele masinale. Püsimagnet võib siis olla aksiaalselt magnetiseeritud rõnga kujul, mis sisestatakse raami ja otsakilbi vahele. 
Riis. 3. Magnetoelektrilise ergastusega induktiivpoolusega generaator:
ОЯ - armatuuri mähis; PM - püsimagnet
Püsimagnetiga sünkroonmasinate elektromagnetiliste protsesside kirjeldamiseks sobib üsna hästi elektromagnetilise ergastusega sünkroonmasinate teooria, mille alused on välja toodud peatüki eelmistes peatükkides. Kuid selleks, et seda teooriat kasutada ja rakendada generaatori- või mootorirežiimis püsimagnetitega sünkroonmasina karakteristikute arvutamisel, peate esmalt määrama tühikäigu EMF E ehk ergastuskoefitsiendi r = Ef / U. püsimagneti demagnetiseerimiskõver ning arvutada induktiivsed reaktantsid Xad ja X, võttes arvesse magneti magnettakistuse mõju, mis võib olla nii oluline, et Xa (1< Xaq.
Püsimagnetmasinad on leiutatud elektromehaanika algusaegadest saadik. Neid on aga viimastel aastakümnetel laialdaselt kasutatud seoses uute materjalide väljatöötamisega kõrge erimagnetenergiaga püsimagnetite jaoks (näiteks magnico või samariumil ja koobaltil põhinevad sulamid). Selliste magnetitega sünkroonmasinad võivad võistelda sünkroonmasinad millel on elektromagnetiline ergutus.
Lennukite pardavõrgu toiteks kiirete püsimagnetitega sünkroongeneraatorite võimsus ulatub kümnete kilovattideni. Väikese võimsusega püsimagnetgeneraatoreid ja mootoreid kasutatakse lennukites, autodes, traktorites, kus nende kõrge töökindlus on esmatähtis. Mootoritena väike võimsus neid kasutatakse laialdaselt paljudes teistes tehnoloogiavaldkondades. Võrreldes reaktiivmootoritega on neil suurem kiirusstabiilsus, parem energiatõhusus, nende maksumus ja käivitusomadused on madalamad.
Käivitusmeetodite järgi jaotatakse väikese võimsusega püsimagnetitega sünkroonmootorid isekäivitavateks ja asünkroonkäivitusega mootoriteks.
Isekäivitavaid väikese võimsusega püsimagnetmootoreid kasutatakse kellamehhanismide ja erinevate releede, erinevate tarkvaraseadmete jms käitamiseks. Nende mootorite nimivõimsus ei ületa mõnda vatti (tavaliselt vatti murdosa). Käivitamise hõlbustamiseks on mootorid mitmepooluselised (p> 8) ja saavad toite ühefaasilisest toitesagedusvõrgust.
Meie riigis toodetakse selliseid mootoreid DSM-seerias, milles mitmepooluselise välja loomiseks kasutatakse staatori magnetahela nokakujulist konstruktsiooni ja ühefaasilist armatuurimähist.
Nende mootorite käivitamine toimub sünkroonse pöördemomendi tõttu, mis tuleneb pulseeriva välja interaktsioonist rootori püsimagnetitega. Selleks, et käivitamine toimuks edukalt ja õiges suunas, kasutatakse spetsiaalseid mehaanilisi seadmeid, mis võimaldavad rootoril ainult ühes suunas pöörata ja sünkroniseerimise ajaks võlli küljest lahti ühendada.
Asünkroonkäivitusega püsimagnetitega väikese võimsusega sünkroonmootoreid toodetakse püsimagneti ja käivituslühismähise radiaalse paigutusega ning püsimagneti ja käivituslühismähise aksiaalse paigutusega. Staatori struktuuri poolest ei erine need mootorid elektromagnetilise ergastusega masinatest. Staatori mähis on mõlemal juhul kahe- või kolmefaasiline. Need erinevad ainult rootori konstruktsiooni poolest.
Radiaalmagneti paigutusega ja lühismähisega mootoris asetatakse viimane püsimagnetite lamineeritud poolusetükkide soontesse, vastuvõetavate lekkevoogude saamiseks on kõrvuti asetsevate pooluste otste vahel mittemagnetilised vahed. Mõnikord ühendatakse rootori mehaanilise tugevuse suurendamiseks kõrvad küllastuvate sildadega terveks rõngassüdamikuks.
Aksiaalmagneti paigutusega ja lühismähisega mootoris hõivab osa aktiivsest pikkusest püsimagnet ja selle teises osas magneti kõrval segatakse lühismähisega lamineeritud magnetahel, ja nii püsimagnet kui ka lamineeritud magnetahel on kinnitatud ühisele võllile. Kuna püsimagnetmootorid jäävad käivitamisel pingesse, käivituvad need ebasoodsamalt kui tavalised mootorid. sünkroonsed mootorid mille erutus on välja lülitatud. Seda seletatakse asjaoluga, et käivitamisel koos positiivse asünkroonse pöördemomendiga, mis tuleneb pöörleva välja interaktsioonist lühises mähises indutseeritud vooludega, tekib püsimagnetite vastastikmõjust tulenev negatiivne asünkroonne moment, mis tuleneb püsimagnetite vastasmõjust voolu poolt indutseeritud vooluga. staatorimähises olevad püsimagnetid mõjutavad rootorit.
Sünkroonmasina ja selle magnetväljade ergastamine. Ergastus sünkroonne generaator.
Sünkroongeneraatori (SG) ergutusmähis asub rootoril ja saab alalisvoolu toiteallikast välisest allikast. See loob masina peamise magnetvälja, mis pöörleb koos rootoriga ja sulgub ümber kogu magnetahela. Pöörlemise ajal läbib see väli staatori mähise juhte ja indutseerib neis EMF E10.
Võimsa S.G ergutusmähise toiteks. kasutatakse spetsiaalseid generaatoreid - patogeene. Kui need on paigaldatud eraldi, antakse ergutusmähisele toide läbi libisemisrõngaste ja harjaseadme. Võimsate turbiingeneraatorite jaoks riputatakse generaatori võllile ergutid ("ümberpööratud tüüpi" sünkroongeneraatorid) ja seejärel saab ergutusmähis voolu võllile paigaldatud pooljuht-alaldi kaudu.
Ergastusele kulutatud võimsus on ligikaudu 0,2–5% SG nimivõimsusest, suurte SGde puhul väiksem väärtus.
Keskmise võimsusega generaatorites kasutatakse sageli iseergutussüsteemi - staatori mähise võrgust trafode, pooljuhtalaldite ja rõngaste kaudu. Väga väikeses S.G. mõnikord kasutatakse püsimagneteid, kuid see ei võimalda reguleerida magnetvoo suurust.
Ergastusmähis võib olla kontsentreeritud (eksplitsiitse poolusega sünkroongeneraatorite puhul) või hajutatud (implitsiitse poolusega SG puhul).
Magnetahela S.G.
Magnetsüsteem S.G. On hargnenud magnetahel, millel on 2p paralleelset haru. Sel juhul suletakse ergutusmähise tekitatud magnetvoog piki selliseid magnetahela sektsioone: õhupilu "?" - kaks korda; staatori hammastsoon hZ1 - kaks korda; staatori tagakülg L1; rootori hammaskiht "hZ2" - kaks korda; rootori tagakülg - "LOB". Väljaulatuvate pooluste generaatorites on rootoril rootori poolused "hm" - kaks korda (hammaskihi asemel) ja LOB-rist (rootori tagaosa asemel).
Joonis 1 näitab, et magnetahela paralleelsed harud on sümmeetrilised. Samuti on näha, et põhiosa magnetvoost Ф on suletud kogu magnetahela ulatuses ja on ühendatud nii rootori mähisega kui ka staatori mähisega. Väiksem osa Fsigma magnetvoost (vabandust, sümbolit pole) on suletud ainult väljamähise ümber ja siis ei haaku see staatorimähisega mööda õhupilu. See on rootori hajuv magnetvoog.
Joonis 1. Magnetahelad S.G.
eksplitsiitse-pooluse (a) ja kaudse pooluse (b) tüübid.
Sel juhul on kogu magnetvoog Фm võrdne:
kus SIGMAm on magnetvoo hajumistegur.
Ergastusmähise MDF-i pooluste paari jaoks tühikäigurežiimis saab määratleda MDF-i komponentide summana, mis on vajalik magnettakistuse ületamiseks ahela vastavates osades.
Suurima magnettakistusega on õhupilu pindala, milles magnetiline läbilaskvus µ0 = const on konstantne. Esitatud valemis on wB ergutusmähise järjestikku ühendatud keerdude arv pooluste paari kohta ja IBO on ergutusvool tühikäigul.
Magnetvoo suurenemisega magnetahela terasel on küllastusomadus, seetõttu on sünkroongeneraatori magnetomadused mittelineaarsed. Seda karakteristikut kui magnetvoo sõltuvust ergutusvoolust Ф = f (IВ) või Ф = f (FВ) saab konstrueerida arvutuste teel või eemaldada empiiriliselt. Sellel on joonisel 2 näidatud vorm.
Joonis 2. S.G. magnetomadused.
Tavaliselt S.G. konstrueeritud nii, et magnetvoo nimiväärtusel Φ on magnetahel küllastunud. Sel juhul vastab magnetkarakteristiku osa "ab" MDS-ile õhupilu 2Fsigma ületamisel ja "päikese" sektsioon - magnetilise südamiku terase magnettakistuse ületamisel. Siis suhtumine 
võib nimetada magnetahela kui terviku küllastusteguriks.
Sünkroongeneraator tühikäigul
Kui staatori mähise ahel on avatud, siis S.G. on ainult üks magnetväli - loodud ergutusmähise MDS-i poolt.
Staatorimähise sinusoidse EMF-i saamiseks vajaliku magnetvälja induktsiooni siinusjaotuse annab:
- silmapaistvas S.G. rootori poolusetükkide kuju (pooluse keskosa all on vahe väiksem kui selle servade all) ja staatori pilude kaldu.
- kaudses S.G. - ergutusmähise jaotamisel piki rootori pilusid pooluse keskosa all on vahe väiksem kui selle servade ja staatori pilude kalde all.
Mitmepooluselistes masinates kasutatakse staatorimähiseid murdosa arvu piludega pooluse ja faasi kohta.
Joonis 3. Magnetilise sinusoidsuse tagamine
ergastusväljad
Kuna staatorimähise E10 EMF on võrdeline magnetvooga Фо ja ergutusmähises olev vool IОВ on võrdeline ergutusmähise MDS-ga FОО, pole sõltuvust keeruline konstrueerida: E0 = f (IВО) identne magnetkarakteristikuga: Ф = f (FОО). Seda sõltuvust nimetatakse tühikäigu tunnuseks (H.H.H.) S.G. See võimaldab teil määrata S.G. parameetreid, koostada selle vektorskeeme.
Tavaliselt H.H.H. on joonistatud suhtelistes ühikutes e0 ja iBO, s.o. koguste hetkeväärtus on viidatud nende nimiväärtustele
Sel juhul on H.H.H. nimetatakse normaalseks tunnuseks. Huvitaval kombel tavaline H.H.H. peaaegu kõigi S.G. on samad. Reaalsetes tingimustes on Kh.Kh.Kh. algab mitte lähtepunktist, vaid mingist ordinaattelje punktist, mis vastab jääk-EMF e OST.-le magnetahela terase jääkmagnetvoo tõttu.
Joonis 4. Tühikäigu iseloomustus suhtelistes ühikutes
Skemaatilised diagrammid erutus S.G. ergutusega a) ja iseergastusega b) on näidatud joonisel 4.
Joonis 5. S.G. ergastuse skemaatiline diagramm.
Magnetväli S.G. koormuse all.
S.G laadimiseks või selle koormuse suurendamiseks on vaja vähendada elektritakistust staatori mähise faaside klemmide vahel. Seejärel voolavad voolud läbi faasimähiste suletud ahelate staatorimähise EMF-i toimel. Kui eeldame, et see koormus on sümmeetriline, siis faasivoolud loovad kolmefaasilise mähise MDS-i, millel on amplituud
ja pöörleb piki staatorit pöörlemiskiirusega n1, mis on võrdne rootori kiirusega. See tähendab, et staatorimähise F3Ф MDS ja ergutusmähise FB MDS, rootori suhtes paigal, pöörlevad samadel kiirustel, s.o. sünkroonselt. Teisisõnu, nad on üksteise suhtes liikumatud ja võivad suhelda.
Samal ajal võivad need MDS-id sõltuvalt koormuse iseloomust olla üksteise suhtes erineval viisil orienteeritud, mis muudab nende koostoime olemust ja sellest tulenevalt ka generaatori tööomadusi.
Jällegi pange tähele, et staatorimähise F3Ф = Fa MDS mõju rootorimähise FВ MDS-ile nimetatakse "armatuuri reaktsiooniks".
Implitsiitse poolusega generaatorites on õhupilu rootori ja staatori vahel ühtlane, seetõttu jaotub staatorimähise MDS-i poolt tekitatud induktsioon B1 ruumis nagu MDS F3Ф = Fa sinusoidaalselt, sõltumata mähise asendist. rootor ja välimähis.
Väljaulatuvate pooluste generaatorites on õhuvahe ebaühtlane nii pooluste kuju kui ka ergutusmähise ja isolatsioonimaterjalide vasega täidetud poolustevahelise ruumi tõttu. Seetõttu on pooluste all oleva õhupilu magnettakistus palju väiksem kui poolustevahelise ruumi piirkonnas. Rootori pooluste telg S.G. nad nimetavad seda pikiteljeks d - d ja poolustevahelise ruumi telge nimetatakse S.G ristteljeks. q - q.
See tähendab, et staatori magnetvälja induktsioon ja selle jaotuse graafik ruumis sõltuvad staatori mähise MDF F3F laine asendist rootori suhtes.
Oletame, et staatorimähise F3Ф = Fa MDF-i amplituud langeb kokku masina pikiteljega d - d ja selle MDS-i ruumiline jaotus on sinusoidne. Samuti eeldame, et ergastusvool on null Ibo = 0.
Selguse huvides kujutame joonisel selle MDS-i lineaarset skaneerimist, millest on näha, et staatori magnetvälja induktsioon pooluse tüki piirkonnas on piisavalt suur ja poolustevaheline ruum väheneb see suure õhutakistuse tõttu järsult peaaegu nullini.
Joonis 6. Staatori mähise MDS lineaarne skaneerimine piki pikitelge.
Sellise induktsiooni ebaühtlase jaotuse amplituudiga B1dmax saab asendada siinusjaotusega, kuid väiksema amplituudiga B1d1max.
Kui staatori MDF-i maksimaalne väärtus F3Ф = Fa langeb kokku masina põikteljega, on magnetvälja pilt erinev, mida on näha masina MDS-i lineaarse skaneerimise jooniselt. .
Joonis 7. Staatori mähise MDS lineaarne skaneerimine piki põiktelge.
Ka siin on poolusetükkide piirkonnas induktsiooni suurus suurem kui interpolaarse ruumi piirkonnas. Ja on üsna ilmne, et staatorivälja B1d1 põhiinduktsiooni harmoonilise amplituud piki pikitelge on suurem kui välja B1q1 induktsiooni amplituud piki põiktelge. Induktsiooni B1d1 ja B1q1 vähenemise astet, mis on tingitud õhupilu ebatasasusest, võetakse arvesse koefitsientide abil:
Need sõltuvad paljudest teguritest ja eriti sigma / tau suhtest (vabandust, sümbolit pole) (suhteline õhuvahe)
(pooluste kattumise suhe), kus vp on pooluse laius, ja muudest teguritest.
Väljaande ajaloost. Tänaseks on minu töös kerkinud küsimus osalemise kohta oma väikese põlvkonna tutvustamise projektis ettevõttes. Varem oli kogemus sünkroonelektrimootoritega, generaatoritega, kogemus on minimaalne.
Arvestades erinevate tootjate ettepanekuid ühes neist, avastasin võimaluse ergutada sünkroongeneraatorit püsimagnetgeneraatori (PMG) erguti abil. Mainin ära, et generaatori ergutussüsteem on planeeritud harjadeta. Näide sünkroonsed mootorid Ma kirjeldasin varem.
Ja nii tuleneb püsimagnetitega generaatori (PMG) kirjeldusest generaatori ergutusmähise ergutusseadmena:
1. "Õhk-vesi" tüüpi soojusvaheti. 2. Püsimagneti generaator. 3. Ergastusseade. 4. Alaldi. 5. Radiaalne ventilaator. 6. Õhukanal.
Sel juhul koosneb ergutussüsteem abimähistest ehk püsimagnetgeneraatorist, automaatsest pingeregulaatorist (AVR), CT-st ja VT-st voolu ja pinge tuvastamiseks, integreeritud ergutist ja pöörlevast alaldist. Turbiingeneraatorid on standardvarustuses varustatud digitaalse AVR-iga, mis tagab PF (võimsusteguri) reguleerimise ning erinevate jälgimis- ja kaitsefunktsioonide (ergastuse piiramine, ülekoormuse tuvastamine, koondamine jne). D.C AVR-i ergastust võimendab pöörlev erguti ja seejärel alaldab pöörlev alaldi. Pöörlev alaldi koosneb dioodidest ja pinge stabilisaatoritest.
Turbiini generaatori ergutussüsteemi skemaatiline esitus PMG abil:
Lahendus, mille peavõllil on püsimagnetgeneraator (PMG) koos generaatori rootori ja harjadeta ergutiga:
Tegelikult ei saa ma hetkel rääkida selle erutuse reguleerimise meetodi eelistest. Arvan, et teabe ja kogemuste kogumise ajaga jagan teiega oma kogemusi PMG kasutamisest.
Leiutis käsitleb elektrotehnika ja elektrotehnika valdkonda, eelkõige püsimagnetitest ergastavaid sünkroongeneraatoreid. Tehniline tulemus on sünkroongeneraatori tööparameetrite laiendamine, pakkudes võimalust reguleerida nii selle aktiivvõimsust kui ka vahelduvvoolu väljundpinget, samuti pakkudes võimalust kasutada seda keevitusvoolu allikana kandmisel. läbi elektrikaarkeevitus erinevates režiimides. Püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator sisaldab tugilaagritega (1, 2, 3, 4) staatori laagrikoostu, millele on paigaldatud rõngakujuliste magnetahelate (5) rühm pooluste eenditega piki perifeeriat, mis on varustatud elektripoolidega. (6) staatori mitmefaasiliste armatuurimähistega (7) ja (8), mis on paigaldatud tugivõllile (9) koos pöörlemisvõimalusega tugilaagrites (1, 2, 3, 4) ümber staatori laagrisõlme a rühm rõngakujulisi rootoreid (10) rõngakujuliste rootoritega, mis on paigaldatud siseseintele magnetvooderdised (11), millel on p-paaride vaheldumisi ringsuunas magnetpoolused, mis katavad pooluste väljaulatuvad osad armatuurimähiste (7) elektrimähistega (6) , 8) rõngakujulise staatori magnetahela. Staatori kandur on valmistatud identsete moodulite rühmast. Staatori laagrimooduli moodulid on paigaldatud võimalusega pöörata neid üksteise suhtes ümber telje, tugivõlliga (9) männipuuga ja on varustatud kinemaatiliselt ühendatud ajamiga nende nurga pööramiseks kummagi suhtes. Nimetatud moodulite ankurmähiste muud ja sarnased faasid on omavahel ühendatud, moodustades staatori armatuuri mähise ühised faasid. 5 p.p. f-ly, 3 dwg.
Joonised raadiosagedusliku patendi 2273942 jaoks
Leiutis käsitleb elektrotehnika valdkonda, eelkõige püsimagnetitest ergastavaid sünkroongeneraatoreid ja seda saab kasutada autode, paatide autonoomsetes toiteallikates, aga ka tarbijate autonoomsetes toiteallikates mõlema standardse tööstusliku vahelduvvooluga. sagedusel ja kõrgendatud sagedusel ning autonoomsetes elektrijaamades keevitusvoolu allikana elektrikaarega keevitamisel põllul.
Teadaolev püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator, mis sisaldab tugilaagritega staatori laagrisõlme, millele on paigaldatud rõngakujuline magnetahel, mille perifeeria poolused on väljaulatuvad ja mis on varustatud neile asetatud elektrimähistega koos staatori ankurmähisega, ja monteeritud ka tugivõllile pöörlemisvõimalusega mainitud tugilaagrite rootoris koos püsiergutusmagnetitega (vt nt A.I. Voldek, " Elektriautod", toim. Energiya, Leningradi filiaal, 1974, lk 794).
Tuntud sünkroongeneraatori puudusteks on märkimisväärne metallikulu ja suured mõõtmed, mis on tingitud märkimisväärsest metallikulust ning kõvadest magnetsulamitest (nagu Alni, Alnico, Magnico jt) püsiergutusmagnetitega valmistatud massiivse silindrilise rootori mõõtmed.
Tuntud on ka püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator, mis sisaldab tugilaagritega staatori laagrisõlme, millele on paigaldatud rõngakujuline magnetahel pooluste eenditega piki perifeeriat, mis on varustatud neile asetatud elektrimähistega koos ankurmähisega. staator, rõngakujuline rootor, mis on monteeritud pöörlemisvõimalusega ümber staatori rõngakujulise magnetahela, mille siseseinale on paigaldatud rõngakujuline magnetpoolus ringsuunas vahelduvate magnetpoolustega, mis katab pooluste väljaulatuvad osad armatuurimähise elektrimähistega nimetatud rõngakujulise staatori magnetahela (vt näiteks RF patent nr 2141716, klass N 02 K 21/12 vastavalt taotlusele nr 4831043/09, dateeritud 02.03.1988).
Teadaoleva püsimagnetitest ergastava sünkroongeneraatori puuduseks on kitsad tööparameetrid, mis on tingitud suutmatusest reguleerida sünkroongeneraatori aktiivvõimsust, kuna selle sünkroonse induktiivpooli generaatori konstruktsioonis ei ole võimalik sünkroonse induktiivpooli väärtust kiiresti muuta. nimetatud rõngakujulise magnetvoodri üksikute püsimagnetite tekitatud kogumagnetvoog.
Lähim analoog (prototüüp) on püsimagnetergutusega sünkroongeneraator, mis sisaldab tugilaagritega staatorikanduriüksust, millele on paigaldatud rõngakujuline magnetahel pooluste eenditega piki perifeeriat, mis on varustatud mitmefaasilise staatoriga neile paigutatud elektrimähistega. armatuurimähis, mis on paigaldatud tugivõllile koos pöörlemisvõimalusega nimetatud tugilaagrites ümber rõngakujulise staatori magnetahela, rõngakujuline rootor rõngakujulise magnetilise sisetükiga, mis on paigaldatud siseseinale, mille magnetpoolused p-paarid vahelduvad ringsuunas , mis katab nimetatud rõngakujulise staatori magnetahela armatuurimähise pooluste eendid (vt patent RF nr 2069441, klass N 02 K 21/22 01.06.1990 taotlusega nr 4894702/07).
Teadaoleva püsimagnetitest ergastava sünkroongeneraatori puuduseks on ka kitsad tööparameetrid, mis tulenevad nii sünkroonse induktiivpooli generaatori aktiivvõimsuse juhtimise puudumisest kui ka väljundi vahelduvvoolu väärtuse kontrollimise puudumisest. pinge, mis raskendab selle kasutamist keevitusvoolu allikana elektrikaarkeevitusel (tuntud sünkroongeneraatori konstruktsioonis puudub võimalus kiiresti muuta üksikute püsimagnetite kogumagnetvoo väärtust, mis moodustavad rõngakujuline magnetiline sisestus omavahel).
Käesoleva leiutise eesmärgiks on laiendada sünkroongeneraatori tööparameetreid, pakkudes võimalust reguleerida nii selle aktiivvõimsust kui ka vahelduvpinge reguleerimise võimalust, samuti pakkudes võimalust kasutada seda keevitusvooluallikana, kui elektrilise kaarkeevituse läbiviimine erinevates režiimides.
See eesmärk saavutatakse sellega, et püsimagnetergutusega sünkroongeneraator, mis sisaldab tugilaagritega staatori laagriplokki, millele on paigaldatud rõngakujuline magnetahel pooluste eenditega piki perifeeriat, mis on varustatud neile paigutatud mitmefaasilise elektrimähistega. staatori armatuuri mähis, mis on paigaldatud tugivõllile koos pöörlemisvõimalusega nimetatud tugilaagrites ümber rõngakujulise staatori magnetahela, rõngakujuline rootor koos rõngakujulise magnetvooderdusega, mis on paigaldatud siseseinale, mille ümbermõõdus vahelduvad p-paaride magnetpoolused suunas, kattes pooluse eendid nimetatud rõngakujulise staatori magnetahela armatuurimähise elektrimähistega, selles laagrisõlmes on staator valmistatud identsete moodulite rühmast, millel on näidatud rõngakujuline magnetahela ja rõngakujuline rootor, mis on paigaldatud ühele. tugivõll koos võimalusega pöörata neid üksteise suhtes ümber tugivõlliga koaksiaalse telje ja Abzhenid on nendega kinemaatiliselt ühendatud nende nurkpöörde ajami abil üksteise suhtes ja staatori laagrisõlme moodulite ankru mähiste samanimelised faasid on omavahel ühendatud, moodustades staatori armatuuri mähise ühised faasid.
Kavandatava püsimagnetitest ergastava sünkroongeneraatori täiendav erinevus seisneb selles, et staatori laagrisõlme külgnevates moodulites asuvate rõngakujuliste rootorite rõngakujuliste magnetvooderdiste sama nimega magnetpoolused paiknevad üksteise suhtes samadel radiaaltasanditel. , ja staatori laagrisõlme ühes moodulis oleva armatuurimähise faaside otsad on ühendatud staatori laagrisõlme teises külgnevas moodulis oleva ankrumähise samanimeliste faaside algustega, moodustades üksteisega ühenduses. staatori armatuuri mähise ühised faasid.
Lisaks sisaldab iga staatori laagrisõlme moodul välise tõukeäärikuga rõngakujulist hülsi ja otsas keskse avaga tassi ning staatori tugisõlme igas moodulis olev rõngakujuline rootor sisaldab rõngakujulist kesta. sisemise tõukeäärikuga, millesse on paigaldatud vastav rõngakujuline magnetvahetükk, kusjuures staatori laagrisõlme moodulite nimetatud rõngakujulised hülsid on ühendatud nende sisemise silindrilise külgseinaga ühe nimetatud tugilaagriga, millest teised on ühendatud kesksete avade seinad nimetatud vastavate klaaside otstes, rõngakujulise rootori rõngakujulised kestad on kinnitussõlmede abil jäigalt ühendatud tugivõlliga ning staatori laagrisõlme vastavas moodulis olev rõngakujuline magnetahel on monteeritud kindlaksmääratud rõngakujulisele hülsile, kinnitatud välise tõukeäärikuga jäigalt klaasi silindrilise külgseina külge ja moodustades koos viimasega rõngakujulise õõnsuse, milles seade asub vastav rõngakujuline magnetahel koos vastava staatori armatuuri mähise elektripoolidega. Kavandatava püsimagnetite ergastusega sünkroongeneraatori täiendav erinevus seisneb selles, et kõik kinnitussõlmed, mis ühendavad rõngakujulise rootori rõngakujulist kesta tugivõlliga, sisaldavad tugivõllile paigaldatud rummu koos äärikuga, mis on jäigalt kinnitatud sisemise tõukejõu ääriku külge. vastavast rõngakujulisest kestast.
Kavandatava püsimagnetitest ergastava sünkroongeneraatori täiendav erinevus seisneb selles, et staatorikanduri mooduli moodulite üksteise suhtes nurkpöörlemise ajam on paigaldatud tugiüksuse abil staatorikanduri moodulitele.
Lisaks on ajam staatori kanduri moodulite üksteise suhtes nurga ümberpööramiseks valmistatud juhtkruvi ja mutriga kruvimehhanismi kujul ning ajami tugiüksus sektsioonide nurga ümberpööramiseks. staatori kanduriüksusel on ühele nimetatud klaasile kinnitatud tugiaas ja teisele klaasile tugivarras, samas kui juhtkruvi on ühest otsast kahekraadise hingega ühendatud teljega paralleelse teljega. nimetatud tugivõlli telg, kusjuures kindlaksmääratud tugivarras on tehtud ringikujulise juhtpiluga ja kruvimehhanismi mutter on ühest otsast pöördeliselt ühendatud nimetatud aasaga, teisest otsast tehtud aasaga. vars on läbinud tugivarda juhtpilu ja on varustatud lukustuselemendiga.
Leiutise olemust illustreerivad joonised.
joonisel fig 1 on kujutatud pikilõikes kavandatud püsimagnetitega ergastava sünkroongeneraatori üldvaade;
joonisel fig 2 on vaade A joonisel fig 1;
Joonisel 3 on kujutatud sünkroongeneraatori magnetilise ergutusahela skemaatiline diagramm teostuses, kus staatori armatuuri mähiste kolmefaasilised elektriahelad on lähteasendis (ilma vastavate samanimeliste faaside nurknihketa moodulites staatori laagrikoost) staatori pooluste paaride arvu p = 8 korral;
Joonisel 4 - sama, staatori armatuuri mähiste kolmefaasiliste elektriahelate faasidega, mis on paigutatud üksteise suhtes nurgaasendisse nurga all, mis on võrdne 360 / 2p kraadiga;
Joonisel 5 on kujutatud variant elektriahel sünkroongeneraatori staatori armatuurimähiste ühendused generaatori faaside tähtühendusega ja samanimeliste faaside jadaühendus nende poolt moodustatud ühisfaasides;
joonisel fig 6 on kujutatud sünkroongeneraatori staatori armatuuri mähiste ühenduste elektriskeemi teine versioon generaatori faaside kolmnurga ühendusega ja samade faaside jadaühendusega nende poolt moodustatud ühisfaasides;
Joonisel 7 on kujutatud skemaatiline vektorskeem sünkroongeneraatori faasipingete suuruse muutumisest staatori armatuuri mähiste (vastavalt staatori laagrisõlme moodulite) sama nimega faaside nurkpöörde ajal. vastava nurga järgi ja kui need faasid on ühendatud vastavalt "tähe" skeemile;
Joonisel 8 - sama, kui ühendate staatori armatuuri mähiste faasid vastavalt "kolmnurga" skeemile;
Joonisel 9 on kujutatud diagramm koos graafikuga sünkroongeneraatori väljundliini pinge sõltuvusest staatori armatuurimähiste samade faaside geomeetrilisest pöördenurgast pingevektori vastava elektrilise pöördenurgaga. faas faaside ühendamiseks vastavalt "tähe" skeemile;
Joonisel 10 on kujutatud diagramm koos graafikuga sünkroongeneraatori väljundliini pinge sõltuvusest staatori armatuuri mähiste samade faaside geomeetrilisest pöördenurgast pingevektori vastava elektrilise pöördenurgaga. faas faaside ühendamiseks vastavalt "kolmnurga" skeemile.
Püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator sisaldab tugilaagritega 1, 2, 3, 4 staatori laagriplokki, millele on paigaldatud rühm identseid rõngakujulisi magnetahelaid 5 (näiteks pulberkomposiidist valmistatud monoliitsete ketaste kujul). pehme magnetmaterjal) pooluste eenditega piki perifeeriat, mis on varustatud neile paigutatud mitmefaasiliste (näiteks kolmefaasiliste ja sisse) elektrimähistega 6 üldine juhtum m-faas) staatori armatuuri mähised 7, 8, mis on paigaldatud tugivõllile 9 koos pöörlemisvõimalusega nimetatud tugilaagrites 1, 2, 3, 4 ümber staatori laagrisõlme rühma identseid rõngakujulisi rootoreid 10, rõngakujulised magnetvooderdised, mis on paigaldatud siseseintele 11 (näiteks monoliitsete magnetrõngaste kujul, mis on valmistatud pulbrilisest magnetoanisotroopsest materjalist), millel on ringsuunas vahelduvad p-paaride magnetpoolused (selles generaatori teostuses magnetpooluste paaride p on 8), kattes pooluste väljaulatuvad osad staatori armatuurimähiste 7, 8 määratud rõngamagnetahelate 5 elektripoolidega 6. Staatori laagrisõlm on valmistatud rühmast identseid mooduleid, millest igaüks sisaldab rõngakujulist hülsi 12 koos välimise tõukeäärikuga 13 ja klaasi 14, mille otsas 15 on keskne ava "a" ja külgmine silindriline sein 16. Iga rõngakujuline rootor 10 sisaldab rõngakujulist kesta 17 c sisemist tõukeäärikut 18. Staatori laagrimoodulite rõngakujulised puksid 12 on ühendatud nende sisemise silindrilise külgseinaga ühe nimetatud tugilaagriga (koos tugilaagritega 1, 3), millest teised (tugilaagrid 2, 4) on ühendatud vastavate klaaside 14 otstes 15 olevate keskmiste aukude "a" seintega. Rõngakujuliste rootorite 10 rõngakujulised kestad 17 on jäigalt ühendatud tugivõlliga 9 kinnitussõlmede abil ja iga staatori laagrisõlme vastava mooduli rõngakujuline magnetahel 5 on paigaldatud kindlaksmääratud rõngakujulisele hülsile 12, mis on jäigalt kinnitatud selle välimise tõukeäärikuga 13 koos klaasi 14 külgmise silindrilise seinaga 16 ja moodustamine d koos viimase rõngakujulise õõnsusega "b", milles asub staatori vastava ankrumähise (ankrumähised 7, 8) määratud vastav rõngakujuline magnetahel 5 koos elektrimähistega 6. Staatori laagrisõlme moodulid (rõngakujulised läbiviigud 12 koos neid mooduleid moodustavate tassidega 14) on paigaldatud võimalusega pöörata neid üksteise suhtes ümber tugivõlliga 9 koaksiaalse telje ja on varustatud kinemaatiliselt ühendatud ajamiga. nende nurkpöörlemiseks üksteise suhtes, mis on paigaldatud tugisõlme abil staatorikanduri moodulitele. Kõik kinnitusdetailid, mis ühendavad vastava rõngakujulise rootori 10 rõngakujulist kesta 17 tugivõlliga 9, sisaldavad rummu 19, mis on paigaldatud tugivõllile 9 koos äärikuga 20, mis on jäigalt kinnitatud vastava rõngakujulise kesta 17 sisemise tõukejõu ääriku 18 külge. Ajam staatori kandemooduli moodulite nurga ümberpööramiseks üksteise suhtes kujutatud konkreetses teostuses on valmistatud kruvimehhanismina koos juhtkruvi 21 ja mutriga 22 ning tugimooduli ajami jaoks. staatori kanduri sektsioonide nurga ümberpööramine sisaldab ühele nimetatud klaasist 14 kinnitatud tugikõrva 23 ja teisel klaasil 14 tugilatti 24. Juhtkruvi 21 on pööratavalt ühendatud kahekraadise hingega (a kahe vabadusastmega liigend) ühes otsas "b" telje 25 abil, mis on paralleelne nimetatud tugivõlli 9 teljega O-O1, kusjuures tugivarras 24 on tehtud piki juhtpiluga ringikaare. g" ja kruvimehhanismi mutter 22 on ühest otsast pööratavalt ühendatud nimetatud tugikõrvaga 23, teisest otsast on tehtud varre 26, mis on läbinud tugivarda 24 juhtpilu "g" ja on varustatud lukustuselemendiga 27 (lukumutter). Mutri 22 otsa, mis on pööratavalt ühendatud tugikõrvaga 23, on paigaldatud täiendav lukustuselement 28 (täiendav lukustusmutter). Tugivõll 9 on varustatud ventilaatoritega 29 ja 30 staatori armatuurimähiste 7, 8 jahutamiseks, millest üks (29) asub tugivõlli 9 ühes otsas ja teine (30) staatori laagrisõlme sektsioonide vahel ja on paigaldatud tugivõllile 9. Rõngakujulised puksid Staatori laagrisõlme 12 sektsioonis on välimiste tõukeäärikute 13 ventilatsiooniavad "d" õhuvoolu läbimiseks vastavasse rõngakujulisse õõnsused "b", mis on moodustatud rõngakujuliste pukside 12 ja klaaside 14 poolt ning nende kaudu jahutamiseks ankurmähised 7 ja 8, mis paiknevad rõngakujuliste magnetahelate 5 pooluste projektsioonidel elektrimähistes 6. Tugivõlli 9 otsas, mille peal ventilaator 29 asub, on sünkroongeneraatori rõngakujuliste rootorite 10 pöörlema panemiseks paigaldatud kiilrihmaratas 31. Ventilaator 29 on kinnitatud otse kiilrihmülekande rihmaratta 31 külge. Kruvimehhanismi juhtkruvi 21 teises otsas on käepide 32 ajami kruvimehhanismi käsitsi juhtimiseks staatori kanduri moodulite moodulite üksteise suhtes nurga pööramiseks. Ringikujuliste magnetahelate ankru mähiste samanimelised faasid (A1, B1, C1 ja A2, B2, C2) staatori laagrisõlme 5 moodulit on omavahel ühendatud, moodustades generaatori ühised faasid (samade faaside ühendamine). üldiselt nii jada- kui ka paralleelselt, samuti ühend ). Rõngakujuliste rootorite 10 rõngakujuliste magnetvooderdiste 11 samanimelised magnetpoolused ("põhja" ja vastavalt "lõuna") staatori laagrisõlme külgnevates moodulites paiknevad üksteise suhtes samadel radiaaltasanditel. . Esitatud teostuses on staatori laagrisõlme ühe mooduli ümmarguse magnetahela 5 armatuurimähise (mähis 7) faaside (A1, B1, C1) otsad ühendatud sama mooduli faaside algustega. kõrvalasuva teise mooduli laagri staatorisõlme nimetus (A2, B2, C2) armatuuri mähis (mähis 8), moodustades üksteisega järjestikuses ühenduses staatori armatuuri mähise ühised faasid.
Püsimagnetergutusega sünkroongeneraator töötab järgmiselt.
Ajamilt (näiteks sisepõlemismootorilt, peamiselt diiselmootorilt, joonisel pole näidatud) kandub pöörlev liikumine läbi kiilrihmaratta 31 rõngakujuliste rootoritega 10 tugivõllile 9. Kui rõngakujulised rootorid 10 (rõngakujulised kestad 17) koos rõngakujuliste magnetvooderdiste 11 pöörlemisega (näiteks monoliitsed magnetrõngad, mis on valmistatud pulbrilisest magnetoanisotroopsest materjalist) tekitavad pöörlevaid magnetvooge, mis tungivad läbi rõngakujuliste magnetvooderdiste 11 ja rõngakujuliste magnetahelate 5 vahelise rõngakujulise õhupilu. näiteks monoliitsed kettad, mis on valmistatud pulberkomposiit magnetiliselt pehmest materjalist) staatori laagrimoodulite moodulitest, samuti läbistavad rõngakujuliste magnetahelate 5 radiaalpooluse eendeid (tavaliselt pole joonisel näidatud). Kui rõngakujulised rootorid 10 pöörlevad, rõngakujuliste magnetvooderdiste 11 "põhja" ja "lõuna" vahelduvate magnetpooluste vahelduv läbimine üle rõngakujulise radiaalpooluse eendite magnetsüdamikud 5 staatori laagrisõlme moodulit, põhjustades pöörleva magnetvoo pulsatsioone nii suuruses kui ka suunas nimetatud rõngakujuliste magnetsüdamike radiaalpooluse projektsioonides 5. Sel juhul muutuvad vastastikuse faasinihkega elektromotoorjõud (EMF) indutseeritakse staatori armatuurimähistes 7 ja 8 mõlemas m-faasi armatuurimähises 7 ja 8 nurga all, mis on võrdne 360/m elektrikraadiga, ning esitatud kolmefaasiliste armatuurimähiste 7 ja 8 puhul nende faasides. (A1, B1, C1 ja A2, B2, C2) siinuskujuline muutuv elektromotoorjõud (EMF) faasinihkega üksteise vahel 120 kraadise nurga all ja sagedusega, mis võrdub paaride arvu (p) korrutisega. magnetpoolused rõngakujulises magnetsisus 11 rõngakujuliste rootorite 10 pöörlemiskiirusega (magnetpooluste paaride arvu p = 8 korral indutseeritakse muutuv EMF valdavalt suurenenud sagedusega, näiteks sagedusega 400 Hz). Vahelduvvool (näiteks kolmefaasiline või üldjuhul m-faas), mis voolab läbi ühise staatori armatuuri mähise, mis on moodustatud ülalnimetatud samade faaside (A1, B1, C1 ja A2, B2, Armatuuri mähiste 7 ja 8 külgnevates rõngasmagnetahelates 5 C2) toidetakse vahelduvvoolu vastuvõtjate ühendamiseks (näiteks elektrimootorite, elektritööriistade, elektripumpade ühendamiseks) väljundvoolu elektripistikutesse (joonisel pole näidatud). , kütteseadmed, samuti elektrikeevitusseadmete ühendamiseks jne) ). Esitletud sünkroongeneraatori versioonis on staatori ühises armatuurimähises väljundfaasi pinge (Uph) (moodustunud ankru mähiste 7 ja 8 samade faaside vastavast ülalnimetatud ühendusest rõnga magnetahelates 5) staatori kandeüksuse moodulite esialgne algasend (üksteise nurknihketa) staatori laagriüksuse nende moodulite üksteise suhtes ja vastavalt ilma poolusega rõngakujuliste magnetahelate 5 üksteise suhtes nurknihketa eendid piki perifeeriat) võrdub staatori kandemoodulite rõngakujuliste magnetahelate armatuurimähiste 7 ja 8 üksikute faasipingete (Uph1 ja Uph2) mooduli summaga (üldjuhul on väljundfaasi kogupinge Uf generaatorist võrdub pingevektorite geomeetrilise summaga armatuuri mähiste 7 ja 8 samanimelistes faasides A1, B1, C1 ja A2, B2, C2, vt pingeskeemidega jooniseid 7 ja 8) . Kui on vaja muuta (vähendada) esitatud sünkroongeneraatori väljundfaasipinge Uf väärtust (ja vastavalt ka väljundliini pinget U l), et toita teatud vähendatud pingega elektrivastuvõtjaid (näiteks elektriliste jaoks). kaarkeevitus vahelduvvooluga teatud režiimides), viiakse kandeüksuse üksikute moodulite nurkade ümberpööramine läbi staatori üksteise suhtes teatud nurga all (seatud või kalibreeritud). Sel juhul vabastatakse ajami kruvimehhanismi mutri 22 lukustuselement 27 staatori laagrisõlme moodulite nurga ümberpööramiseks ja käepideme 32 abil keeratakse kruvimehhanismi juhtkruvi 21 sisse. pöörlemine, mille tulemusena toimub mutri 22 nurkne liikumine piki ringi kaaret tugivarda 24 pilus "g" ja staatori laagrisõlme ühe mooduli antud nurga all tagasipööramine. selle staatori laagrisõlme teisele moodulile ümber tugivõlli 9 telje O-O1 (sünkroonse induktiivpooli generaatori esitatud teostuses pööratakse staatori laagrisõlme moodulit, millele on kinnitatud tugikõrv 23, samas kui teine staatori laagriüksuse moodul tugivardaga 24, millel on pilu "g", on statsionaarses asendis, st kinnitatud mõnele alusele, mida pole tavapäraselt näidatud joonisel). Kui staatorikanduri moodulid (rõngakujulised puksid 12 koos klaasidega 14) pöörlevad nurga all ümber tugivõlli 9 telje O-O1, pööratakse ka rõngakujulisi magnetahelaid 5 koos pooluste eenditega ümber perifeeria ettemääratud nurga all, nagu mille tulemusena toimub ka ümberpööramine üksteise suhtes etteantud nurga all ümber pooluste eendite 9 telje O-O1 (tavaliselt pole joonisel näidatud) mitmefaasiliste elektrimähiste 6 abil (in antud juhul kolmefaasilised) staatori armatuuri mähised 7 ja 8 ringikujulistes magnetahelates. Kui ringikujuliste magnetahelate 5 pooluste väljaulatuvad osad pöörlevad üksteise suhtes etteantud nurga all 360/2p kraadi piires, toimub staatori laagrisõlme liikuva mooduli armatuurimähises faasipingevektorite proportsionaalne pöörlemine (selles Sellisel juhul toimub faasipingevektorite Uph2 pöörlemine laagrisõlme mooduli armatuurimähises 7. staator, millel on nurkpöörde võimalus) täpselt määratletud nurga all vahemikus 0-180 elektrikraadi (vt joonised 7 ja 8 ), mis toob kaasa sünkroongeneraatori väljundfaasipinge Uph muutumise sõltuvalt faasipingevektorite Uph2 elektrilisest pöördenurgast ühe staatori armatuuri mähise 7 faasides A2, B2, C2 faasipingevektorite suhtes. Uf1 teise staatori armatuuri mähise 8 faasides A1, B1, C1 (sellel sõltuvusel on arvutuslik iseloom, arvutatakse kaldkolmnurkade lahendusega ja määratakse järgmise avaldise abil:
Esitatud sünkroongeneraatori väljundi tulemuseks oleva faasipinge Uph reguleerimisvahemik juhul, kui Uph1 = Uph2, varieerub vahemikus 2Uph1 kuni 0 ja juhul, kui Uph2 Staatori kanduriüksuse rakendamine identsete moodulite rühmast koos näidatud rõngakujulise magnetahela 5 ja rõngakujulise rootoriga 10, mis on paigaldatud ühele tugivõllile 9, samuti staatori kanduri moodulite paigaldamine võimalusega neid pöörata. üksteist ümber tugivõlliga 9 koaksiaalse telje, staatori laagrisõlme moodulite varustamine kinemaatiliselt ühendatud ajamiga nende nurkpöörde üksteise suhtes ja armatuuri mähiste 7 ja 8 samade faaside ühendamine moodulites staatori laagrisõlme staatori aktiivvõimsuse ühiste faaside moodustamisega, samuti vahelduvvoolu väljundpinge reguleerimise võimaluse tagamisega, samuti võimaluse tagamisega kasutada seda elektrijuhtimisel keevitusvoolu allikana. kaarkeevitus erinevates režiimides (pakkudes võimalust väärtust reguleerida faasinihke pinge samades faasides A1, B1, C1 ja A2, B2, C2 ning üldiselt staatori armatuuri mähiste faasides Ai, Bi, Ci kavandatavas sünkroongeneraatoris). Kavandatavat püsimagnetitest ergastavat sünkroongeneraatorit saab staatori armatuuri mähiste sobiva ümberlülitusega kasutada mitmesuguste toitepinge erinevate parameetritega mitmefaasilise vahelduva mitmefaasilise elektrivoolu vastuvõtjate elektriga varustamiseks. Lisaks on rõngakujuliste magnetvooderdiste 11 samanimeliste magnetpooluste ("põhja" ja vastavalt "lõuna") täiendav paigutus kõrvuti asetsevates rõngakujulistes rootorites 10 üksteisega kongruentsed samadel radiaaltasanditel. kui ankrumähise 7 faaside A1, B1, C1 otste ühendamine staatori laagrisõlme ühe mooduli rõngakujulises magnetahelas 5 armatuurimähise 8 samade faaside A2, B2, C2 algusega. staatori laagrisõlme külgnevas moodulis (staatori armatuuri mähise samade faaside jadaühendus) võimaldab tagada sünkroongeneraatori väljundpinge sujuva ja tõhusa reguleerimise maksimaalsest väärtusest (2U f1 ja üldjuhul staatori laagrisõlme sektsioonide arvu n puhul nU f1) kuni 0, mida saab kasutada ka spetsiaalsete elektrimasinate ja -paigaldiste elektriga varustamiseks. 1. Püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator, mis sisaldab tugilaagritega staatori laagrisõlme, millele on monteeritud rõngakujuline magnetahel pooluste eenditega piki perifeeriat, mis on varustatud neile asetatud elektripoolidega staatori mitmefaasilise armatuurimähisega , monteeritud tugivõllile pöörlemisvõimalusega mainitud tugilaagrites ümber rõngakujulise staatori magnetahela rõngakujulise magnetilise siseseinaga rõngarootori, mis on paigaldatud siseseinale ringsuunas vahelduvate p-paaride magnetpoolustega, mis katab nimetatud rõngakujulise staatori magnetahela armatuurimähise elektrimähistega pooluse eendid, mida iseloomustab see, et staatori laagrisõlm on valmistatud identsete moodulite rühmast koos näidatud rõngakujulise magnetahelaga ja rõngakujulise rootoriga, mis on paigaldatud samale tugivõllile, samas kui staatori laagrimooduli moodulid on paigaldatud võimalusega neid üksteise suhtes ümber telje pöörata ja koaksiaalsed tugivõlliga ja varustatud kinemaatiliselt ühendatud ajamiga nende nurkpööramiseks üksteise suhtes ning staatori laagrisõlme moodulite ankru mähiste sarnased faasid on omavahel ühendatud, moodustades staatori armatuuri ühised faasid. mähis. 2. Püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et staatori laagrisõlme külgnevates moodulites rõngakujuliste rootorite rõngakujuliste magnetvooderdiste samanimelised magnetpoolused paiknevad staatori laagrisõlme külgnevates moodulites üksteise suhtes kongruentselt. samad radiaaltasandid ja laagri staatorisõlmede ühes moodulis oleva armatuurimähise faaside otsad on ühendatud armatuurimähise samade faaside algusega teises, külgnevas staatori laagrisõlme moodulis, moodustades ühenduses staatori armatuuri mähise ühised faasid. 3. Püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et staatori kandemooduli iga moodul sisaldab rõngakujulist hülsi koos välise tõukeäärikuga ja klaasi, mille otsas on keskne ava. Staatorikanduri igas moodulis olev rootor sisaldab sisemise tõukeäärikuga rõngakujulist kesta, millesse on paigaldatud vastav rõngakujuline magnetosa, samas kui staatorikanduri mooduli rõngakujulised puksid on ühendatud nende sisemisega. silindriline külgsein ühe nimetatud tugilaagriga, millest teised on konjugeeritud määratud vastavate klaaside otstes olevate kesksete avade seintega, rõngakujulise rootori rõngakujulised kestad on kinnituse abil jäigalt ühendatud tugivõlliga sõlmed ja staatori laagrisõlme vastava mooduli rõngakujuline magnetahel on paigaldatud kindlaksmääratud rõngakujulisele hülsile, mis on selle välimise tõukeäärikuga jäigalt kinnitatud virna külgmise silindrilise seina külge. ana ja moodustades koos viimasega rõngakujulise õõnsuse, milles asub määratud vastav rõngakujuline magnetahel koos vastava staatori armatuuri mähise elektripoolidega. 4. Püsimagnetergastusega sünkroongeneraator vastavalt mis tahes nõudluspunktile 1 kuni 3, mis erineb selle poolest, et iga rõngakujulise rootori rõngakujulist kesta tugivõlliga ühendav kinnitusseade sisaldab tugivõllile äärikuga rummu. jäigalt kinnitatud vastava rõngaskesta sisemise tõukeääriku külge. 5. Püsimagnetergastusega sünkroongeneraator vastavalt nõudluspunktile 4, mis erineb selle poolest, et staatorikanduri mooduli moodulite üksteise suhtes nurkpööramise ajam on monteeritud tugisõlme abil staatorikanduri moodulitele. . 6. Püsimagnetitest ergastav sünkroongeneraator vastavalt nõudluspunktile 5, mis erineb selle poolest, et staatorikanduri moodulite üksteise suhtes nurkpööramise ajam on valmistatud kruvimehhanismina koos juhtkruvi ja juhtkruviga. mutter ja staatorikanduri moodulite nurkpööramise ajami tugiseade sisaldab ühele nimetatud klaasile kinnitatud tugikõrva ja teisele klaasile tugilatti, kusjuures juhtkruvi on pööratavalt ühendatud kahekraadine liigend ühes otsas telje abil, mis on paralleelne nimetatud tugivõlli teljega, kusjuures kindlaksmääratud tugivarras on tehtud ringikujulise juhtpiluga ja kruvimehhanismi mutter on pööratavalt ühendatud ühes otsas nimetatud kõrvaga, on teisest otsast tehtud varrega, mis on läbinud tugivarda juhtpilu, ja on varustatud lukustuselemendiga. Kolmefaasiline sünkroongeneraator ilma magnetilise kleepumiseta, ergastusega neodüüm püsimagnetitest, 12 pooluste paari. Ammu, veel nõukogude ajal, avaldas ajakiri "Modelist Konstruktor" artikli, mis oli pühendatud rootortuuliku ehitamisele. Sellest ajast peale oli mul soov oma suvilasse midagi sarnast ehitada, kuid see ei jõudnud kunagi teoks. Kõik muutus neodüümmagnetite tulekuga. Kogusin Internetist hunniku teavet ja see juhtus. Kolmefaasiline generaatoriahel on lihtsuse huvides paigutatud tasapinnale. Joonisel fig. 2 näitab mähiste paigutust, kui nende arv on kaks korda suurem, kuigi sel juhul suureneb ka pooluste vahe. Mähised kattuvad 1/3 magneti laiusest. Kui poolide laiust 1/6 võrra vähendada, siis mahuvad need ühte ritta ja pooluste vahe ei muutu. Maksimaalne pooluste vahe on võrdne ühe magneti kõrgusega.NÕUE
Generaatori seade: Kaks pehmest terasest ketast liimitud magnetitega on omavahel jäigalt ühendatud läbi vahemuhvi. Fikseeritud lamedad ilma südamikuta poolid asuvad ketaste vahes. Mähise pooltel tekkiv induktsiooni EMF on vastassuunaline ja summeeritakse pooli kogu EMF-is. Konstantses ühtlases magnetväljas liikuvas juhis tekkiv induktsiooni EMF määratakse valemiga E = B V L kus: B- magnetiline induktsioon V- liikumiskiirus L on juhi aktiivne pikkus. V = π D N / 60 kus: D- läbimõõt N- pöörlemiskiirus. Magnetiline induktsioon kahe pooluse vahelises pilus on pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga. Generaator on kokku pandud tuuliku alumisele toele.
