Études expérimentales de l'efficacité énergétique des générateurs synchrones sans produits sur des aimants permanents. Moteur synchrone avec des aimants permanents générateurs synchrones avec des aimants permanents
La présente invention concerne le domaine de l'ingénierie électrique, à savoir les machines électriques sans bulque, en particulier des générateurs électriques DC et peuvent être utilisés dans n'importe quel domaine de la science et de la technologie où des alimentations autonomes sont nécessaires. Résultat technique - La création d'un compact très efficace générateur électriqueCe qui vous permet de préserver une conception relativement simple et fiable à varier largement varier les paramètres de sortie du courant électrique en fonction des conditions de fonctionnement. L'essence de l'invention est que le générateur synchrone non corrompu avec des aimants permanents est constitué d'une ou plusieurs sections, chacune comprenant un rotor avec un fil magnétique circulaire, sur lequel un nombre pair est fixé avec la même étape. aimants permanents, Stator, portant un nombre pair d'électroaimants de fer à cheval situés devant l'un de l'autre et ayant deux bobines avec une direction constante de l'enroulement, un dispositif de redressement du courant électrique. Les aimants permanents sont fixés sur une ligne magnétique de manière à former deux rangées de pôles parallèles avec une polarité alternée longitudinalement et transversale. Les électroaimants sont concentrés sur les poteaux de titre de manière à ce que chacune des bobines électromagnétiques soit située au-dessus de l'une des rangées parallèles des pôles du rotor. Le nombre de pôles d'une rangée, égal à n, satisfait la relation: n \u003d 10 + 4k, où K est une valeur entière de 0, 1, 2, 3, etc. Le nombre d'électroaimants dans le générateur ne dépasse généralement pas le nombre (N-2). 12 Z.P. F-mensonges, 9 ans.
Brevets au brevet de brevet 2303849
La présente invention concerne des machines électriques sous-colorantes, en particulier des générateurs électriques DC et peuvent être utilisés dans n'importe quelle zone de science et de technologie dans lesquelles des alimentations autonomes sont nécessaires.
Les machines AC synchrones ont été largement distribuées dans le domaine de la production et dans la sphère de la consommation d'énergie électrique. Toutes les machines synchrones ont une propriété de réversibilité, c'est-à-dire que chacune d'entre elles peut fonctionner à la fois dans le mode du générateur et en mode moteur.
Le générateur synchrone contient un stator, généralement un cylindre surélevé creux avec des rainures longitudinales sur surface interneLorsque l'enroulement du stator est situé et que le rotor, qui est les aimants permanents de la polarité alternée, situés sur l'arbre, qui peut être entraîné d'une manière ou d'une autre. Dans les générateurs industriels à haute puissance, un enroulement d'excitation situé sur le rotor est utilisé pour obtenir un champ magnétique d'excitation. Dans les générateurs synchrones par rapport à la faible puissance, des aimants constants situés sur le rotor sont utilisés.
Avec la fréquence de rotation inchangée, la forme de la courbe EDC générée par le générateur n'est déterminée que par la loi de la distribution d'induction magnétique dans l'écart entre le rotor et le stator. Par conséquent, pour obtenir une tension à la sortie du générateur d'une forme donnée et convertir efficacement l'énergie mécanique à l'utilisation électrique de la géométrie de la diversité du rotor et du stator, et sélectionnez également le nombre optimal de poteaux magnétiques constants et le nombre des virages de l'enroulement du stator (US 5117142, US 5537025, du 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2004153793, US 200421390, US 2004212273, US 2004155537). Les paramètres énumérés ne sont pas universels, mais sont sélectionnés en fonction des conditions de fonctionnement, ce qui entraîne souvent la détérioration des autres caractéristiques du générateur électrique. De plus, la forme complexe du rotor ou du stator complique la fabrication et l'assemblage du générateur et, par conséquent, augmente le coût du produit. Le générateur magnétoélectrique synchrone peut avoir une forme différente, par exemple, batterie faible Le rotor est généralement effectué sous la forme de "astérisques", de puissance moyenne - avec des pôles d'affûtage et des aimants permanents cylindriques. Le rotor avec des poteaux à griffes permet d'obtenir un générateur de diffusion de pôles qui limite le courant de choc avec un court-circuit soudain du générateur.
En générateur d'aimant permanent, la stabilisation de la tension est difficile lorsque la charge change (car il n'y a pas de connexion magnétique inversée, telle que, par exemple, dans les générateurs d'enroulement d'excitation). Pour stabiliser la tension de sortie et rectifier l'utilisation actuelle d'utilisation de divers circuits électriques (GB 1146033).
La présente invention concerne la création d'un générateur électrique extrêmement efficace compact, qui permet, tout en maintenant une conception relativement simple et fiable, les paramètres de sortie du courant électrique varient considérablement en fonction des conditions de fonctionnement.
Le générateur électrique, fait conformément à la présente invention, est un générateur synchrone en vrac avec des aimants permanents. Il consiste en une ou plusieurs sections, dont chacune comprend:
Le rotor avec un noyau magnétique circulaire sur lequel un nombre pair d'aimants permanents est fixé avec la même étape,
Le stator portant un nombre uniforme d'électroaigner à cheval (en forme de P) (en forme de P) située par des couples opposées et ayant deux bobines avec une direction constamment contre-compteur de l'enroulement,
Dispositif de redressement de courant électrique.
Les aimants permanents sont fixés sur une ligne magnétique de manière à former deux rangées de pôles parallèles avec une polarité alternée longitudinalement et transversale. Les électroaimants sont concentrés sur les poteaux de titre de manière à ce que chacune des bobines électromagnétiques soit située au-dessus de l'une des rangées parallèles des pôles du rotor. Le nombre de pôles d'une rangée, égal à n, satisfait la relation: n \u003d 10 + 4k, où K est une valeur entière de 0, 1, 2, 3, etc. Le nombre d'électroaimants dans le générateur ne dépasse généralement pas le nombre N-2.
Le dispositif de redressement actuel est généralement l'un des circuits de redressement standard effectués sur des diodes: sans parole avec un pont intermédiaire ou un pont relié aux enroulements de chaque électroicapnet. Si nécessaire, un système de redressement de courant différent peut également être utilisé.
En fonction des caractéristiques du fonctionnement du générateur électrique, le rotor peut être situé à la fois du côté extérieur du stator et à l'intérieur du stator.
Le générateur électrique effectué conformément à la présente invention peut inclure plusieurs sections identiques. Le nombre de telles sections dépend de la puissance de la source d'énergie mécanique (moteur d'entraînement) et des paramètres requis du générateur électrique. De préférence, les sections sont déplacées par la phase par rapport à l'autre. Cela peut être atteint, par exemple, le décalage initial du rotor dans des sections adjacentes à un angle allongé dans la plage de 0 ° à 360 ° / N; ou le décalage de coin des électroaimants de stator dans des sections adjacentes les unes par rapport à l'autre. De préférence, le générateur électrique comprend également une unité de régulateur de tension.
L'invention est illustrée par les dessins suivants:
la figure 1 (a) et (b) indique le schéma de générateur électrique effectué conformément à la présente invention, dans lequel le rotor est situé à l'intérieur du stator;
la figure 2 montre l'image d'une section du générateur électrique;
la figure 3 présente un schéma de circuit de circuit d'un générateur électrique avec un point à deux langues avec un point moyen du circuit de redressement actuel;
la figure 4 montre le diagramme de circuit électrique du générateur électrique avec l'un des ponts du redressement actuel;
la figure 5 présente un schéma de circuit de circuit d'un générateur électrique avec un autre schéma de pont pour le courant de redressement;
la figure 6 présente les circuits électriques du générateur électrique avec un autre système de pont pour corriger le courant;
la figure 7 présente un schéma de circuit de circuit d'un générateur électrique avec un schéma de pont différent pour le courant de redressement;
la figure 8 montre un diagramme d'un générateur électrique avec une exécution externe du rotor;
la figure 9 présente l'image d'un générateur multisectif réalisé conformément à la présente invention.
La figure 1 (a) et (b) indique le générateur électrique effectué conformément à la présente invention, qui contient un boîtier 1; Rotor 2 avec tuyau magnétique circulaire 3, sur lequel le nombre même d'aimants permanents 4 est fixé avec la même étape; Stor 5, portant un nombre pair d'électroaimants de fer à cheval 6, situé devant l'autre et l'outil de redressement du courant (non représenté).
Le boîtier 1 du générateur électrique est généralement lancé d'un alliage d'aluminium ou d'une fonte ou soudé. L'installation du générateur électrique sur place de son installation est effectuée au moyen de la patte 7 ou au moyen d'une bride. Le stator 5 a une surface interne cylindrique sur laquelle des électroatilles identiques 6 sont fixées à la même étape. Dans ce cas, dix. Chacun de ces électromagnètes comporte deux bobines 8 avec une direction successivelle de l'enroulement situé sur un noyau en forme de P 9. Le noyau du noyau 9 est assemblé à partir des plaques pelées de l'acier électrique sur l'adhésif ou les poignées. Les conclusions des enroulements d'électroaimants à travers l'un des circuits redresseurs (non représentés) sont connectés à la sortie du générateur électrique.
Le rotor 3 est séparé du stator par l'intervalle d'air et porte un nombre pair d'aimants permanents 4, agencé de telle sorte que deux rangées parallèles de pôles soient formées équidistériques à l'axe du générateur et alternant le long de la polarité dans la longitudinale et directions transversales (Figure 2). Le nombre de pôles d'une rangée satisfait à la relation: n \u003d 10 + 4k, où K est une valeur entière prenant des valeurs de 0, 1, 2, 3, etc. Dans ce cas (figure 1) n \u003d 14 (k \u003d 1) et, en conséquence, le nombre total de pôles magnétiques permanents est 28. Lorsque le générateur électrique tourne, chacun des bobines d'électroaimants passe sur le nombre correspondant de pôles alternés. Les aimants permanents et les noyaux électromagnétonniers ont la forme telle pour minimiser les pertes et atteindre l'homogénéité (autant que possible) le champ magnétique dans l'intervalle d'air pendant le fonctionnement du générateur électrique.
Le principe de fonctionnement du générateur électrique effectué conformément à la présente invention est similaire au principe de fonctionnement d'un générateur synchrone traditionnel. L'arbre du rotor est relié mécaniquement au moteur d'entraînement (source d'énergie mécanique). Sous l'action du moment tournant du moteur d'entraînement, le rotor du générateur tourne à une fréquence. Dans le même temps, dans l'enroulement des bobines d'électroaimants conformément au phénomène d'induction électromagnétique, EMC est guidée. Étant donné que les bobines d'un électroicapnet individuel ont une direction d'enroulement différente et sont à tout moment dans la zone d'action de divers pôles magnétiques, l'EMF est dans chacun des enroulements.
Dans le processus de rotation du rotor, le champ magnétique de l'aimant constant tourne à une fréquence à une fréquence, de sorte que chacun des enroulements des électroaimants s'avère alternativement dans la zone du pôle magnétique nord (n), puis dans la zone du sud du sud. (S) Pôle magnétique. Dans le même temps, le changement de pôle est accompagné d'un changement de direction d'EDC dans les enroulements d'électroaimants.
Les enroulements de chaque électroicapnet sont reliés au dispositif de redressement de courant, qui est généralement l'un des circuits de redressement standard effectués sur des diodes: deux-fleuriodiques avec un point moyen ou l'un des circuits de pont.
La figure 3 présente le schéma électrique conceptuel d'un redresseur à deux langues avec un point moyen pour un générateur électrique avec trois paires d'électroaimants 10. Fig. 3, des électroaimants sont numérotés de I à VI. L'une des conclusions de l'enroulement de chaque électroicapnet et de la sortie de l'enroulement de l'électromagnétique opposée avec celle-ci sont connectées à une sortie génératrice; D'autres conclusions des enroulements des électromagnoles nommés sont connectées à travers des diodes 11 à une autre sortie génératrice 13 (avec cette inclusion de diodes, la sortie 12 sera négative et la sortie est 13 positive). C'est-à-dire que si le début de l'enroulement (B) est connecté au bus négatif pour l'électromagnétique, l'extrémité de l'enroulement (E) est connectée à l'électromagnétique opposé à celle-ci. De même pour d'autres électroaimants.
FIGUE. 4-7 présente différents circuits de pont pour le courant de redressement. La connexion de ponts, redressant le courant de chacun des électroaimants, peut être parallèle, cohérent ou mélangé. Du tout divers régimes Utilisé pour redistribuer le courant de sortie et les caractéristiques potentielles du générateur électrique. Le même générateur électrique, en fonction des modes de fonctionnement, peut avoir un ou plusieurs schéma de redressement. De préférence, le générateur électrique contient un commutateur en option pour sélectionner le mode de fonctionnement souhaité (schéma de connexion de pont).
La figure 4 montre le schéma de circuit électrique du générateur électrique avec l'un des schémas de pont du redressement actuel. Chacun des électroaimants I-VI est connecté à un pont séparé 15, qui sont à son tour connectés en parallèle. Les pneus totaux sont connectés respectivement à la sortie négative de 12 du générateur électrique ou à 13.
La figure 5 présente un circuit électrique avec une connexion série de tous les ponts.
FIGUE. 6 montre un circuit électrique avec un composé mixte. Ponts, courant de redressement des électromagnoles: I et II; III et IV; V et vi sont connectés dans paire. Et les paires à tour de rôle sont connectées parallèlement à travers les pneus totaux.
La figure 7 présente un circuit électrique de circuit d'un générateur électrique, dans lequel un pont séparé redresse le courant de la paire d'électroaimants diamétralement opposés. Pour chaque paire d'électroaimants diamétralement opposés, les conclusions (dans ce cas "B") sont interconnectées électriquement et les conclusions restantes sont reliées au pont de redressement 15. Le nombre total de ponts est M / 2. Les ponts de diffusion peuvent être connectés en parallèle et / ou séquentiellement. La figure 7 montre une connexion parallèle de ponts.
En fonction des caractéristiques du fonctionnement du générateur électrique, le rotor peut être situé à la fois du côté extérieur du stator et à l'intérieur du stator. La figure 8 montre un diagramme d'un générateur électrique avec une version extérieure du rotor (10 électroaimants; 36 \u003d 18 + 18 aimants permanents (K \u003d 2)). La conception et le principe de l'opération d'un tel générateur électrique sont similaires à ceux décrits ci-dessus.
Le générateur électrique effectué conformément à la présente invention peut comprendre plusieurs sections A, B et C (Fig. 9). Le nombre de telles sections dépend de la puissance de la source d'énergie mécanique (moteur d'entraînement) et des paramètres requis du générateur électrique. Chacune des sections correspond à l'une des conceptions décrites ci-dessus. Le générateur électrique peut inclure à la fois des sections et des sections identiques qui diffèrent de l'autre par le nombre d'aimants permanents et / ou d'électroaigner ou de straightinging.
De préférence, les sections identiques sont décalées par la phase par rapport à l'autre. Cela peut être atteint, par exemple, le décalage initial du rotor dans des sections adjacentes et le décalage angulaire des électroaimants de stator dans les sections adjacentes par rapport à l'autre.
Exemples de mise en œuvre:
Exemple 1. Conformément à la présente invention, un générateur électrique a été conçu pour fournir des appareils électriques à une tension à 36 V. Le générateur électrique a été réalisé avec un rotor externe rotatif sur lequel 36 aimants permanents ont été placés (18 dans chaque rangée, K \u003d 2) en alliage Fe-ND. Le stator transporte 8 paires d'électroaimants, chacune ayant deux bobines contenant 100 tours du fil PTTV d'un diamètre de 0,9 mm. Le circuit d'inclusion est le pont, avec un composé des mêmes conclusions d'électroaimants diamétralement opposés (Fig. 7).
diamètre extérieur - 167 mm;
tension de sortie - 36 V;
courant maximum - 43 a;
puissance - 1,5 kW.
Exemple 2. Conformément à la présente invention, un générateur électrique a été conçu pour recharger des alimentations (paire de piles par 24 V) pour véhicules électriques urbains. Le générateur électrique est effectué avec un rotor interne rotatif, qui contient 28 aimants permanents (14 dans chaque rangée, K \u003d 1) fabriqués à partir de l'alliage Fe-ND-B. Le stator porte 6 paires d'électroaimants, chacun ayant deux bobines contenant 150 tours enroulée par le fil PTTV d'un diamètre de 1,0 mm. Le schéma d'inclusion est un mode à deux langues avec un point moyen (Figure 3).
Le générateur électrique a les paramètres suivants:
diamètre extérieur - 177 mm;
la tension de sortie est de 31 V (pour le chargement 24 dans le bloc de batterie);
courant maximum - 35a,
puissance maximale - 1,1 kW.
De plus, le générateur électrique contient un régulateur de tension automatique de 29,2 V.
RÉCLAMER
1. Un générateur électrique contenant au moins une section circulaire comprenant un rotor avec un noyau magnétique circulaire, sur lequel un nombre pair d'aimants permanents formant deux rangées parallèles de pôles avec une polarité alternée longitudinalement et transversale sont fixes, le stator portant un nombre pair de les électroaimants de fer à cheval situés parentent dans l'opposé l'un de l'autre, un dispositif de redressement du courant électrique, où chacun des électroaimants comporte deux bobines avec une direction constante du compteur de l'enroulement, tandis que chacune des bobines d'électroaimants est située au-dessus de l'une des rangées parallèles de la Polonais de rotor et le nombre de pôles d'une rangée égale à N satisfait de la relation
n \u003d 10 + 4k, où k est un entier de prise de valeur 0, 1, 2, 3, etc.
2. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre d'électroaimés du stator m satisfait au rapport M N-2.
3. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de redressement du courant électrique contient des diodes connectées à, au moins une des bornes des enroulements des électroaimants.
4. Générateur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les diodes sont reliées via un mode à deux paroles avec un circuit moyen.
5. Générateur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les diodes sont reliées le long du schéma de chaussée.
6. Générateur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de ponts est m, et ils sont interconnectés en série ou en parallèle ou parallèle séquentiellement.
7. Générateur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la quantité de ponts est m / 2 et l'une des mêmes sorties de chaque paire d'électroaimants diamétralement opposés sont connectées, tandis que d'autres sont connectés à un pont.
8. Générateur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rotor est situé à l'extérieur du stator.
9. Générateur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rotor est situé à l'intérieur du stator.
10. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient au moins deux sections identiques.
11. Générateur électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce qu 'au moins deux sections sont déplacées par la phase par rapport à l'autre.
12. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient au moins deux sections qui diffèrent dans le nombre d'électroaimants.
13. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qui contient en outre l'unité de régulateur de tension.
Les générateurs synchrones sans contact avec des aimants permanents (SGPM) ont un circuit électrique simple, ne consomment pas d'énergie d'excitation et ont une efficacité accrue différente de la fiabilité élevée du travail, moins sensible à l'action d'une réponse d'ancrage que les machines ordinaires, leurs inconvénients sont associés à leurs inconvénients. Des propriétés réglementaires faibles à travers que le flux de travail d'aimants permanents ne peut être changé largement. Cependant, dans de nombreux cas, cette fonctionnalité ne permet pas de déterminer et n'empêche pas leur utilisation généralisée.
La majeure partie du SGPM appliqué actuellement présente un système magnétique avec des aimants permanents qui tournent. Par conséquent, les systèmes magnétiques diffèrent de l'autre dans la conception principale du rotor (inductance). Le stator de la SGPM a presque le même design que dans les machines AC classiques, il contient généralement un circuit magnétique cylindrique reproduit à partir de feuilles d'acier électrique, sur la surface interne de laquelle des rainures sont situées pour placer une enroulement d'ancrage. Contrairement aux machines synchrones conventionnelles, l'écart de travail entre le stator et le rotor dans le SGPM est choisi comme minimal sur la base de capacités technologiques. La conception du rotor est largement déterminée par magnétique et propriétés technologiques Matériau magnétiquement solide.
Rotor avec aimant cylindrique
Le plus simple est le rotor avec un aimant cylindrique monolithique de type de type anneau (Fig. 5.9, mais). L'aimant 1 est fabriqué à l'aide de la moulage à l'arbre avec un manchon 2, par exemple, de l'alliage d'aluminium. L'aimantation d'aimant est effectuée dans la direction radiale sur le réglage multiple de la magnétisation. Étant donné que la résistance mécanique des aimants est petite, puis à haute vitesse linéaire, l'aimant est placé dans une coque (bandage) d'un matériau non magnétique.
Une variante du rotor avec un aimant cylindrique est un rotor de collecteur provenant de segments séparés 1 à partir d'une coque d'acier non magnétique 3 (figure 5.9, B). Les aimants magnétisés radialement segment 1 sont conclus sur le manchon 2 avec de l'acier magnéticoi et, de quelque manière que ce soit, par exemple, à l'aide de colle étant fixe. Les générateurs avec un rotor d'un tel design lors de la stabilisation d'un aimant dans un état libre ont une forme de courbe EDC, proche de sinusoïdale. L'avantage des rotors avec un aimant cylindrique est la simplicité et la fabrication de la conception. Inconvénient - Utilisation faible du volume d'aimant En raison de la petite longueur de la ligne centrale du pôle h. et. Avec un nombre croissant de la valeur des pôles h. et diminue et l'utilisation du volume d'aimant s'aggrave.
Figure 5.9 - Rotors de Aimant cylindrique: A - Monolithique, B - Préfabriqué
Rotors avec aimant étoiles
Dans le SGPM d'une capacité maximale de 5 kVA, les rotors de type étoilé avec un pôle clairement exprimé sans chaussures de pote ont été obtenus (Fig. 5.10, mais). Dans un tel design, l'étoile magnétique est plus souvent attachée à l'arbre avec le remplissage d'un alliage non magnétique 2. L'aimant peut également être plongé directement sur l'arbre. Pour réduire l'effet démagnétisant d'un champ de réponse d'ancrage avec un courant de choc de court-circuit sur le rotor dans certains cas, un système d'amortisseur est supposé 3. Le second est généralement effectué en remplissant le rotor par aluminium. Aux hautes fréquences de rotation, un bandage non magnétique est injecté dans un aimant.
Cependant, lorsque la surcharge du générateur, la réponse transversale de l'ancre peut provoquer une aimantation asymétrique des bords des pôles. Semblable à la magnétisation déforme la forme du champ dans l'intervalle de travail et la forme de la courbe EDC.
Une façon de réduire l'action du champ d'ancrage sur le champ d'aimant Utilisation de chaussures à mât avec de l'acier magnétique. En modifiant la largeur des chaussures de poteau (ajustant le flux de diffusion des poteaux), il est possible d'obtenir une utilisation optimale de l'aimant. De plus, modifier la configuration des chaussures à la pole, vous pouvez obtenir la forme de champ nécessaire dans l'espace de travail du générateur.
En figue. 5.10, B indique la conception du rotor de type Premium Star-type avec des aimants permanents prismatiques avec des chaussures de poteaux. Les aimants magnétisés radialement 1 sont installés sur le manchon 2 avec du matériau magnétique. Sur le pôle d'aimants, des chaussures de poles superposées 3 avec de l'acier magnétique. Pour assurer la force mécanique de BA
Figure 5.10 - Rotors de type étoile: A - Sans chaussures de poteaux; B - Préfabriqué avec des chaussures à la poteau
les chouaks sont soudés à des inserts non magnétiques 4 formant un bandage. Les lacunes entre aimants peuvent être remplies d'un alliage d'aluminium ou d'un composé.
Les inconvénients des rotors de type en forme d'étoile avec des chaussures à pôles comprennent la complication de la conception et la diminution du remplissage des aimants de volume de rotor.
Rotors avec des pôles à griffes.
En générateurs avec un grand nombre de pôles, la conception du rotor avec des poteaux à griffe est largement utilisée. Le rotor en forme d'ongle (figure 5.11) contient un aimant cylindrique 1, magnétisé dans une direction axiale, placé sur un manchon non magnétique 2. aux extrémités de l'aimant, les brides 3 et 4 avec de l'acier magnétique sont adjacentes, ont griffé performances qui forment des pôles. Tous les discours de la bride gauche sont les pôles nords et les discours de la bonne bride sont du sud. Les discours des brides alternent le long de la circonférence du rotor, formant un système d'excitation multiple. La puissance génératrice peut être considérablement améliorée si vous utilisez le principe modulaire en plaçant plusieurs aimants avec des poteaux à griffe sur l'arbre.
Les inconvénients des rotors sont de type à griffes sont les suivants: la complexité relative de la conception, la difficulté de magnétiser l'aimant dans le rotor assemblé, des gros flux de diffusion, il est possible de lier les extrémités des performances à des fréquences de rotation élevées, avait une mesure du Aimant de volume de rotor.
Il existe des structures de rotors avec différentes combinaisons de PM: avec une inclusion consécutive et parallèle de MGC MRS, avec une commande de tension due au mouvement axial du rotor par rapport au stator, le système de contrôle articulaire du SGPM de PM et de l'enroulement électromagnétique parallèle , etc. SGPM Multi
Figure 5.11 - Type de griffe de rotor
exécution des pôles. Il existe de l'expérience en Allemagne, l'Ukraine d'autres pays de développer et d'appliquer des générateurs à basse vitesse pour un vent extérieur avec une vitesse de rotation de 125-375 tr / min.
En raison de l'exigence principale de la veu extérieure, d'avoir une fréquence basse de rotation du générateur - les dimensions et la masse du SGPM sont obtenues surchargées par rapport aux générateurs à grande vitesse avec approximativement le même pouvoir. Dans le boîtier 1 (figure 5.12), il y a un stator 2 classique 2 avec une enroulement 3. Rotor 4 (inducteur) 4 avec des plaques collées sur la surface extérieure 5 du néodymie-bore installé sur l'arbre 6 avec des roulements 7. Le boîtier 1 est fixé à base sur 8, "liée au support Leu, et le rotor 4 est connecté à l'arbre de la turbine éolienne (à la figure 5.12 non représentée).
À basse vitesse du vent pour VEU, il est nécessaire d'utiliser des générateurs à des taux de faible vitesse. Dans ce cas, le système n'a souvent pas de boîte de vitesses et l'axe est directement connecté à l'axe du générateur électrique. Dans ce cas, le problème de l'obtention d'une tension de sortie suffisamment élevée et de puissance électrique survient. L'un des moyens de résoudre est un générateur électrique multiple avec un rotor d'un diamètre suffisamment grand. Le rotor de générateur électrique peut être effectué à l'aide d'aimants permanents. Le générateur électrique avec le rotor sur des aimants permanents n'a pas de collecteur et de brosses, qui
Figure 5.12 - Schéma constructif du SGPM pour la veu extérieur: 1- 2 - stator; 3 - enroulement; 4 - rotor; 5 - plaques d'aimants permanents avec ND-Fe-B; 6 - arbre; 7 - Roulements; 8 - Basic
il faut de manière significative pour accroître sa fiabilité et ses heures de travail sans entretien et réparation.
Un générateur électrique avec un rotor sur des aimants permanents peut être construit selon différents schémas qui diffèrent de l'autre par l'emplacement général des enroulements et des aimants. Les aimants avec polarité, qui alternent, sont situés sur le rotor de générateur. Winding Winding, qui alterne, se situe sur le stator du générateur. Si le rotor et le stator sont des disques coaxiaux, ce type de générateur est appelé axial ou disque (Fig. 5.13).
Si le rotor et le stator sont des cylindres coaxiaux coaxiaux, ce type de générateur est appelé radial ou cylindrique (Fig. 5.14). Dans le générateur de type radial, le rotor peut être interne ou externe par rapport au stator.
Figure 5.13 - Circuit simplifié d'un générateur électrique avec un rotor sur des aimants permanents de type axial (disque)
Figure 5.14 - Diagramme simplifié d'un générateur électrique avec un rotor sur des aimants permanents de type radial (cylindrique)
Une caractéristique importante des générateurs synchrones avec le PM par rapport aux générateurs synchrones classiques est la complexité de la régulation de la tension de sortie et de sa stabilisation. Si dans ordinaire machines synchrones Vous pouvez ajuster le flux de travail et la tension en douceur, en modifiant le courant d'excitation, puis dans les machines avec des aimants permanents, il n'est pas possible, car le flux F est dans la ligne de retour spécifiée et change légèrement. Pour réguler et stabiliser la tension de générateurs synchrones avec des aimants permanents, vous devez utiliser des méthodes spéciales.
L'un des moyens possibles de stabiliser la tension de générateurs synchrones - l'introduction dans le circuit électrique externe des éléments de conteneur qui contribuent à l'émergence d'une réaction d'ancrage magnétique longitudinale. Les caractéristiques externes du générateur sous la nature capacitive du changement de charge faiblement et peuvent même contenir l'intrigue en croissance. Les condensateurs fournissant la nature de la charge capacitive sont inclus dans le circuit de charge directement (Fig. 5.15, mais) Ou à travers un transformateur de pelage, ce qui vous permet de réduire la masse de condensateurs en augmentant la tension de fonctionnement et en réduisant le courant (Fig. S.1, B). Il y a aussi une inclusion parallèle du condenseur dans le cercle de générateur (Fig. 5.15, e).
Figure 5.15 - Inclusion de condensateurs stabilisateurs dans un cercle d'un générateur synchrone avec des aimants permanents
Une bonne stabilisation de la tension de sortie du générateur avec PM peut être assurée à l'aide d'un contour de résonance contenant le conteneur C et un starthage de saturation L. Le circuit est activé parallèlement à la charge, comme illustré à la Fig. 5.16, mais Dans une image monophasée. En raison de la saturation de la manette des gaz, son inductance tombe avec un courant croissant et la dépendance de la tension sur l'accélérateur du courant d'accélérateur est de nature non linéaire (Fig. 5.16, B). Dans le même temps, la dépendance de la tension sur le réservoir du courant est linéaire. Au point d'intersection des courbes et qui correspond à la tension nominale
Figure 5.16 - Stabilisation de la tension, générateur synchrone avec des aimants permanents à l'aide d'un circuit de résonance: Circuit de connexion A - Circuit; B - Caractéristiques Volt-Ampere (B)
torah, le contour arrive dans le circuit, c'est-à-dire que le courant réactif dans le contour ne vient pas.
Si la tension diminue, alors comme on peut le voir de la Fig. 4.15, b, Lorsque nous avons, c'est-à-dire que le circuit prend le courant capacitif du générateur. Une réponse d'ancrage à la magnétisation longitudinale résultant en même temps contribue à la croissance. U. . Si, le contour prend le courant inductif du générateur. Une ancrage de réponse longitudinale-démagnétisante conduit à une diminution U.
Dans certains cas, pour stabiliser la tension des générateurs, des hélanges de saturation (DN) sont utilisés, à quoi pidmagged dc du système de contrôle de la tension. Lorsque la tension est réduite, le régulateur augmente le courant PIDMagny dans l'accélérateur, son inductance est réduite en raison de la saturation du noyau, l'action d'une réaction d'ancrage longitudinante diminue, ainsi que la chute de la tension au fond, qui Aide à restaurer la tension de sortie du générateur.
Le contrôle et la stabilisation de la tension des générateurs avec PM peuvent être effectués efficacement à l'aide d'un transducteur semi-conducteur, dans chaque phase de laquelle il existe deux thyristors contre-parallèles. Chaque courbe de tension demi-onde devant le convertisseur correspond à la tension directe sur l'un des thyristors. Si le système de contrôle correspond aux signaux pour activer des thyristors avec un délai, ce qui correspond à l'angle de commande. Avec une tension croissante derrière le convertisseur, il diminue lorsque la tension est réduite sur les pinces de générateur, l'angle diminue de manière à ce que la tension soit dans le générateur. À l'aide d'un convertisseur similaire, vous pouvez non seulement stabiliser, mais également régler la tension de sortie largement, modifiant l'angle. L'inconvénient du schéma décrit est la détérioration de la qualité de la tension à une augmentation de l'apparition d'harmoniques plus élevées.
Les méthodes décrites pour réglementer et stabiliser la tension associée à l'utilisation de dispositifs supplémentaires par rapport au générateur et encombrant. Il est possible d'atteindre l'objectif grâce à l'utilisation d'un PIDMAGNICUYUYUYUCHI (logiciel) supplémentaire du CC, change d'étendue dans la saturation des fils de magnéto en acier et des modifications, ainsi que la conductivité magnétique extérieure par rapport à l'aimant.
Générateur - un appareil qui convertit un type d'énergie en une autre.
Dans ce cas, nous considérons la transformation de l'énergie mécanique de la rotation en électricité.
Il existe deux types de générateurs. Simultanément et asynchrone.
Générateur synchrone. Principe de fonctionnement
Une caractéristique distinctive d'un générateur synchrone est la liaison dure entre la fréquence f. Variable EMF, induite dans l'enroulement du stator et la vitesse de rotation du rotor n. , appelé fréquence de rotation synchrone:
n. = f. / P.
où p. - Nombre de paires de pôles de stator et d'enroulement du rotor.
Habituellement, la fréquence de rotation est exprimée en RPM et la fréquence d'EMF dans Hertz (1 / S), puis pour le nombre de révolutions par minute, la formule prendra la forme:
n. = 60 ·f. / P.
En figue. 1.1 présenté diagramme fonctionnel générateur synchrone. Dans stator 1, il y a une enroulement triphasée, qui n'est pas fondamentalement différente de celle d'enroulement similaire A machine synchrone. Le rotor est un électromagnétique avec une excitation d'enroulement 2, de la réception d'une alimentation à un courant continu, en règle générale, à travers des contacts coulissants, réalisée par deux anneaux de contact situés sur le rotor et deux brosses fixes.
Dans certains cas, des aimants permanents peuvent être utilisés dans la conception du rotor du générateur synchrone, puis des aimants constants peuvent être utilisés, puis la nécessité de contacts sur l'arbre disparaît, mais la possibilité de stabiliser les tensions de sortie est considérablement limitée.
Moteur d'entraînement (PD), qui utilise une turbine, un moteur à combustion interne ou une autre source d'énergie mécanique, le rotor de générateur est entraîné par une vitesse synchrone. Dans ce cas, le champ magnétique de l'électromagnétique du rotor tourne également avec une vitesse synchrone et induit les variables d'EDC dans une enroulement triphasée du stator E. UNE E. B I. E. C, qui est identique sur la valeur et décalé par la phase par rapport à l'autre par 1/3 de la période (120 °), forment un système EDC triphasé symétrique.
Avec la connexion de la charge sur le serrage de l'enroulement du stator C1, C2 et C3 dans les phases de l'enroulement du stator apparaissent des courants JE. UNE JE. B, JE. C cela crée un champ magnétique rotatif. La fréquence de rotation de ce champ est égale à la fréquence de rotation du rotor de générateur. Ainsi, dans le générateur synchrone, le champ magnétique du stator et le rotor tournent de manière synchrone. Valeur instantanée EMF de l'enroulement du stator dans le générateur synchrone à l'étude
e \u003d 2BLWV \u003d 2πblwdn
Ici: B. - induction magnétique dans l'intervalle d'air entre le noyau du stator et les pôles du rotor, TL;
l. - Longueur active d'un côté rainure de l'enroulement du stator, c'est-à-dire Durée du noyau stator, m;
w. - le nombre de tours;
v \u003d πdn. - vitesse linéaire du pôle de rotor par rapport au stator, m / s;
RÉ. - Diamètre interne du noyau du stator, m.
Formula EMF montre qu'avec une vitesse de rotation constante du rotor n. La forme du graphique de l'EMF de l'enroulement d'ancrage (STROOFOR) est déterminée exclusivement par la loi de la distribution d'induction magnétique B. Dans l'écart entre le stator et les pôles du rotor. Si le calendrier d'induction magnétique dans l'écart est une sinusoïde B \u003d b max sinα L'EMF du générateur sera également sinusoïdal. Dans les machines synchrones, ils cherchent toujours à obtenir la répartition de l'induction dans l'écart aussi proche que possible du sinusoïdal.
Donc, si l'espace aérien δ
constante (Fig. 1.2), puis induction magnétique B. Dans le déficit d'air est distribué sur la loi trapézoïdale (graphique 1). Si les bords des poteaux du rotor "foule" de sorte que l'écart des bords des pointes de pôle est égal à δ
Max (comme indiqué à la Fig. 1.2), le calendrier de distribution d'induction magnétique dans l'écart aborde la sinusoïde (graphique 2) et, par conséquent, le graphique EMF induit dans l'enroulement du générateur se rapprochera de la sinusoïde. Générateur synchrone de fréquence EMF f. (Hz) est proportionnelle à la vitesse du rotor synchrone n. (REV / S)
où p. - Nombre de paires de pôles.
Dans le générateur à l'étude (voir fig.1.1) deux pôles, c'est-à-dire p. = 1.
Pour obtenir une fréquence industrielle EMF (50 Hz) dans un tel générateur, le rotor doit être pivoté avec la fréquence n. \u003d 50 REV / S ( n. \u003d 3000 tr / min).
Méthodes d'excitation des générateurs synchrones
Le moyen le plus courant de créer un flux magnétique de base de générateurs synchrones est l'excitation électromagnétique, qui consiste dans les pôles du rotor, il y a une excitation enroulement, lors du passage à travers lequel le DCA se produit, MDS se produit, ce qui crée un champ magnétique dans le Générateur. Jusqu'à récemment, l'excitation d'enroulement a été utilisée principalement des générateurs de courant continu détectés spéciaux, appelés pathogènes DANS (Fig. 1.3, a). Ventilation d'excitation ( Ov) est alimentée d'un autre générateur (excitation parallèle), appelée sous-militant ( Pv). Le rotor du générateur synchrone, l'agent pathogène et le connecteur sont situés sur l'arbre total et tournent simultanément. Dans le même temps, le courant dans l'enroulement enroulement du générateur synchrone entre dans les anneaux de contact et les brosses. Les raisons d'ajustement incluses dans les chaînes d'excitation de l'agent pathogène sont utilisées pour réguler le courant d'excitation r 1 et proportionnant r 2. Dans les générateurs de moyenne et haute puissance synchrones, le processus de réglage du courant d'excitation est automatisé.
Dans les générateurs synchrones, le système sans contact d'excitation électromagnétique a également obtenu, à laquelle le générateur synchrone n'a pas de bagues de contact sur le rotor. En tant qu'agent causatif dans ce cas, un alternateur synchrone adressé de AC DANS (Fig. 1.3, B). Enroulement triphasé 2 L'agent pathogène dans lequel la variable EDC est guidée par le rotor et la rotation avec l'enroulement du générateur synchrone et leur raccordement électrique est effectué à travers le redresseur rotatif 3 Directement, sans bagues de contact et pinceaux. Nutrition avec choquage constant de l'enroulement d'excitation 1 L'agent pathogène est effectué du convergent Pv - Générateur CC. L'absence de contacts coulissants dans le circuit d'excitation du générateur synchrone vous permet d'accroître sa fiabilité opérationnelle et d'accroître l'efficacité.
Dans les générateurs synchrones, dans ce nombre d'hydrogénérateurs, le principe de l'auto-excitation a été distribué (Fig. 1.4, A) lorsque l'énergie CA requise pour l'excitation est choisie dans l'enroulement du stator générateur synchrone et via un transformateur et un redresseur d'abaissement convertisseur semi-conducteur Pp Converti en énergie DC. Le principe de l'auto-excitation repose sur le fait que l'excitation initiale du générateur est due au magnétisme résiduel de la machine.
En figue. 1.4, B montre un schéma de principe d'un système automatique d'auto-excitation d'un générateur synchrone ( Sg) avec un transformateur de redresseur ( T.) et un convertisseur de thyristor ( Tp), à travers laquelle l'électricité actuelle alternée du circuit de stator Sg Après la conversion à un courant direct, il est fourni à l'excitation d'enroulement. Le contrôle du transducteur thyristor est effectué à l'aide d'un régulateur d'excitation automatique. Arv.Les signaux de tension d'entrée arrivent sur les signaux d'entrée Sg (à travers le transformateur de tension Tn.) et charge actuelle Sg (du transformateur actuel Tt.). Le circuit contient un bloc de protection ( Bz), offrant une protection de l'excitation enroulement ( Ov) De surtension et de surcharge de courant.
La puissance consacrée à l'excitation est généralement comprise entre 0,2 et 5% de la puissance utile (moins de valeur se réfère aux générateurs de puissance élevés).
Dans les générateurs de faible puissance, le principe d'excitation par des aimants permanents situés sur le rotor de la machine est utilisé. Cette méthode d'excitation permet de sauvegarder le générateur de l'enroulement d'excitation. En conséquence, la conception génératrice est essentielle, devient plus économique et fiable. Cependant, en raison du coût élevé des matériaux pour la fabrication d'aimants permanents avec une grande marge d'énergie magnétique et la complexité de leur traitement, l'utilisation d'excitation par des aimants permanents est limitée par des machines d'une capacité de plus de plusieurs kilowatts.
Générateurs synchrones Établissez la base de l'industrie de l'énergie électrique, car presque toutes l'électricité est produite dans le monde entier par le biais de turbo ou d'hydrogénérateurs synchrones.
Les générateurs synchrones sont largement utilisés dans le cadre d'installations ou de stations électriques optimales et mobiles complètes avec des moteurs diesel et essence.
Générateur asynchrone. Différences de synchrones
Les générateurs asynchrones sont fondamentalement différents de l'absence synchrone de relation difficile entre la vitesse de rotation du rotor et de l'EDC produites. La différence entre ces fréquences caractérise le coefficient s. - Glisser.
s \u003d (n - n r) / n
ici:
n. - Fréquence de rotation du champ magnétique (fréquence EMF).
n R. - Vitesse du rotor.
De plus en détail, le calcul du glissement et de la fréquence peut être trouvé dans l'article: générateurs asynchrones. La fréquence.
Dans le mode habituel, le champ électromagnétique d'un générateur asynchrone sous la charge a un couple de freinage sur la rotation du rotor, la fréquence des modifications du champ magnétique est inférieure, de sorte que le glissement sera négatif. Les tavisateurs asynchrones et les convertisseurs de fréquence peuvent être attribués aux générateurs fonctionnant dans le domaine des diapositives positives.
Les générateurs asynchrones, en fonction des conditions d'utilisation spécifiques, sont effectués avec un rotor court-circuit, phase ou creux. Les sources de la formation de l'énergie d'excitation nécessaire du rotor peuvent être des condensateurs statiques ou des convertisseurs de vannes avec des vannes de raccord artificielles.
Les générateurs asynchrones peuvent être classés en fonction de la méthode d'excitation, la nature de la fréquence de sortie (variable, constante), la méthode de stabilisation de la tension, des zones de travail de glissement, de performances constructives et du nombre de phases.
Les deux derniers signes caractérisent caractéristiques constructives Générateurs.
La nature de la fréquence de sortie et les méthodes de stabilisation de la tension sont en grande partie dues au procédé de formation d'un flux magnétique.
La classification par la méthode d'excitation est la principale.
Vous pouvez envisager des générateurs avec une auto-excitation et une excitation indépendante.
L'auto-excitation chez les générateurs asynchrones peut être organisée:
a) avec l'aide de condensateurs inclus dans la chaîne du stator ou du rotor ou simultanément dans la chaîne primaire et secondaire;
b) au moyen de convertisseurs de vannes avec des commutateurs naturels et artificiels de vannes.
Une excitation indépendante peut être effectuée à partir d'une source externe de tension alternée.
Par la nature de la fréquence, les générateurs auto-excités sont divisés en deux groupes. Le premier d'entre eux inclut les sources de fréquence presque constante (ou constante), à \u200b\u200bla deuxième fréquence variable (réglable). Ces derniers sont utilisés pour alimenter des moteurs asynchrones avec un changement en douceur de la fréquence de rotation.
De plus en détail, considérons le principe de fonctionnement et les caractéristiques de conception des générateurs asynchrones sont prévues pour être envisagées dans des publications individuelles.
Les générateurs asynchrones ne nécessitent pas de nœuds complexes dans la conception du courant constant ou de l'utilisation de matériaux coûteux avec une grande marge d'énergie magnétique, elles sont donc largement utilisées dans les utilisateurs d'installations électriques mobiles en raison de leur simplicité et de leur sans prétention en service. Utilisé pour alimenter des appareils qui ne nécessitent pas de liaison rigide à la fréquence du courant.
L'avantage technique des générateurs asynchrones peut reconnaître sa résistance à la surcharge et à court-circuit.
Avec certaines informations sur les installations de générateurs mobiles, vous trouverez sur la page:
Générateurs diesel.
Générateur asynchrone. Caractéristiques .
Générateur asynchrone. Stabilisation.
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L'excitation de la machine synchrone et de ses champs magnétiques. Excitation d'un générateur synchrone.
L'enroulement d'excitation du générateur synchrone (S.G.) est situé sur le rotor et est alimenté par un courant constant à partir d'une source étranger. Il crée le champ magnétique principal de la machine qui tourne avec le rotor et ferme via toute l'ingénierie magnétique. Dans le processus de rotation, ce champ traverse les conducteurs de l'enroulement du stator et induisent l'EDC E10 en eux.
Pour alimenter le bobinage d'excitation de Puissant S.G. Les générateurs spéciaux sont utilisés - pathogènes. S'ils sont installés séparément, la puissance de l'enroulement d'excitation est fournie par des anneaux de contact et un appareil de pinceau. Pour les turbogénérateurs puissants, les agents pathogènes (générateurs synchrones du type "de type") sont suspendus à l'arbre du générateur, puis l'enroulement d'excitation est alimenté par des lisses semi-conducteurs, montées sur l'arbre.
La puissance consacrée à l'excitation est d'environ 0,2 à 5% de la puissance nominale de cette année et la valeur inférieure est pour les grands occ.
Dans les générateurs d'air moyenne, l'auto-excitation est souvent utilisée - du réseau d'enroulement du stator à travers des transformateurs, des redresseurs de semi-conducteurs et des anneaux. Dans très petit spectacle. Des aimants parfois constants sont utilisés, mais cela ne vous permet pas de régler la magnitude du flux magnétique.
L'enroulement d'excitation peut être concentré (dans les générateurs synchrones d'OBNOFO-LUVY) ou distribué (sous spécifique non exporté.).
Chaîne magnétique S.G.
Système magnétique S.G. - Il s'agit d'une chaîne magnétique ramifiée ayant des branches parallèles 2P. Dans ce cas, le courant magnétique, créé par l'excitation enroulement, est fermé par de telles zones de la chaîne magnétique: la clairance de l'air "?" - à deux reprises; La zone de Kelnary du stator HZ1 est deux fois; l'arrière du stator l1; Les dents du rotor "HZ2" - deux fois; Rotor retour - "LOB". Dans les générateurs appendicides sur le rotor, il existe des pôles du rotor "HM" - deux fois (au lieu de la couche de dent) et de la croix (au lieu de l'arrière du rotor).
La figure 1 montre que les branches parallèles de la chaîne magnétique sont symétriques. On peut également voir que la majeure partie du flux magnétique de F ferme tout au long de la pipeline magnétique et est reliée à la fois avec l'enroulement du rotor et avec l'enroulement du stator. La partie inférieure du flux magnétique du FSIGMA (désolé aucun symbole) n'est fermée que autour de l'excitation enroulement, puis par l'intervalle d'air ne s'adapte pas à l'enroulement du stator. Ceci est un flux de diffusion de rotor magnétique.
Figure 1. Chaînes magnétiques S.G.
ANNERABLE (a) et immunité (B).
Dans ce cas, le flux magnétique complet FM est égal à:
où Sigmam est un facteur de diffusion de flux magnétique.
Le MDS de l'excitation d'excitation par une paire de pôles en mode de ralenti peut être défini comme la somme des composants du MDS requis pour surmonter la résistance magnétique dans les sections respectives de la chaîne.
La plus grande résistance magnétique a un tracé d'un jeu de paroi, dans lequel la perspicacité magnétique μ0 \u003d const est constante. Dans la formule WB présentée, il s'agit du nombre de virages connectés séquentiellement de l'enroulement d'excitation par une paire de pôles et de l'IO du courant d'excitation en mode veille.
L'acier de puissance magnétique avec une augmentation du flux magnétique a une propriété de saturation, de sorte que la caractéristique magnétique du générateur synchrone est non linéaire. Cette caractéristique que la dépendance du flux magnétique du courant d'excitation F \u003d F (I) ou F \u003d F (fb) peut être construite en calculant ou en éliminant la manière expérimentale. Il a l'apparence illustrée à la figure 2.
Figure 2. Caractéristiques magnétiques de cette année.
Généralement cette année Il est conçu de manière à ce que la valeur nominale du flux magnétique, le circuit magnétique a été saturé. Dans le même temps, la section "AV" de la caractéristique magnétique correspond au MDS pour surmonter le gap d'air 2fsigma et la section "Soleil" - pour surmonter la résistance magnétique du pipeline magnétique. Alors l'attitude 
On peut appeler le coefficient de saturation du pipeline magnétique dans son ensemble.
Générateur synchrone de ralenti
Si le circuit d'enroulement du stator est ouvert, alors en cette année. Il n'y a qu'un seul champ magnétique - créé par le MDS de l'excitation d'enroulement.
La distribution sinusoïdale de l'induction du champ magnétique nécessaire pour obtenir un EMF sinusoïdal de l'enroulement du stator est fourni:
- Dans l'appelé et océtueux. La forme des pointes de pôle du rotor (au milieu du pôle est inférieure à ses bords) et la parole des rainures de stator.
- dans l'immunition de la S.G. - La distribution de l'enroulement de l'excitation sur les rainures du rotor au milieu du poteau est inférieure à celle de ses bords et la parole des rainures de stator.
Dans les machines multipôtes, les enroulements du stator avec un fragment Nombre de rainures par pôle et de phase sont utilisés.
Figure 3. Assurer la sinusoïdale magnétique
Champs d'excite
Étant donné que le CEM de l'enroulement du stator E10 est proportionnel au flux magnétique FD, et le courant de l'excitation est proportionnel au MDC de l'excitation du FBO, il est facile de construire la dépendance: E0 \u003d F (Io) identique à la caractéristique magnétique: f \u003d f (FBO). Cette dépendance s'appelle la caractéristique de ralenti (h.kh.h.). Il vous permet de déterminer les paramètres de cette année, de construire ses diagrammes de vecteur.
Généralement h.kh.kh. Construire dans des unités relatives E0 et Ivo, c'est-à-dire ceux qui ont gardé la valeur des valeurs concernent leurs valeurs nominales
Dans ce cas, h.kh.kh. Appelez les caractéristiques normales. Fait intéressant, normal H.KH.KH. Presque tout le monde. Le même. Dans des conditions réelles, H.H.KH. Cela ne commence pas depuis le début des coordonnées, mais à partir d'un certain point de l'axe de l'ordonnée, ce qui correspond aux eDs résiduels E OST., Causée par le flux magnétique résiduel de la pipeline magnétique.
Figure 4. La caractéristique du ralenti dans des unités relatives
Schémas principaux d'excitation S.G. Avec excitation a) et avec une auto-excitation b) sont illustrés à la figure 4.
Figure 5. Schémas de connexion de l'excitation S.G.
Champ magnétique S.G. Avec charge.
Charger cette année. Ou augmenter sa charge, il est nécessaire de réduire la résistance électrique entre les pinces de la phase de l'enroulement du stator. Ensuite, les enroulements actuels des enroulements de phase sous les chaînes fermées des enroulements en phase sous l'action des flux d'enroulement du stator. Si nous supposons que cette charge est symétrique, les courants des phases créent une enroulement triphasé MDS, qui a une amplitude
et tourne selon le stator avec la fréquence de rotation N1, égale à la vitesse de rotation du rotor. Cela signifie que le MDC du stator Winding F3F et la remontage MDC de l'excitation FB, fixé par rapport au rotor, tournent avec les mêmes vitesses, c'est-à-dire de manière synchrone. En d'autres termes, ils sont fixes par rapport à l'autre et peuvent interagir.
Dans le même temps, en fonction de la nature de la charge, ces MDS peuvent être orientés différemment les uns par rapport aux autres, ce qui change la nature de leur interaction et, par conséquent, les propriétés de travail du générateur.
Nous notons à nouveau que l'impact du MDS du stator Winding F3F \u003d FA sur le MDC de l'enroulement du rotor FB est appelé "réaction d'ancrage".
Dans les générateurs d'immunité, l'écart d'air entre le rotor et le stator est uniforme, l'induction de B1, créée par le MDS de l'enroulement du stator, est distribuée dans l'espace comme et MDS F3F \u003d FA sinusoïdale quelle que soit la position du rotor et la position d'excitation.
Dans les générateurs appendiciculaires, l'intervalle d'air est inégalée à la fois en raison de la forme de pointes de pôle et dues à l'espace interpolaire rempli d'enroulement en cuivre d'excitation et de matériaux isolants. Par conséquent, la résistance magnétique de l'intervalle d'air sous les pointes de pôle est nettement inférieure à celle de la zone d'espace interpolaire. L'axe du rotor Pulisa S.G. Appelé avec un axe longitudinal D - D, et l'axe de l'espace interpolaire - l'axe transversal de cette année. Q - Q.
Cela signifie que l'induction du champ magnétique du stator et le graphique de sa distribution dans l'espace dépend de la position de l'enroulement du stator F3F MDS WAVE F3F par rapport au rotor.
Supposons que l'amplitude du MDS du stator Winding F3F \u003d FA coïncide avec l'axe longitudinal de la machine D-D, et la distribution spatiale de ce MDS est sinusoïdale. Nous proposons également que le courant d'excitation soit zéro io \u003d 0.
Pour plus de clarté, vous aurez montré sur la figure du balayage linéaire de ce MDS, à partir duquel on peut voir que l'induction du champ magnétique du stator dans le champ de la pointe de la poteau est suffisamment grande et dans l'espace interpolaire La région diminue fortement presque à zéro en raison de la grande résistance à l'air.
Figure 6. Numérisation de MDS linéaire de l'enroulement du stator le long de l'axe longitudinal.
Une telle distribution inégale d'induction avec une amplitude de B1Dmax peut être remplacée par une distribution sinusoïdale, mais avec une amplitude plus petite de B1D1max.
Si la valeur MDS maximale du stator F3F \u003d FA coïncide avec l'axe transversal de la machine, le motif de champ magnétique sera différent, ce qui est vu du dessin de la machine de balayage linéaire MDS.
Figure 7. Numérisation de MDS linéaire de l'enroulement du stator sur l'axe transversal.
Il y a aussi une ampleur d'induction dans la zone de lutres de pôle plus que dans le domaine de l'espace interpolaire. Et il est évident que l'amplitude de l'induction principale harmonique du champ de stator B1D1 le long de l'axe longitudinal est supérieure à l'amplitude de l'induction du champ B1Q1, le long de l'axe transversal. Le degré de diminution de l'induction B1D1 et B1Q1, qui est due à l'intervalle d'air inégal tient compte des coefficients:
Ils dépendent de nombreux facteurs et, en particulier, de la relation de Sigma / Tau (désolé, il n'y a pas de symbole) (dédouanement de l'air relatif), de la relation
(Le coefficient de la chevauchement du poteau), où le VP est la largeur de la pointe de la pôle et des autres facteurs.
Zone d'activité (technologie) à laquelle l'invention décrite concerne
Le savoir-faire de l'auteur de l'auteur concerne le domaine de l'électromachinoction, en particulier des générateurs synchrones avec une excitation à partir d'aimants permanents et peut être utilisé dans des sources d'électricité autonomes sur les véhicules, les bateaux, ainsi que dans des sources autonomes d'alimentation électrique aux consommateurs en alternant le courant en tant que fréquence industrielle standard et à une fréquence accrue et dans des centrales autonomes comme source de courant de soudage pour effectuer le soudage à l'arc électrique dans des conditions de terrain.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Générateur synchrone avec une excitation d'aimants permanents contenant un ensemble porteur d'un stator avec des roulements de support, sur lesquels le noyau magnétique à anneau avec des saillies de pôle est monté sur la périphérie, équipé de bobines électriques placées sur elles avec une enroulement d'ancrage du stator, ainsi que installé sur l'arbre de référence avec la possibilité de rotation dans les roulements d'excitation mentionnés (voir, a.i.voldek, " Voiture électrique", Ed. Énergie, Branche de Léningrad, 1974, p.794).
Les inconvénients du générateur synchrone connu sont une capacité métallique considérable et de grandes dimensions en raison d'une intensité métallique et de dimensions métalliques significatives de la forme cylindrique massive du rotor, à base d'aimants d'excitation constante provenant d'alliages magnétiquement solides (tels que Alni, Alnico, Magno et al .).
Générateur synchrone avec des aimants permanents, qui contient le support du nœud de stator avec les roulements de support, sur lesquels le noyau magnétique avec des protrusions de pôle est monté sur la périphérie, équipé de bobines électriques placées sur elles avec une enroulement d'ancrage du stator, Ensemble avec la possibilité de rotation autour de la centrale magnétique à anneau de stator avec monté sur la paroi latérale interne avec une doublure magnétique annulaire avec une alternance dans le sens circulaire par des poteaux magnétiques, couvrant les saillies de pôle avec des bobines électriques d'une enroulement d'ancrage du stator spécifié du stator spécifié anneau pipeline magnétique (voir, par exemple, brevet de la Fédération de Russie n ° 2141716, Cl. N 02 à 21/12 sur demande n ° 4831043/09 daté du 02.03.1988).
L'inconvénient de l'excitation synchrone connue des aimants permanents est les paramètres opérationnels étroits causés par l'absence de la possibilité de réguler la puissance active du générateur synchrone, car dans l'exécution constructive de ce générateur d'inductance synchrone, il n'y a aucune possibilité de changement opérationnel. Dans la valeur du flux magnétique total créé par des aimants permanents individuels de la gaine spécifiée Doublure magnétique.
L'analogue le plus proche (prototype) est un générateur synchrone avec une excitation d'aimants permanents, contenant un ensemble porteur d'un stator avec des roulements de support, sur lesquels le circuit magnétique de la bague avec des provisions de pôle est monté sur la périphérie, équipé de bobines électriques placées sur elles Avec une enroulement de stator d'ancrage multimuphame monté sur un arbre de support avec la possibilité de tourner dans lesdites roulements de support autour de la pipeline magnétique anneau du stator, le rotor de la bague avec une doublure magnétique annulaire montée sur la paroi latérale interne avec des pôles magnétiques alternés De P-Steam, recouvrant les saillies de pôle avec des bobines électriques d'une enroulement d'ancrage du canal magnétique de la bague de stator spécifié (voir le brevet RF № 2069441, cl. N 02 à 21/22 sur demande n ° 4894702/07 daté du 06/01/1990 ).
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L'inconvénient du générateur synchrone connu avec des aimants permanents est également les paramètres opérationnels étroits, en raison de l'absence de capacité à réguler la puissance active du générateur d'inductance synchrone et à l'absence de la possibilité de réguler la valeur de la tension de sortie de la tension de sortie de la La CA, qui rend difficile l'utilisation comme source de courant de soudage lors de la soudure de l'arc électrique (dans la conception d'un générateur synchrone connu, il n'est pas possible d'un changement opérationnel de la valeur du flux magnétique total d'aimants permanents individuels former la gaine de doublure magnétique).
Le but de la présente invention est d'élargir les paramètres opérationnels du générateur synchrone en offrant la possibilité de contrôler à la fois sa puissance active et la possibilité de réguler la tension de la CA, ainsi que de garantir la possibilité de l'utiliser comme source. de courant de soudage lors de la conduite de soudure d'arc électrique dans divers modes.
L'objectif fixé est obtenu par le fait qu'un générateur synchrone avec une excitation d'aimants permanents contenant un assemblage porteur d'un stator avec des roulements de support sur lesquels le noyau magnétique annulaire avec des saillies de pôle est monté sur la périphérie, équipée de bobines électriques placées sur elles Avec une enroulement d'ancrage multi-phase du stator installé sur l'arbre de support avec la possibilité de faire tourner dans les roulements de support mentionnés autour de la pipeline magnétique de cycle du rotor de la bague de stator avec une doublure magnétique annulaire montée sur la paroi latérale interne avec une alternance magnétique Poteaux de la vapeur P-Steam, recouvrant les saillies de pôle avec des bobines électriques d'une enroulement d'ancrage de la pipeline magnétique de bague de stator spécifiée, qui porte un nœud, le stator est constitué du groupe des mêmes modules avec le noyau magnétique de cycle spécifié et un rotor annulaire monté sur un arbre de référence avec la possibilité de leur renversement par rapport à l'autre autour de l'axe coaxial avec l'arbre de support, et Abzhena Kinematicly relié par le lecteur du virage angulaire de ceux-ci par rapport à l'autre, et les phases des enroulements d'ancrage dans les modules de support du stator sont interconnectées en formant les phases générales de l'enroulement d'ancrage du stator.
La différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec une excitation d'aimants permanents est que les pôles magnétiques de gaine magnétiques de bague de rotors à anneaux dans des modules adjacents du nœud stator sont situés de manière congrinentale dans un ordre radial et les extrémités des phases d'une ancrage enroulement dans l'un des module de noeud de stator sont connectés aux phases d'initiative de l'enroulement d'ancrage du même nom dans un autre module adjacent du nœud de stator, formant les phases générales de l'enroulement d'ancrage du stator en conjonction.
De plus, chacun des modules de noeuds de stator comprend un manchon de bague avec une bride résistante externe et un verre avec un trou central à l'extrémité, et le rotor de la bague dans chacun des modules porteurs du stator comprend une coque annulaire avec un têtu interne Bride, qui dit la gaine correspondante mentionnée Doublure magnétique à la fois, les manchons de la bague indiqués des modules de noeuds de stator sont associés à sa paroi latérale cylindrique interne avec l'une des roulements de support mentionnés, dont d'autres sont conjugués avec les murs du trous centraux situés aux extrémités des verres appropriés spécifiés, la coque annulaire du rotor de la bague est reliée de manière rigide à l'arbre de support à l'aide de fixations, un noyau magnétique à anneau dans le module correspondant de l'ensemble support de stator est monté sur la manche à bague spécifiée. , liée de manière rigide avec sa bride résistante externe avec une paroi cylindrique latérale d'un verre et se formant avec la dernière cavité annulaire dans laquelle Un noyau magnétique à anneau révisé avec des bobines électriques de l'enroulement d'ancrage correspondant du stator. La différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec une excitation d'aimants permanents est que chacune des fixations reliant la coque de la bague du rotor à anneau avec un arbre de support comprend un moyeu monté sur l'arbre de support avec une bride qui est liée de manière rigide bride têtue de la coque de la bague correspondante.
La différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec une excitation d'aimants permanents est que l'entraînement de l'inversion angulaire des modules de support de stator est monté les uns avec les autres par le nœud de référence sur les modules du nœud de support de stator.
De plus, l'entraînement du tour angulaire sur les modules porteurs de l'autre du noeud de stator est fabriqué sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis d'entraînement et une écrou, et le nœud de support de l'inversion des coins des sections de noeud de stator comprend la Soutenir les cils attachés à l'une des lunettes mentionnées et sur l'autre tasse, la barre de référence, tandis que la vis de châssis est reliée de manière articulée par une charnière à deux rythmes à une extrémité au moyen de l'axe parallèle à l'axe dudit arbre de support, Avec le guide de la fente, qui est situé sur l'arc du cercle et que le mécanisme de la vis est articulé d'une extrémité avec l'œil mentionné, effectué à l'autre extrémité avec une tige sauté par une fente de guidage dans la barre de support et est équipé d'un élément de verrouillage.
L'invention est illustrée par des dessins.
La figure 1 montre une vue générale du générateur synchrone proposé avec une excitation d'aimants permanents dans la section longitudinale;
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn.
La figure 2 est un générateur synchrone avec une excitation des aimants permanents, aperçu A;
La figure 3 montre un circuit magnétique schématique de l'excitation d'un générateur synchrone dans un mode de réalisation avec des circuits électriques triphasés des enroulements de stator d'ancrage dans la position initiale initiale (sans déplacement angulaire des phases correspondantes dans les modules du nœud de support du stator du stator ) pour le nombre de pôles de stator p \u003d 8;
La figure 4 est la même, avec les phases de circuits électriques triphasés des enroulements d'ancrage du stator, déployés par rapport à l'autre en position angulaire à un angle égal à 360 / 2p degrés;
La figure 5 montre l'option circuit électrique Composés d'enroulements d'ancrage d'un stator de générateur synchrone avec un composé de phase par une étoile et un composé séquentiel des phases du même nom dans les phases totales formées;
FIGUE. 6 montre une autre variante du circuit électrique des enroulements d'ancrage du stator de générateur synchrone avec un composé de la phase du triangle générateur et du composé séquentiel des phases du même nom dans les phases totales formées;
schéma de vecteur schématiquement de modifier les valeurs des tensions de phase de générateur synchrones à l'inversion angulaire des phases correspondantes des enroulements d'ancrage du stator (respectivement, les modules de noeuds de stator) à l'angle correspondant et lors de la connexion des phases spécifiées selon le " Star "Schéma
La figure 7 montre un diagramme de vecteur schématique de modification des valeurs du générateur synchrone du générateur synchrone avec une inversion angulaire des phases correspondantes des enroulements d'ancrage de stator (respectivement, les modules du nœud de stator) à l'angle correspondant et lorsque connecter les phases spécifiées en fonction du schéma "étoile";
le même, lors de la connexion des phases des enroulements d'ancrage du stator en fonction du schéma "triangle"
La figure 8 est la même, lors de la connexion des phases des enroulements d'ancrage du stator en fonction du schéma "triangle";
diagramme avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie du générateur synchrone de l'angle géométrique de l'inversion des mêmes phases de nom des enroulements d'ancrage du stator avec l'angle électrique correspondant de rotation du vecteur de tension dans la phase à Connectez la phase en fonction du diagramme "étoile"
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn.
La figure 9 montre un diagramme avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie du générateur synchrone de l'angle synchrone de l'inversion des mêmes phases de nom des enroulements d'ancrage du stator avec l'angle de rotation électrique approprié de la tension vecteur dans la phase de connexion des phases selon le schéma "étoile";
graphique avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie du générateur synchrone de l'angle géométrique de l'inversion des mêmes phases du même nom des enroulements d'ancrage du stator avec l'imposition de l'angle électrique correspondant de rotation du vecteur de la tension dans le Phase de connexion des phases selon le schéma de triangle
FIGUE. 10 représente un schéma avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie du générateur synchrone de l'angle géométrique de l'inversion des mêmes phases de nom de l'enroulement d'ancrage du stator avec l'angle de rotation électrique approprié de la tension vecteur dans la phase de connexion des phases selon le schéma de triangle.
Le générateur d'excitation synchrone des aimants permanents contient un ensemble porteur d'un stator avec des roulements de support 1, 2, 3, 4, sur lesquels un groupe de tubes magnétiques à anneau identiques 5 est monté (par exemple, sous la forme de disques monolithiques en poudre matériau magnétique composite) avec des protubéras pôles sur la périphérie, équipée de placées sur elles avec des bobines électriques 6 avec multiphase (par exemple, triphasé et dans général Triphale m) enroulements d'ancrage 7, 8 du stator monté sur un arbre de support 9 avec la possibilité de rotation dans lesdites roulements de support 1, 2, 3, 4 autour de l'ensemble porteur du groupe de stator de la même bague 10, avec sonner des doublures magnétiques montées sur les parois latérales internes (par exemple, sous la forme de bagues magnétiques monolithiques en matériau magnétoïseur de poudre) avec alternance dans la direction circulaire par des pôles magnétiques provenant de Pairs (dans ce mode de réalisation du générateur, le nombre de Les paires de pôles magnétiques sont 8), couvrant les saillies de pôle avec des bobines électriques de 6 enroulements à ancrage 7, 8 des lignes magnétiques de bague spécifiées de 5 stator. L'assemblage du support du stator est constitué du groupe de modules identiques, chacun comprenant un manchon de bague 12 avec une bride résistante externe 13 et un verre 14 avec un trou central "A" à l'extrémité 15 et avec une paroi cylindrique latérale 16. Chacun des rotors annulaires 10 comprend une coque de cycle 17 avec une bride interne têtue 18. Les bagues 12 du composant porteuse du nœud de stator sont conjuguées à la paroi latérale cylindrique interne avec l'une des roulements de support mentionnés (avec des roulements de support 1, 3), l'autre desquels (2, 4) sont conjugués avec les parois des trous centraux "A" aux extrémités 15 des verres appropriées spécifiés 14. Les coques de anneau 17 rotors à anneaux 10 sont connectées rigidement à l'arbre de support 9 au moyen de nœuds de montage, et chacun des tuyaux magnétiques à anneau 5 dans le module correspondant du nœud de stator est monté sur le manchon de la bague spécifié 12, liée rigoureusement avec sa bride résistante extérieure 13 mur cylindrique latérale 16 et formant avec l'ambassadeur Vive la cavité annulaire "B", dans laquelle le tuyau magnétique 5 correspondant spécifié 5 est placé avec des bobines électriques 6 de l'enroulement d'ancrage correspondant (enroulements d'ancrage 7, 8) du stator. Les modules de support de stator (les bagues d'anneau 12 formant ces modules avec des lunettes 14) sont réglées avec la possibilité de se tourner l'un à l'autre autour de l'axe coaxial avec l'arbre de support 9 et est équipé d'un entraînement associé kinematiquement de l'inversion de l'angle de les par rapport à l'autre, montés par noeud de référence. Sur les modules de l'assemblage du support du stator. Chacune des fixations reliant la coque de la sonnerie 17 du rotor annulaire 10 correspondant à l'arbre de support 9 comprend la hauteur de support sur l'arbre de support avec une bride 20, liée rigoureusement avec une bride têtue interne 18 de la coque annulaire 17 correspondante. Le lecteur de l'inversion angulaire des modules de noeuds de stator par rapport à l'autre dans la version présentée de l'exécution est fabriqué sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis de conduite 21 et une noix 22 et l'assemblage de support de l'inversion de l'angle de la Les sections de noeud de stator comprennent 14 piles d'oeil de support fixées sur l'une des lunettes mentionnées et sur un autre verre 14, la barre de support 24. La vis de roulement 21 est raccordée sur une charnière à double rythme (charnière à deux degrés de liberté) par un fin "In" à l'aide d'un axe 25 parallèle à l'axe O-O1 dudit arbre de support 9, avec la barre de référence spécifiée 24, fabriquée avec situé dans un arc du cercle, le guide de la fente "G" et l'écrou 22 du mécanisme de vis est lié crucieusement avec une extrémité avec ledit oeillet de support 23, effectué à l'autre extrémité avec une tige 26 passée à travers la fente de guidage "G" dans la barre de support 24 et est équipée d'un élément de verrouillage 27 (verrouillage noix). À la fin de l'écrou 22, relié de manière étroitement liée à l'oeillet de support 23, un élément de verrouillage supplémentaire 28 est installé (un écrou de verrouillage supplémentaire). L'arbre de support 9 est équipé de ventilateurs d'ancrage 29 et 30, 8 du stator, dont l'un (29) est situé à l'une des extrémités de l'arbre de référence 9, et l'autre (30) est situé entre les sections de la Noeud de stator et monté sur l'arbre de support 9. Sonner le manchon 12 Les sections de l'ensemble support du stator sont effectuées avec les trous de ventilation "D" sur les brides de résistance extérieure 13 pour transmettre le flux d'air dans les cavités de l'anneau correspondantes "B" , formé par des bagues de cycle 12 et des verres 14, et pour refroidir les enroulements d'ancrage 7 et 8, placés dans des bobines électriques 6 sur les saillies de pôle des lignes magnétiques annulaires 5. À la fin de l'arbre de support 9, sur lequel le ventilateur 29 est situé, la poulie de la transmission clinoremable est montée pour amener le 10 générateur synchrone en rotation des rotors annulaires. Le ventilateur 29 est fixé directement sur la poulie 31 du clinist. À l'autre extrémité de la vis en cours d'exécution 21 du mécanisme de vis, la poignée 32 de commande manuelle du mécanisme d'entraînement de l'inversion d'angle des modules de noeuds de stator est installée par rapport à l'autre. Les phases du même nom (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) des enroulements d'ancrage dans les tuyaux magnétiques 5 des modules de support de stator sont interconnectés en formant les phases générales du générateur (le composé des phases du même nom en général, cohérent et parallèle, ainsi que le composé). Les mêmes poteaux magnétiques («nord» et, respectivement, «Southern») Roffres magnétiques 11 Rotors à anneaux 10 dans des modules adjacents du nœud de stator du stator se situent de manière congrinentale dans certains plans radiaux. Dans le mode de réalisation présenté des extrémités des phases (A1, B1, C1) enroulement d'ancrage (enroulement 7) dans les lignes magnétiques à anneau de 5 d'un module du nœud du stator, connecté au début des phases du même nom ( A2, B2, C2) Enroulement d'ancrage (enroulement 8) dans un module adjacent d'un module de stator, formant les phases générales de l'enroulement d'ancrage du stator dans la connexion consécutive.
Le générateur synchrone avec excitation des aimants permanents fonctionne comme suit.
À partir du lecteur (par exemple, à partir du moteur à combustion interne, de préférence un moteur diesel, non représenté dans le dessin) à travers la poulie 31 de la transmission de la clinisation, le mouvement de rotation est transmis à l'arbre de support 9 avec des rotors annulaires 10. Lors de la rotation. Rotors à anneaux 10 (coquilles annulaires 17) avec revêtements magnétiques à anneau 11 (par exemple, les anneaux magnétiques monolithiques du matériau magnétoïsotrope en poudre) sont créés des flux magnétiques en rotation, pénétrant dans l'entrefer de la bague d'air entre les doublures magnétiques annulaires 11 et les tuyaux magnétiques 5 (pour Exemple, par des disques monolithiques à partir d'un matériau magnétique composite de poudre) des modules de noeuds de stator, ainsi que des perméants de pôles radiaux, les saillies (sur le dessin ne sont pas représentées) des tuyaux magnétiques à anneau 5. Lors de la rotation des rotors de bague 10, le suppléant passage des poteaux magnétiques de "nord de" et "sud" alternatifs de liners magnétiques à anneau 11 au-dessus des saillies de pôle radial de l'annulaire Parties magnétiques 5 modules de l'ensemble porteur du stator, provoquant la pulsation du flux magnétique rotatif de taille et dans la direction dans les saillies de pôle radial de ces tuyaux magnétiques de cycle 5. Dans ce cas, des variables (EMF) avec une mutuelle Des triphases sont ajoutées aux enroulements d'ancrage 7 et 8 du stator dans chacune des enroulements d'ancrage à phase M 7 et 8 par un angle égal à 360 / M degrés électriques et pour les enroulements d'ancrage triphasés 7 et 8 dans Les phases d'entre eux (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) sont induites des variables sinusoïdales de forces électromotives (EMF) avec un décalage de phase avec un angle de 120 degrés et une fréquence égale au produit du nombre de paires de paires (P) des poteaux magnétiques dans la gaine magnétique 11 sur la fréquence de rotation des rotors à anneaux 10 (pour le nombre de paires de pôles magnétiques P \u003d 8, des variables d'EMF sont indispensables à une fréquence d'augmentation de préférence, par exemple, avec une fréquence de 400 Hz). AC (par exemple, triphasée ou généralement en M-Phase) à travers l'enroulement total d'ancrage du stator formé au-dessus du composé du même nom (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) des enroulements d'ancrage 7 et 8 dans la bague adjacente des centrales magnétiques 5, introduite dans les connecteurs d'alimentation électrique de sortie (non représentés dans le dessin) pour connecter le récepteur d'énergie électrique (par exemple, pour connecter des moteurs électriques, des outils électriques, des pompes électriques, des instruments de chauffage, ainsi que Connectez le matériel de soudage électrique, etc. ). Dans le mode de réalisation présenté du générateur synchrone, la tension de phase de sortie (UF) dans l'enroulement totale d'ancrage du stator (formée par le composé spécifié de même nom du même nom du même nom des enroulements d'ancrage 7 et 8 dans l'anneau magnétique Tuyaux 5) Dans la position initiale originale des modules de noeuds de stator (sans déplacement angulaire de chacun concernant l'ami de ces modules du nœud de stator et, en conséquence, sans déplacement angulaire les uns des autres avec un ami des tuyaux magnifiques 5 avec des protubérations de pôle le long de la périphérie) est égale à la somme du module de tensions de phase individuelles (UF1 et UF2) dans les enroulements d'ancrage 7 et 8 des lignes magnétiques de cycle des modules de support de stator (en général, la phase de sortie totale La tension du générateur UF est égale à la somme géométrique des vecteurs de tension dans les phases individuelles des phases A1, B1, C1 et A2, B2, C2, C1 et A2, C2, C2 des enroulements d'ancrage 7 et 8, voir FIG. . 7 et 8 avec des diagrammes de tension). S'il est nécessaire de changer (diminution) la valeur de la tension de phase de sortie UF (et, respectivement, la tension linéaire de sortie UL) du générateur synchrone présenté pour alimenter certains récepteurs d'électricité avec une tension réduite (par exemple, pour le soudage à l'arc électrique avec Le courant alternatif dans certains modes) est effectué par un renversement angulaire du statut de modules de support individuel par rapport à l'autre sur un certain angle (spécifié ou estimé). Dans le même temps, l'élément de verrouillage 27 écrous 22 du mécanisme de vis des modules d'inversion d'angle des modules de noeuds de stator est relié et à travers la poignée 32 est entraîné par la vis de châssis 21 du mécanisme à vis, à la suite de laquelle la Le mouvement angulaire de l'écrou 22 est effectué sur l'arc de cercle dans la fente à un angle donné de l'un des modules de noeuds de stator par rapport à un autre module de cet ensemble support du stator autour de l'axe O-O1 de l'arbre de référence 9 (Dans la version présentée du générateur d'inducteur synchrone, le module de l'ensemble support du stator est monté sur lequel l'œillet de support 23 est monté, tandis qu'un autre module du nœud de support de stator avec une barre de support 24 ayant une fente "G" est Dans une position fixe, c'est-à-dire fixé sur n'importe quelle base, il n'est pas présenté de manière conditionnelle dans le dessin présenté). Avec une inversion angulaire des modules de support de stator (manchons à anneaux 12 avec des verres 14) par rapport à l'autre autour de l'axe O-O1 de l'arbre de support 9, les pipelines magnétiques circulaires 5 sont inversées avec des protubérances à la pôle le long de la périphérie les unes à l'angle spécifié, à la suite de l'inversion à un angle donné l'un de l'autre autour de l'axe de l'o-O1 de l'arbre de support 9 des saillies de pôle eux-mêmes (il n'est pas représenté conditionnellement dans le dessin) avec des bobines électriques de 6 MultiPhase (dans ce cas de triphasé) enroulements d'ancrage 7 et 8 du stator dans les pipelines magnétiques annulaires. Avec un tour de pôle de poteaux de canalisations magnétiques anneaux 5 par rapport à l'autre à un angle donné à un angle donné à 360 / 2p degrés, une rotation proportionnelle des vecteurs de tension de phase s'est produite dans une enroulement d'ancrage du module de déménagement du noeud de stator (dans ce cas , les vecteurs de tension de phase UF2 sont tournées dans une enroulement d'ancrage du module de support 7 d'un stator ayant une inversion anormale) à un angle complètement défini à 0-180 degrés électriques (voir figure 7 et 8), ce qui conduit à un changement de Le générateur synchrone UF de tension de la tension de sortie résultante, en fonction de l'angle de rotation électrique des vecteurs de tension de phase VF2 dans les phases A2, B2, C2 d'un enroulement d'ancrage 7 du stator par rapport aux vecteurs de tension de phase VF1 dans les phases A1, B1, C1 d'une autre enroulement d'ancrage 8 du stator (cette dépendance est calculée, calculée par la solution de triangles roulants et est déterminée par l'expression suivante:
Gamme de réglage de la tension de phase résultante de la tension de phase résultante UF présentée générateur synchrone pour le cas lorsque UF1 \u003d UF2 passera de 2UF1 à 0, et pour le cas lorsque UF2 Effectuer un support de stator à partir d'un groupe de modules identiques avec ledit fil magnétique à anneau 5 et un rotor à anneau 10 monté sur un seul arbre de référence 9, ainsi que l'installation des modules de noeuds de stator avec la possibilité de leur inversion par rapport à l'autre autour de L'axe coaxial avec l'arbre de support 9, l'alimentation en modules l'assemblage de support du stator associé de manière cinématisée par celui-ci par l'entraînement du virage angulaire de leur par rapport à l'autre et la connexion entre les mêmes phases de nom des enroulements d'ancrage 7 et 8 Dans les modules de support de stator avec la formation des phases générales de l'enroulement d'ancrage du stator vous permettent d'étendre les paramètres opérationnels du générateur synchrone en offrant la possibilité de régulation comme puissance active et assurant la possibilité de réguler la tension de sortie. de AC, ainsi que de fournir la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lors de la conduite de l'arc électrique dans divers modes (en fournissant la possibilité de réguler la valeur Les phases de stress se déplacent dans les phases des phases A1, B1, C1 et A2, B2, C2 et dans le cas général dans les phases de l'AI, BI, CI Les enroulements d'ancrage du stator dans le générateur synchrone proposé). Le générateur synchrone proposé avec une excitation d'aimants permanents peut être utilisé avec la commutation correspondante d'enroulements de stator d'ancrage pour alimenter une grande variété de courants électriques multiphases alternés avec différents paramètres de la tension d'alimentation. En outre, l'emplacement supplémentaire des mêmes poteaux magnétiques ("nord de" et, respectivement, "Southern") Roffres magnétiques 11 dans les rotors à anneau adjacents 10 congrandument dans certains plans radiaux, ainsi que le composé des extrémités de Les phases A1, B1, enroulement d'ancrage C1 7 Dans la conductrice magnétique 5 du module de support de stator avec les principes des phases des phases A2, B2, enroulement d'ancrage C2 8 dans le module adjacent du nœud STATACH (connexion série entre Les phases de l'enroulement d'ancrage du stator) déterminent la possibilité d'assurer un contrôle lisse et efficace de la tension de sortie du générateur synchrone de la valeur maximale (2U F1 et en général, pour le nombre de n sections du nœud de support de Le stator NU F1) à 0, qui peut également être utilisé pour fournir des machines électriques et des installations électriques spéciales d'électricité. 1. Un générateur d'excitation synchrone provenant d'aimants permanents contenant un ensemble support d'un stator avec des roulements de support sur lesquels le noyau magnétique magnétique avec des saillies de pôle est monté sur la périphérie, équipé de bobines électriques placées sur elles avec une enroulement d'ancrage multi-phase de la Stor monté sur un arbre de référence avec la possibilité de rotation dans ceux qui ont mentionné les roulements de référence autour de la pipeline magnétique à anneau du rotor de la bague de stator avec une doublure magnétique annulaire montée sur la paroi latérale interne avec des poteaux magnétiques alternatifs de P-Steam, couvrant le pôle PROTRUSIONS AVEC BOYENS ÉLECTRIQUES DE L'ENDURAGE D'ANCRAGE DU POUCHONE MAGNEINE DE BAGE DE STATOR STATOR SPÉCIFIQUE, caractérisé en ce que le nœud de stator porteur est constitué à partir du groupe des mêmes modules avec le noyau magnétique de cycle spécifié et un rotor annulaire monté sur un seul arbre de référence, tandis que Les modules de support de stator sont installés avec la possibilité de leur renversement autour du système d'exploitation et, coaxial avec un arbre de support et sont équipés d'un entraînement limité cinématique du virage angulaire les uns par rapport à l'autre, et les phases des enroulements d'ancrage dans les modules du nœud stator sont interconnectées en formant les phases générales de l'enroulement d'ancrage du stator. 2. Générateur synchrone avec excitation des aimants permanents selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pôles magnétiques de doublures magnétiques annulaires de rotors à anneaux dans des modules adjacents du nœud stator du stator sont situés de manière congrinentale dans un ordre radial et le Les extrémités des phases d'une enroulement d'ancrage dans un module de support sont situées le nœud de stator est reliée aux principes des phases de même nom d'enroulement d'ancrage dans un autre module adjacent de l'ensemble support de stator, formant ainsi les phases totales de l'enroulement d'ancrage du stator en relation les uns avec les autres. 3. Générateur synchrone avec excitation d'aimants permanents selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des modules de support de stator comprend un manchon de bague avec une bride extérieure et un verre avec une ouverture centrale à l'extrémité et le rotor de l'anneau dans chaque des modules de support de stator inclut la coque annulaire avec une bride têtue interne, dans laquelle ladite linge magnétique de la bague correspondante est montée, tandis que les manchons de la bague spécifiés des modules de noeuds de stator sont associés à sa paroi latérale cylindrique interne avec l'un des éléments de support mentionnés. Les roulements, dont d'autres sont conjugués avec les parois des trous centraux aux extrémités des verres correspondantes spécifiées, rotor à anneaux à anneaux sont reliés de manière rigide à l'arbre de support au moyen de nœuds de montage et le rideau magnétique à anneau dans le module correspondant du nœud de stator est monté sur la manche à bague spécifiée, liée de manière rigide avec sa bride résistante externe avec une paroi cylindrique latérale de la pile Ana et formant ensemble avec la dernière cavité annulaire, dans laquelle le circuit magnétique de anneau correspondant spécifié avec des bobines électriques de l'enroulement d'ancrage correspondant du stator est placé. 4. Générateur synchrone avec excitation des aimants permanents selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des nœuds de montage reliant la coque de cycle du rotor de la bague avec l'arbre de support comprend un hub monté sur l'arbre de support avec un Bride qui est liée de manière rigide avec une bride résistante interne de la coque de la bague correspondante. 5. Générateur synchrone avec excitation d'aimants permanents selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'entraînement de l'inversion angulaire des modules du nœud de support de stator est monté par rapport à l'autre au moyen d'un nœud de référence sur les modules de la nœud de support de stator. 6. Générateur synchrone avec excitation d'aimants permanents selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'entraînement du virage angulaire par rapport aux autres modules du nœud de stator du stator est constitué sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis de conduite et une noix et le nœud de support de l'inversion des angles des modules de noeuds de stator comprend fixé sur l'une des lunettes mentionnées ci-dessus et sur un verre différent, la barre de support, tandis que la vis d'entraînement est reliée de manière arrache charnière avec une extrémité au moyen de l'axe parallèle à l'axe de l'arbre de support mentionné, avec la barre de référence spécifiée faite avec le guide du guide GROOT situé sur l'arc. La vis du mécanisme de vis est artifolée avec une extrémité avec ladite oeillet, fabriqué sur l'autre extrémité avec une tige passée à travers la fente de guidage dans la barre de support et est équipé d'un élément de verrouillage. Merci beaucoup pour votre contribution au développement de la science et de la technologie nationales!Réclamer
