Efficacité des générateurs synchrones à aimants permanents. Générateur à aimant permanent. Méthodes d'excitation pour les générateurs synchrones
Dans les machines synchrones de ce type, un champ d'excitation dirigé en permanence est formé au moyen de aimants permanents... Les machines synchrones à aimants permanents n'ont pas besoin d'excitatrice et, en raison de l'absence de pertes d'excitation et de contact glissant, ont un rendement élevé, leur fiabilité est nettement supérieure à celle des machines synchrones classiques, dans lesquelles l'enroulement d'excitation rotatif et le dispositif à balais sont souvent endommagé; de plus, ils ne nécessitent pratiquement aucun entretien pendant toute leur durée de vie.
Les aimants permanents peuvent remplacer l'enroulement de champ aussi bien dans les machines synchrones polyphasées classiques que dans toutes les conceptions spéciales décrites ci-dessus (machines synchrones monophasées, machines synchrones à pôles bec et machines à inductance).
Les machines synchrones à aimants permanents diffèrent de leurs homologues électriques. excitation magnétique la conception de systèmes magnétiques inducteurs. Un analogue du rotor d'un pôle implicite conventionnel machine synchrone est un aimant cylindrique en forme d'anneau aimanté dans le sens radial (Fig. 6).
Systèmes magnétiques inducteurs avec aimants cylindriques et en forme d'étoile ;
a - un aimant en forme d'étoile sans patins polaires ; b - aimant cylindrique quadripolaire
Riz. 2. Rotor à pôles à griffes, excité par un aimant permanent :
1 - anneau aimant permanent; 2 - disque avec un système de pôles sud; 3 - disque avec le système du pôle Nord
Le rotor à pôles saillants d'une machine conventionnelle à excitation électromagnétique est analogue au rotor à aimant en forme d'étoile de la Fig. 1, a, dans laquelle l'aimant 1 est fixé à l'arbre 3 par coulée à partir d'un alliage d'aluminium 2.
Dans un rotor à pôles en forme de griffe (Fig. 2), un aimant annulaire, magnétisé dans le sens axial, remplace l'enroulement de champ annulaire. Dans une machine à inductance à pôles différents selon la Fig. l'excitation électromagnétique peut être remplacée par une excitation magnétique, comme le montre la fig. 3 (au lieu de trois petites dents dans chacune des zones I-IV, il y a une dent dans chacune des zones). Un analogue correspondant avec excitation magnétique est également disponible pour une machine du même nom. L'aimant permanent peut alors se présenter sous la forme d'une bague aimantée axialement, qui s'intercale entre le châssis et le flasque. 
Riz. 3. Générateur inductif à pôles opposés à excitation magnétoélectrique :
ОЯ - enroulement d'induit; PM - aimant permanent
Pour décrire les processus électromagnétiques dans les machines synchrones à aimants permanents, la théorie des machines synchrones à excitation électromagnétique est tout à fait appropriée, dont les fondements sont exposés dans les chapitres précédents de la section. Cependant, afin d'utiliser cette théorie et de l'appliquer pour calculer les caractéristiques d'une machine synchrone à aimants permanents en mode générateur ou moteur, il faut d'abord déterminer la FEM E au repos, ou le coefficient d'excitation r = Ef / U, à partir du courbe de démagnétisation d'un aimant permanent, et calculer la résistance inductive Xad et X, en tenant compte de l'influence de la résistance magnétique de l'aimant, qui peut être si importante que Xa (1< Xaq.
Les machines à aimants permanents ont été inventées depuis les débuts de l'électromécanique. Cependant, ils ont été largement utilisés ces dernières décennies dans le cadre du développement de nouveaux matériaux pour aimants permanents à haute énergie magnétique spécifique (comme par exemple le magnico ou les alliages à base de samarium et de cobalt). Les machines synchrones avec de tels aimants peuvent rivaliser avec machines synchrones ayant une excitation électromagnétique.
La puissance des génératrices synchrones à grande vitesse à aimants permanents pour alimenter le réseau de bord des avions atteint des dizaines de kilowatts. Les générateurs et moteurs à aimants permanents de faible puissance sont utilisés dans les avions, les voitures, les tracteurs, où leur haute fiabilité est d'une importance primordiale. En tant que moteurs batterie faible ils sont largement utilisés dans de nombreux autres domaines technologiques. Par rapport aux moteurs à réaction, ils ont une stabilité de vitesse plus élevée, de meilleures performances énergétiques, inférieurs à eux en termes de coût et de propriétés de démarrage.
Selon les méthodes de démarrage, les moteurs synchrones de faible puissance à aimants permanents sont divisés en moteurs à démarrage automatique et moteurs à démarrage asynchrone.
Les moteurs à aimants permanents de faible puissance à démarrage automatique sont utilisés pour entraîner des mécanismes d'horloge et divers relais, divers dispositifs logiciels, etc. La puissance nominale de ces moteurs ne dépasse pas quelques watts (généralement des fractions de watt). Pour faciliter le démarrage, les moteurs sont multipolaires (p>8) et sont alimentés par un réseau de fréquence industriel monophasé.
Dans notre pays, de tels moteurs sont produits dans la série DSM, dans laquelle une conception en forme de bec du circuit magnétique du stator et un enroulement d'induit monophasé sont utilisés pour créer un champ multipolaire.
Le démarrage de ces moteurs s'effectue grâce au couple synchrone issu de l'interaction du champ pulsatoire avec les aimants permanents du rotor. Pour que le démarrage se déroule avec succès et dans le bon sens, des dispositifs mécaniques spéciaux sont utilisés qui permettent au rotor de tourner dans un seul sens et de le déconnecter de l'arbre pendant la synchronisation.
Les moteurs synchrones de faible puissance à aimants permanents avec démarrage asynchrone sont fabriqués avec une disposition radiale d'un aimant permanent et d'un enroulement de démarrage court-circuité et avec une disposition axiale d'un aimant permanent et d'un enroulement de démarrage court-circuité. En termes de structure statorique, ces moteurs ne sont pas différents des machines à excitation électromagnétique. L'enroulement du stator dans les deux cas est bi ou triphasé. Ils ne diffèrent que par la conception du rotor.
Dans un moteur à aimants radiaux et à bobinage court-circuité, ce dernier est placé dans les rainures des pièces polaires feuilletées d'aimants permanents.Pour obtenir des flux de fuite acceptables, il existe des entrefers non magnétiques entre les pointes de pôles adjacents. Parfois, afin d'augmenter la résistance mécanique du rotor, les pattes sont associées à des ponts saturables en un noyau annulaire entier.
Dans un moteur avec un agencement d'aimant axial et un enroulement court-circuité, une partie de la longueur active est occupée par un aimant permanent, et sur son autre partie à côté de l'aimant un circuit magnétique feuilleté avec un enroulement court-circuité est agité, et à la fois l'aimant permanent et le circuit magnétique feuilleté sont fixés sur un arbre commun. Étant donné que les moteurs à aimants permanents restent sous tension pendant le démarrage, ils démarrent moins favorablement que les moteurs conventionnels. moteurs synchrones dont l'excitation est coupée. Cela s'explique par le fait qu'au démarrage, avec un couple asynchrone positif issu de l'interaction du champ tournant avec les courants induits dans l'enroulement court-circuité, un moment asynchrone négatif issu de l'interaction des aimants permanents avec les courants induits par le champ de des aimants permanents dans l'enroulement du stator agissent sur le rotor.
Excitation d'une machine synchrone et de ses champs magnétiques. Excitation générateur synchrone.
L'enroulement d'excitation d'un générateur synchrone (SG) est situé sur le rotor et reçoit le courant continu d'une source externe. Il crée le champ magnétique principal de la machine, qui tourne avec le rotor et se referme sur tout le circuit magnétique. Pendant la rotation, ce champ traverse les conducteurs d'enroulement du stator et y induit une CEM E10.
Pour alimenter le bobinage d'excitation du puissant S.G. des générateurs spéciaux sont utilisés - des agents pathogènes. S'ils sont installés séparément, l'alimentation est fournie à l'enroulement d'excitation par des bagues collectrices et un appareil à balais. Pour les générateurs à turbine puissants, des excitatrices (générateurs synchrones du "type inversé") sont suspendues à l'arbre du générateur, puis l'enroulement d'excitation est alimenté par des redresseurs à semi-conducteur montés sur l'arbre.
La puissance dépensée pour l'excitation est d'environ 0,2 à 5 % de la puissance nominale de la SG, avec une valeur plus petite pour les grandes SG.
Dans les générateurs de moyenne puissance, un système d'auto-excitation est souvent utilisé - du réseau d'enroulements du stator en passant par les transformateurs, les redresseurs à semi-conducteurs et les anneaux. En très petit S.G. parfois des aimants permanents sont utilisés, mais cela ne permet pas d'ajuster l'amplitude du flux magnétique.
L'enroulement d'excitation peut être concentré (pour les générateurs synchrones à pôles explicites) ou distribué (pour les SG à pôles implicites).
Circuit magnétique S.G.
Système magnétique S.G. Est un circuit magnétique ramifié avec 2p branches parallèles. Dans ce cas, le flux magnétique créé par l'enroulement d'excitation est fermé le long de telles sections du circuit magnétique : entrefer "?" - à deux reprises; zone dentée du stator hZ1 - deux fois; stator arrière L1 ; la couche dentée du rotor "hZ2" - deux fois; rotor arrière - "LOB". Dans les générateurs à pôles saillants, le rotor a des pôles de rotor "hm" - deux fois (au lieu de la couche dentée) et la croix LOB (au lieu du rotor en arrière).
La figure 1 montre que les branches parallèles du circuit magnétique sont symétriques. On voit également que l'essentiel du flux magnétique est fermé le long de tout le circuit magnétique et est couplé à la fois au bobinage rotorique et au bobinage statorique. Une plus petite partie du flux magnétique Fsigma (désolé, pas de symbole) est fermée uniquement autour de l'enroulement de champ, puis elle ne s'emboîte pas avec l'enroulement du stator le long de l'entrefer. C'est le flux magnétique parasite du rotor.
Figure 1. Circuits magnétiques S.G.
type pôle explicite (a) et pôle implicite (b).
Dans ce cas, le flux magnétique total m est égal à :
où SIGMAm est le facteur de dissipation du flux magnétique.
Le MDF de l'enroulement d'excitation pour une paire de pôles en mode veille peut être défini comme la somme des composants MDF nécessaires pour surmonter la résistance magnétique dans les sections correspondantes du circuit.
La zone de l'entrefer, dans laquelle la perméabilité magnétique µ0 = const est constante, a la résistance magnétique la plus élevée. Dans la formule présentée, wB est le nombre de spires connectées en série de l'enroulement d'excitation par paire de pôles, et IBO est le courant d'excitation en mode veille.
L'acier du circuit magnétique avec une augmentation du flux magnétique a la propriété de saturation, donc la caractéristique magnétique du générateur synchrone est non linéaire. Cette caractéristique comme la dépendance du flux magnétique au courant d'excitation Ф = f (IВ) ou Ф = f (FВ) peut être construite par calcul ou supprimée empiriquement. Il a la forme illustrée à la figure 2.
Figure 2. Caractéristique magnétique de S.G.
Habituellement S.G. conçu pour qu'à la valeur nominale du flux magnétique , le circuit magnétique soit saturé. Dans ce cas, la section "ab" de la caractéristique magnétique correspond à la MDS pour surmonter l'entrefer 2Fsigma et la section "soleil" - pour surmonter la résistance magnétique de l'acier du noyau magnétique. Puis l'attitude 
peut être appelé le coefficient de saturation du circuit magnétique dans son ensemble.
Générateur synchrone au ralenti
Si le circuit d'enroulement du stator est ouvert, alors dans S.G. il n'y a qu'un seul champ magnétique - créé par le MDS de l'enroulement d'excitation.
La distribution sinusoïdale de l'induction de champ magnétique requise pour obtenir une FEM sinusoïdale de l'enroulement du stator est fournie par :
- en saillant S.G. la forme des pièces polaires du rotor (sous le milieu du pôle, l'entrefer est moindre que sous ses bords) et le biseau des encoches du stator.
- en S.G. implicite - par la répartition du bobinage d'excitation le long des encoches du rotor sous le milieu du pôle, l'entrefer est moindre que sous ses bords et le biseau des encoches du stator.
Dans les machines multipolaires, les enroulements de stator sont utilisés avec un nombre fractionnaire de fentes par pôle et par phase.
Figure 3. Assurer la sinusoïdalité du champ magnétique
champs d'excitation
Étant donné que la FEM de l'enroulement de stator E10 est proportionnelle au flux magnétique Фо et que le courant dans l'enroulement d'excitation IОВ est proportionnel au MDS de l'enroulement d'excitation FОВ, il n'est pas difficile de construire une dépendance : E0 = f (IВО) identique à la caractéristique magnétique : Ф = f (FВO). Cette dépendance est appelée la caractéristique du ralenti (H.H.H.) S.G. Il permet de déterminer les paramètres de S.G., de construire ses diagrammes vectoriels.
Habituellement H.H.H. sont tracés en unités relatives e0 et iBO, c'est-à-dire la valeur actuelle des grandeurs est rapportée à leurs valeurs nominales
Dans ce cas, S.H.H. est appelée la caractéristique normale. Fait intéressant, H.H.H. pour presque tous les S.G. sont identiques. En conditions réelles, Kh.Kh.Kh. ne part pas de l'origine, mais d'un point sur l'axe des ordonnées, qui correspond à la FEM résiduelle e OST., en raison du flux magnétique résiduel de l'acier du circuit magnétique.
Figure 4. Caractéristique du ralenti en unités relatives
Diagrammes schématiques excitation S.G. avec excitation a) et avec auto-excitation b) sont représentés sur la figure 4.
Figure 5. Schéma de principe de l'excitation de S.G.
Champ magnétique S.G. sous charge.
Pour charger S.G. ou pour augmenter sa charge, il est nécessaire de réduire la résistance électrique entre les bornes des phases du bobinage du stator. Ensuite, des courants circuleront dans les circuits fermés des enroulements de phase sous l'action de la FEM de l'enroulement du stator. Si nous supposons que cette charge est symétrique, alors les courants de phase créent le MDS d'un enroulement triphasé, qui a une amplitude
et tourne le long du stator avec une vitesse de rotation n1 égale à la vitesse du rotor. Cela signifie que le MDS de l'enroulement statorique F3' et le MDS de l'enroulement d'excitation FB, immobiles par rapport au rotor, tournent à la même vitesse, c'est-à-dire synchrone. Autrement dit, ils sont immobiles les uns par rapport aux autres et peuvent interagir.
Parallèlement, selon la nature de la charge, ces MDS peuvent être orientés de différentes manières les unes par rapport aux autres, ce qui modifie la nature de leur interaction et, par conséquent, les propriétés de fonctionnement du générateur.
Notez à nouveau que l'effet du MDF de l'enroulement statorique F3Ф = Fa sur le MDS de l'enroulement rotorique FВ est appelé la « réaction d'induit ».
Dans les génératrices à pôles implicites, l'entrefer entre le rotor et le stator est uniforme, donc l'induction B1, créée par le MDS du bobinage statorique, est répartie dans l'espace comme le MDS F3Ф = Fa de façon sinusoïdale, quelle que soit la position du rotor et l'enroulement de champ.
Dans les générateurs à pôles saillants, l'entrefer est irrégulier à la fois en raison de la forme des pièces polaires et en raison de l'espace interpolaire rempli de cuivre de l'enroulement d'excitation et des matériaux isolants. Par conséquent, la résistance magnétique de l'entrefer sous les pièces polaires est beaucoup plus faible que dans la zone de l'espace interpolaire. L'axe des pôles du rotor S.G. ils l'appellent l'axe longitudinal d - d, et l'axe de l'espace interpolaire est appelé l'axe transversal de S.G. q-q.
Cela signifie que l'induction du champ magnétique statorique et le graphe de sa répartition dans l'espace dépendent de la position de l'onde MDF F3F du bobinage statorique par rapport au rotor.
Supposons que l'amplitude du MDF de l'enroulement statorique F3Ф = Fa coïncide avec l'axe longitudinal de la machine d - d, et la distribution spatiale de ce MDF est sinusoïdale. On suppose également que le courant d'excitation est nul Ibo = 0.
Pour plus de clarté, nous allons décrire sur la figure un balayage linéaire de ce MDS, à partir duquel on peut voir que l'induction du champ magnétique du stator dans la zone de la pièce polaire est suffisamment grande, et dans la zone de l'espace interpolaire, il diminue fortement jusqu'à presque zéro en raison de la résistance élevée de l'air.
Figure 6. Balayage linéaire du MDS de l'enroulement du stator le long de l'axe longitudinal.
Une telle distribution inégale d'induction avec une amplitude B1dmax peut être remplacée par une distribution sinusoïdale, mais avec une plus petite amplitude B1d1max.
Si la valeur maximale du MDF du stator F3Ф = Fa coïncide avec l'axe transversal de la machine, alors l'image du champ magnétique sera différente, ce qui peut être vu sur la figure du balayage linéaire du MDS de la machine .
Figure 7. Balayage linéaire du MDS de l'enroulement du stator le long de l'axe transversal.
Ici aussi, l'amplitude de l'induction dans la zone des pièces polaires est plus grande que dans la zone de l'espace interpolaire. Et il est bien évident que l'amplitude de l'harmonique d'induction fondamentale du champ statorique B1d1 selon l'axe longitudinal est supérieure à l'amplitude de l'induction du champ B1q1, selon l'axe transversal. Le degré de réduction de l'induction B1d1 et B1q1, qui est dû à l'irrégularité de l'entrefer, est pris en compte à l'aide des coefficients :
Ils dépendent de nombreux facteurs et notamment du rapport sigma/tau (désolé, pas de symbole) (entrefer relatif), du rapport
(rapport de chevauchement des pôles), où vp est la largeur de la pièce polaire, et d'autres facteurs.
De l'histoire de la question. À ce jour, dans mon travail, une question s'est posée concernant la participation à un projet d'introduction de ma propre petite génération dans l'entreprise. Auparavant, il y avait une expérience avec des moteurs électriques synchrones, avec des générateurs, l'expérience est minime.
Considérant les propositions de divers fabricants dans l'un d'entre eux, j'ai découvert un moyen d'exciter un générateur synchrone à l'aide d'un excitateur basé sur un générateur à aimant permanent (PMG). Je mentionnerai que le système d'excitation du générateur est prévu pour être sans balais. Exemple moteurs synchrones J'ai décrit plus tôt.
Et ainsi, à partir de la description du générateur (PMG) à aimants permanents en tant qu'excitateur de l'enroulement d'excitation de l'excitateur du générateur suit:
1. Echangeur de chaleur de type "air-eau". 2. Générateur à aimant permanent. 3. Dispositif d'excitation. 4. Redresseur. 5. Ventilateur radial. 6. Canal aérien.
Dans ce cas, le système d'excitation se compose d'enroulements auxiliaires ou d'un générateur à aimant permanent, d'un régulateur automatique de tension (AVR), de TC et VT pour détecter le courant et la tension, d'une excitatrice intégrée et d'un redresseur rotatif. En standard, les turbogénérateurs sont équipés d'un AVR numérique assurant la régulation PF (facteur de puissance) et diverses fonctions de surveillance et de protection (limitation d'excitation, détection de surcharge, redondance, etc.). DC L'excitation de l'AVR est amplifiée par l'excitatrice rotative puis redressée par le redresseur rotatif. Le redresseur rotatif se compose de diodes et de stabilisateurs de tension.
Représentation schématique d'un système d'excitation de turbogénérateur utilisant PMG :
Solution avec un générateur à aimants permanents (PMG) sur l'arbre principal avec rotor de générateur et excitatrice sans balais :
En fait, pour le moment, il ne m'est pas possible de parler des avantages de cette méthode de régulation de l'excitation. Je pense qu'avec le temps de rassembler des informations et de l'expérience, je partagerai avec vous mon expérience d'utilisation de PMG.
L'invention se rapporte au domaine de l'électrotechnique et de l'électrotechnique, en particulier aux génératrices synchrones à excitation par aimants permanents. Le résultat technique est l'extension des paramètres de fonctionnement du générateur synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et la tension de sortie du courant alternatif, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lors du transport sur le soudage à l'arc électrique dans divers modes. Un générateur synchrone avec excitation par aimants permanents contient une unité de support de stator avec des paliers de support (1, 2, 3, 4), sur laquelle un groupe de circuits magnétiques annulaires (5) est monté avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques (6) avec des enroulements d'induit polyphasés (7) et (8) du stator, montés sur l'arbre support (9) avec possibilité de rotation dans les paliers supports (1, 2, 3, 4) autour du palier statorique a groupe de rotors annulaires (10) avec des rotors annulaires montés sur les parois latérales intérieures des revêtements magnétiques (11) avec une alternance dans la direction circonférentielle des pôles magnétiques des p-paires, recouvrant les saillies polaires avec les bobines électriques (6) de l'armature enroulements (7, 8) du circuit magnétique du stator annulaire. Le support de stator est constitué d'un groupe de modules identiques. Les modules de l'ensemble palier stator sont installés avec la possibilité de leur rotation les uns par rapport aux autres autour de l'axe, avec un pin avec un arbre de support (9), et sont équipés d'un entraînement lié cinématiquement pour leur rotation angulaire par rapport à chacun. d'autres phases et similaires des enroulements d'ancrage des modules mentionnés sont interconnectées, formant des phases communes de l'enroulement d'induit du stator. 5 p.p. f-ly, 3 dwg
Dessins pour le brevet RF 2273942
L'invention concerne le domaine de l'électrotechnique, en particulier les génératrices synchrones à excitation par aimants permanents, et peut être utilisée dans les sources d'énergie autonomes sur les voitures, les bateaux, ainsi que dans les alimentations autonomes pour les consommateurs à courant alternatif des deux normes industrielles fréquence et fréquence accrue et dans les centrales électriques autonomes comme source de courant de soudage pour le soudage à l'arc électrique sur le terrain.
Une génératrice synchrone connue à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble palier statorique avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement d'ancrage du stator, et également monté sur l'arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés rotor avec excitation d'aimants permanents (voir, par exemple, A.I. Voldek, " Voiture électrique", éd. Energiya, succursale de Léningrad, 1974, p. 794).
Les inconvénients de la génératrice synchrone connue sont une consommation de métal importante et des dimensions importantes dues à une consommation de métal importante et aux dimensions d'un rotor cylindrique massif réalisé avec des aimants d'excitation permanents en alliages magnétiques durs (tels que Alni, Alnico, Magnico, etc.).
On connaît également une génératrice synchrone à excitation par aimants permanents, contenant un ensemble palier statorique avec paliers d'appui, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement d'ancrage du stator, un rotor annulaire installé avec la possibilité de tourner autour du circuit magnétique annulaire du stator avec une chemise magnétique annulaire montée sur la paroi latérale intérieure avec des pôles magnétiques alternant dans le sens circonférentiel, recouvrant les saillies polaires avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit dudit circuit magnétique statorique annulaire (voir par exemple le brevet RF n° 2141716, classe N 02 K 21/12 selon la demande n° 4831043/09 du 03/02/1988).
L'inconvénient de la génératrice synchrone connue avec excitation par des aimants permanents réside dans les paramètres de fonctionnement étroits dus à l'incapacité de réguler la puissance active de la génératrice synchrone, car dans la conception de cette génératrice à inductance synchrone, il n'y a aucune possibilité de changer rapidement la valeur de le flux magnétique total créé par les aimants permanents individuels de ladite chemise magnétique annulaire.
L'analogue le plus proche (prototype) est un générateur synchrone avec excitation par des aimants permanents, contenant une unité de support de stator avec des paliers de support, sur laquelle un circuit magnétique annulaire est monté avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un multiphasé enroulement induit du stator, monté sur l'arbre support avec possibilité de rotation dans lesdits paliers supports autour du circuit magnétique annulaire du stator, un rotor annulaire avec un insert magnétique annulaire monté sur la paroi latérale intérieure avec des pôles magnétiques de paires p alternés en la direction circonférentielle, recouvrant les saillies polaires de bobines électriques de l'enroulement d'induit dudit circuit magnétique statorique annulaire (voir brevet RF n°2069441, classe N 02 K 21/22 par demande n°4894702/07 du 01.06.1990).
L'inconvénient du générateur synchrone connu avec excitation par des aimants permanents réside également dans les paramètres de fonctionnement étroits dus à la fois au manque de capacité de contrôler la puissance active du générateur à inducteur synchrone et au manque de capacité à contrôler la valeur de la sortie AC. tension, ce qui rend difficile son utilisation comme source de courant de soudage dans le soudage à l'arc électrique (dans la conception du générateur synchrone connu, il n'est pas possible de modifier rapidement la valeur du flux magnétique total des aimants permanents individuels, qui forment un insert magnétique annulaire entre eux).
Le but de la présente invention est d'étendre les paramètres de fonctionnement de la génératrice synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et la capacité de réguler la tension alternative, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lorsque effectuer le soudage à l'arc électrique dans divers modes.
Cet objectif est atteint par le fait qu'une génératrice synchrone à excitation par aimant permanent, contenant une unité de palier de stator avec des paliers de support, sur laquelle un circuit magnétique annulaire est monté avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement d'induit de stator, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans lesdits paliers de support autour du circuit magnétique annulaire du stator un rotor annulaire avec une chemise magnétique annulaire montée sur la paroi latérale intérieure avec des pôles magnétiques de paires p alternant dans la circonférence direction, couvrant les saillies polaires avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit dudit circuit magnétique de stator annulaire, dans une unité de palier le stator est constitué d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire indiqué et le rotor annulaire, montés sur un arbre support avec possibilité de les faire tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe coaxial à l'arbre support, et Abzhenes reliés cinématiquement avec eux par l'entraînement de leur rotation angulaire l'un par rapport à l'autre, et les phases du même nom des enroulements d'induit dans les modules de l'ensemble de palier de stator sont interconnectées, formant les phases communes de l'enroulement d'induit de stator.
Une différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec excitation par des aimants permanents est que les pôles magnétiques du même nom des chemises magnétiques annulaires des rotors annulaires dans les modules adjacents de l'unité de palier du stator sont situés de manière congruente les uns aux autres dans les mêmes plans radiaux. , et les extrémités des phases de l'enroulement d'induit dans un module de l'unité de palier de stator sont connectées aux débuts des mêmes phases de l'enroulement d'induit dans un autre module adjacent de l'ensemble de palier de stator, formant en relation l'un avec l'autre le commun phases de l'enroulement de l'induit du stator.
De plus, chacun des modules de l'ensemble de palier de stator comprend un manchon annulaire avec une bride de poussée externe et une coupelle avec un trou central à l'extrémité, et le rotor annulaire dans chacun des modules de l'ensemble de support de stator comprend une coque annulaire avec une bride de poussée intérieure, dans laquelle est installé ledit insert magnétique annulaire correspondant, dans lequel lesdits manchons annulaires des modules d'ensemble de palier statorique sont accouplés par leur paroi latérale cylindrique intérieure à l'un desdits paliers d'appui, dont les autres sont couplés à les parois des trous centraux aux extrémités desdits verres respectifs, les coquilles annulaires du rotor annulaire sont rigidement reliées à l'arbre de support au moyen d'ensembles de fixation, et le circuit magnétique annulaire dans le module correspondant du palier statorique est monté sur le manchon annulaire spécifié, fixé rigidement par sa bride extérieure de poussée à la paroi latérale cylindrique du verre et formant avec cette dernière une cavité annulaire dans laquelle se trouve le dispositif un circuit magnétique annulaire correspondant avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit de stator correspondant. Une différence supplémentaire de la génératrice synchrone proposée avec excitation par aimants permanents est que chacune des unités de fixation reliant la virole annulaire du rotor annulaire à l'arbre de support comprend un moyeu monté sur l'arbre de support avec une bride fixée rigidement à la bride de poussée interne de la virole annulaire correspondante.
Une différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec excitation par des aimants permanents est que l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'unité de support de stator les uns par rapport aux autres est monté au moyen d'une unité de support sur les modules de l'unité de support de stator.
De plus, l'entraînement pour l'inversion angulaire des modules de l'unité de support de stator les uns par rapport aux autres est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis-mère et un écrou, et l'unité de support pour l'entraînement pour l'inversion angulaire des sections de l'unité de support de stator comprend une patte de support fixée sur l'un desdits verres, et une barre de support sur l'autre verre, tandis que la vis mère est reliée pivotante par une charnière à deux degrés à une extrémité au moyen d'un axe parallèle à la l'axe dudit arbre de support, avec la barre de support spécifiée réalisée avec une fente de guidage située le long d'un arc de cercle, et l'écrou du mécanisme à vis est relié à pivotement par une extrémité audit oeillet, réalisé à l'autre extrémité avec un tige passée à travers une fente de guidage dans la barre de support, et est équipée d'un élément de verrouillage.
L'essence de l'invention est illustrée par des dessins.
La figure 1 montre une vue générale de la génératrice synchrone proposée avec excitation par des aimants permanents en coupe longitudinale ;
la figure 2 est une vue A de la figure 1 ;
La figure 3 montre un schéma de principe du circuit d'excitation magnétique d'une génératrice synchrone dans un mode de réalisation avec des circuits électriques triphasés des enroulements d'induit du stator en position initiale initiale (sans déplacement angulaire des phases correspondantes du même nom dans les modules de l'ensemble palier stator) pour le nombre de paires de pôles statoriques p = 8 ;
Sur la Fig.4 - la même chose, avec les phases des circuits électriques triphasés des enroulements d'induit du stator, déployés les uns par rapport aux autres dans une position angulaire à un angle égal à 360 / 2p degrés;
La figure 5 montre une variante circuit électrique connexions des enroulements d'induit du stator de l'alternateur synchrone avec la connexion des phases de l'alternateur par une étoile et la connexion en série des phases du même nom dans les phases communes qu'elles forment;
la figure 6 montre une autre version du schéma électrique des connexions des enroulements d'induit du stator d'une génératrice synchrone avec une connexion en triangle des phases de la génératrice et une connexion en série des mêmes phases dans les phases communes qu'elles forment ;
La figure 7 montre un diagramme vectoriel schématique de l'évolution de l'amplitude des tensions de phase du générateur synchrone pendant la rotation angulaire des phases correspondantes du même nom des enroulements d'induit du stator (respectivement des modules de l'unité de palier du stator) par l'angle correspondant et lorsque ces phases sont connectées selon le schéma "en étoile" ;
Sur la Fig.8 - la même chose, lors de la connexion des phases des enroulements d'induit du stator selon le schéma "triangle";
La figure 9 montre un diagramme avec un graphique de la dépendance de la tension de ligne de sortie du générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec l'angle de rotation électrique correspondant du vecteur de tension dans le phase pour connecter les phases selon le schéma "étoile" ;
La figure 10 montre un diagramme avec un graphique de la dépendance de la tension de ligne de sortie du générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec l'angle de rotation électrique correspondant du vecteur de tension dans la phase pour reliant les phases selon le schéma "triangle".
Une génératrice synchrone à excitation par aimants permanents contient une unité de palier statorique avec des paliers d'appui 1, 2, 3, 4, sur laquelle est monté un groupe de circuits magnétiques annulaires identiques 5 (par exemple, sous la forme de disques monolithiques en poudre composite matériau magnétique doux) avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipées de bobines électriques 6 avec plusieurs phases (par exemple, triphasées, et en cas général m-phase) enroulements d'induit 7, 8 du stator, montés sur l'arbre de support 9 avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés 1, 2, 3, 4 autour de l'unité de palier du stator un groupe de rotors annulaires identiques 10, avec des chemises magnétiques annulaires montées sur les parois latérales intérieures 11 (par exemple, sous la forme d'anneaux magnétiques monolithiques en matériau magnétoanisotrope en poudre) avec une alternance dans le sens circonférentiel de pôles magnétiques de p-paires (dans ce mode de réalisation du générateur, le nombre de paires p de pôles magnétiques est 8), recouvrant les saillies polaires avec des bobines électriques 6 des enroulements d'induit 7, 8 des circuits magnétiques annulaires spécifiés 5 du stator. L'ensemble palier statorique est constitué d'un groupe de modules identiques, dont chacun comprend un manchon annulaire 12 avec une bride de poussée externe 13 et un verre 14 avec un trou central "a" à l'extrémité 15 et une paroi cylindrique latérale 16. Chacun des rotors annulaires 10 comprend une coquille annulaire 17c bride de poussée interne 18. Les bagues annulaires 12 des modules d'unité de palier de stator sont accouplées avec leur paroi latérale cylindrique intérieure avec l'un des paliers de support mentionnés (avec les paliers de support 1, 3), d'autres dont (paliers supports 2, 4) sont accouplés avec les parois des trous centraux "a" aux extrémités 15 desdits verres respectifs 14. Les viroles annulaires 17 des rotors annulaires 10 sont rigidement reliées à l'arbre support 9 par des moyens de fixation des ensembles, et chacun des circuits magnétiques annulaires 5 dans le module correspondant du palier statorique est monté sur le manchon annulaire spécifié 12 fixé rigidement avec sa bride de poussée externe 13 à une paroi cylindrique latérale 16 de la glace 14 et formant d avec la dernière cavité annulaire "b", dans laquelle se trouve le circuit magnétique annulaire correspondant spécifié 5 avec les bobines électriques 6 de l'enroulement d'induit correspondant (enroulements d'induit 7, 8) du stator. Les modules de l'ensemble palier stator (les douilles annulaires 12 avec les coupelles 14 formant ces modules) sont installés avec la possibilité de leur rotation les uns par rapport aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre support 9, et sont équipés d'un entraînement cinématiquement lié pour leur rotation angulaire les uns par rapport aux autres, montés au moyen de l'ensemble support sur les modules du support statorique. Chacune des fixations reliant la virole annulaire 17 du rotor annulaire correspondant 10 à l'arbre support 9 comprend un moyeu 19 monté sur l'arbre support 9 avec une bride 20 solidaire de la bride de poussée interne 18 de la virole annulaire correspondante 17. L'entraînement pour l'inversion angulaire des modules de l'unité de support de stator les uns par rapport aux autres dans le mode de réalisation particulier représenté est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis-mère 21 et un écrou 22, et l'unité de support pour l'entraînement pour l'inversion angulaire des sections de l'ensemble porte-stator comprend une patte d'appui 23 fixée sur l'une desdites glaces 14, et sur l'autre glace 14 la barre d'appui 24. La vis-mère 21 est reliée pivotante par une charnière à deux degrés (charnière à deux degrés de liberté) par une extrémité "in" au moyen d'un axe 25 parallèle à l'axe O-O1 dudit arbre de support 9, avec ladite barre de support 24 réalisée avec située le long d'un arc de cercle avec une fente de guidage" g", et l'écrou 22 du mécanisme à vis est articulé à une extrémité avec ladite patte de support 23, est réalisé à l'autre extrémité avec une tige 26 passée à travers la fente de guidage "g" dans la barre de support 24, et est équipé d'un élément de blocage 27 (contre-écrou). A l'extrémité de l'écrou 22, liée de manière pivotante à la patte de support 23, un élément de blocage supplémentaire 28 (écrou de blocage supplémentaire) est installé. L'arbre support 9 est équipé de ventilateurs 29 et 30 pour le refroidissement des enroulements induits 7, 8 du stator, dont l'un (29) est situé à l'une des extrémités de l'arbre support 9, et l'autre (30) est situé entre les sections du palier statorique et est monté sur l'arbre de support 9. Les bagues annulaires 12 sections de l'ensemble palier statorique sont réalisées avec des trous de ventilation "d" sur les brides de poussée externes 13 pour le passage du flux d'air dans le cavités annulaires "b" formées par les douilles annulaires 12 et les verres 14, et pour refroidir ainsi les enroulements d'ancrage 7 et 8 situés dans les bobines électriques 6 sur les saillies polaires des circuits magnétiques annulaires 5. A l'extrémité de l'arbre support 9 , sur laquelle se trouve le ventilateur 29, une poulie à courroie trapézoïdale 31 est montée pour entraîner en rotation les rotors annulaires 10 de la génératrice synchrone. Le ventilateur 29 est fixé directement sur la poulie 31 de la transmission à courroie trapézoïdale. A l'autre extrémité de la vis-mère 21 du mécanisme à vis, se trouve une poignée 32 pour la commande manuelle du mécanisme à vis de l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'unité de support de stator les uns par rapport aux autres. Les phases du même nom (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) des enroulements d'induit dans les circuits magnétiques circulaires 5 modules du palier statorique sont interconnectés, formant des phases communes du générateur (connexion des mêmes phases en général, à la fois série et parallèle, ainsi que composé ). Les pôles magnétiques du même nom ("nord" et, par conséquent, "sud") des chemises magnétiques annulaires 11 des rotors annulaires 10 dans les modules adjacents de l'ensemble de palier de stator sont situés de manière congruente les uns aux autres dans les mêmes plans radiaux . Dans le mode de réalisation présenté, les extrémités des phases (A1, B1, C1) de l'enroulement d'induit (enroulement 7) dans le circuit magnétique circulaire 5 d'un module de l'unité de support de stator sont connectées aux débuts des mêmes phases (A2 , B2, C2) de l'enroulement d'induit (enroulement 8) dans l'autre module adjacent de l'ensemble de palier de stator, formant en série les unes avec les autres les phases communes de l'enroulement d'induit de stator.
Un générateur synchrone à excitation par aimant permanent fonctionne comme suit.
De l'entraînement (par exemple, d'un moteur à combustion interne, principalement un moteur diesel, non représenté sur le dessin) par la poulie à courroie trapézoïdale 31, le mouvement de rotation est transmis à l'arbre de support 9 avec des rotors annulaires 10. Lorsque les rotors annulaires 10 (enveloppes annulaires 17) avec des chemises magnétiques annulaires 11 tournent (par exemple, des bagues magnétiques monolithiques en matériau magnétoanisotrope en poudre) créent des flux magnétiques tournants qui pénètrent dans l'entrefer annulaire d'air entre les chemises magnétiques annulaires 11 et les noyaux magnétiques annulaires 5 (par exemple , disques monolithiques constitués d'un matériau composite pulvérulent magnétiquement doux) des modules du palier statorique, ainsi que pénétrant les saillies polaires radiales (conventionnellement non représentées sur le dessin) des circuits magnétiques annulaires 5. Lorsque les rotors annulaires 10 tournent, les passage alterné des pôles magnétiques alternatifs « nord » et « sud » des chemises magnétiques annulaires 11 sur les saillies polaires radiales de l'anneau noyaux magnétiques 5 modules de l'unité de support de stator, provoquant des pulsations du flux magnétique tournant à la fois en amplitude et en direction dans les saillies polaires radiales desdits noyaux magnétiques annulaires 5. Dans ce cas, des forces électromotrices (FEM) variables sont induites dans le enroulements d'induit 7 et 8 du stator avec un déphasage mutuel dans chacun des enroulements d'induit m-phase 7 et 8 à un angle égal à 360 / m degrés électriques, et pour les enroulements d'induit triphasés 7 et 8 présentés dans leur phases (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) force électromotrice variable (FEM) sinusoïdale avec un déphasage entre elles d'un angle de 120 degrés et avec une fréquence égale au produit du nombre de paires (p) des pôles magnétiques dans l'insert magnétique annulaire 11 par la fréquence de rotation des rotors annulaires 10 (pour le nombre de paires de pôles magnétiques p = 8, une EMF variable est induite majoritairement de fréquence augmentée, par exemple, avec une fréquence de 400 Hz) . Courant alternatif (par exemple triphasé ou, dans le cas général, m-phase) circulant dans l'enroulement commun d'induit du stator formé par la connexion susmentionnée des mêmes phases (A1, B1, C1 et A2, B2, C2 ) des enroulements d'induit 7 et 8 dans les circuits magnétiques annulaires adjacents 5, est alimenté aux connecteurs d'alimentation électrique de sortie (non représentés sur le dessin) pour connecter des récepteurs de courant alternatif (par exemple, pour connecter des moteurs électriques, des outils électriques, des pompes électriques, appareils de chauffage, ainsi que pour le raccordement d'équipements de soudage électriques, etc.) ). Dans le mode de réalisation présenté du générateur synchrone, la tension de phase de sortie (Uph) dans l'enroulement d'induit du stator commun (formé par la connexion susmentionnée correspondante des mêmes phases des enroulements d'induit 7 et 8 dans les circuits magnétiques circulaires 5) dans la position initiale initiale des modules du bloc stator (sans déplacement angulaire entre eux) les uns par rapport aux autres de ces modules du bloc stator et, par conséquent, sans déplacement angulaire les uns par rapport aux autres des circuits magnétiques annulaires 5 à pôle saillies le long de la périphérie) est égal à la somme modulo des tensions de phase individuelles (Uph1 et Uph2) dans les enroulements d'induit 7 et 8 des circuits magnétiques annulaires des modules de l'ensemble support de stator (dans le cas général, la puissance totale la tension de phase Uf du générateur est égale à la somme géométrique des vecteurs de tension dans les phases individuelles du même nom A1, B1, C1 et A2, B2, C2 des enroulements d'induit 7 et 8, voir les figures 7 et 8 avec diagrammes de tension). S'il est nécessaire de modifier (diminuer) la valeur de la tension de phase de sortie Uph (et, en conséquence, la tension de ligne de sortie U l) du générateur synchrone présenté pour alimenter certains récepteurs d'électricité à tension réduite (par exemple, pour l'arc électrique soudage avec courant alternatif dans certains modes), une inversion angulaire des modules individuels de l'unité de support est effectuée stator les uns par rapport aux autres à un certain angle (réglé ou calibré). Dans ce cas, l'élément de blocage 27 de l'écrou 22 du mécanisme à vis de l'entraînement en rotation angulaire des modules du palier statorique est déverrouillé et au moyen de la poignée 32 la vis-mère 21 du mécanisme à vis est entraînée en rotation , de sorte que l'écrou 22 se déplace angulairement selon un arc de cercle dans la fente "g" de la barre support 24 et l'inversion d'un angle donné d'un des modules du palier statorique par rapport à la autre module de cette unité de palier statorique autour de l'axe O-O1 de l'arbre de support 9 (dans le mode de réalisation présenté de la génératrice à inductance synchrone, le module de l'unité de palier statorique est tourné, sur lequel la patte de support 23 est montée, tandis qu'un autre module de l'unité de palier de stator avec une barre de support 24 ayant une fente "g" est dans une position fixe, c'est-à-dire fixée sur une base, non représentée de manière conventionnelle sur le dessin représenté). Avec la rotation angulaire des modules du palier statorique (bagues annulaires 12 avec verres 14) les uns par rapport aux autres autour de l'axe O-O1 de l'arbre de support 9, la rotation des circuits magnétiques circulaires 5 avec des saillies polaires le long de la périphérie l'une par rapport à l'autre à un angle donné est également effectuée, de sorte que la rotation est également effectuée à un angle donné l'une par rapport à l'autre autour de l'axe O-O1 de l'arbre de support 9 des projections polaires elles-mêmes (non représenté sur le dessin) avec des bobines électriques 6 d'enroulements d'induit de stator polyphasés (dans ce cas, triphasés) 7 et 8 dans des circuits magnétiques circulaires. Lorsque les saillies polaires des circuits magnétiques circulaires 5 sont tournées l'une par rapport à l'autre à un angle donné à moins de 360 / 2p degrés, une rotation proportionnelle des vecteurs de tension de phase dans l'enroulement d'induit du module mobile de l'unité de palier de stator se produit (en dans ce cas, la rotation des vecteurs de tension de phase Uph2 dans l'enroulement d'induit 7 du module d'unité de support se produit. 8), ce qui entraîne une modification de la tension de phase de sortie résultante Uph du générateur synchrone en fonction de l'angle de rotation électrique des vecteurs de tension de phase Uph2 dans les phases A2, B2, C2 d'un enroulement d'induit de stator 7 par rapport à la tension de phase vecteurs Uf1 dans les phases A1, B1, C1 d'un autre enroulement d'induit statorique 8 (cette dépendance est de nature calculée, calculée par la solution de triangles obliques et est déterminée par l'expression suivante :
La plage de régulation de la tension de phase résultante de sortie Uph du générateur synchrone présenté pour le cas où Uph1 = Uph2 variera de 2Uph1 à 0, et pour le cas où Uph2 Mise en œuvre de l'unité porte-stator à partir d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire 5 et le rotor annulaire 10 indiqués, montés sur un arbre de support 9, ainsi que l'installation des modules de l'unité porte-stator avec la possibilité de les faire tourner par rapport à autour d'un axe coaxial à l'arbre support 9, alimentation des modules du palier statorique par un entraînement cinématiquement lié de leur rotation angulaire l'un par rapport à l'autre et la connexion des mêmes phases des enroulements d'induit 7 et 8 dans les modules de l'unité de roulement du stator avec la formation de phases communes de la puissance active du stator, tout en garantissant la possibilité de réguler la tension de sortie du courant alternatif, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lors de la réalisation soudage à l'arc électrique dans divers modes (en offrant la possibilité d'ajuster la valeur tension de déphasage dans les mêmes phases A1, B1, C1 et A2, B2, C2, et dans le cas général dans les phases Ai, Bi, Ci des enroulements d'induit du stator dans le générateur synchrone proposé). Le générateur synchrone proposé avec excitation à partir d'aimants permanents peut être utilisé avec une commutation appropriée des enroulements d'induit du stator pour fournir de l'électricité à une grande variété de récepteurs de courant électrique alternatif polyphasé avec différents paramètres de la tension d'alimentation. De plus, la disposition supplémentaire des pôles magnétiques du même nom ("nord" et, par conséquent, "sud") des revêtements magnétiques annulaires 11 dans les rotors annulaires adjacents 10 sont congruents les uns aux autres dans les mêmes plans radiaux, ainsi comme la connexion des extrémités des phases A1, B1, C1 de l'enroulement d'induit 7 dans le circuit magnétique annulaire 5 d'un module du palier statorique avec le début des mêmes phases A2, B2, C2 de l'enroulement d'induit 8 dans le module adjacent de l'unité de palier du stator (connexion en série des mêmes phases de l'enroulement d'induit du stator entre elles) permettent d'assurer une régulation fluide et efficace de la tension de sortie du générateur synchrone à partir de la valeur maximale (2U f1 , et dans le cas général pour le nombre n de sections du palier statorique nU f1) à 0, qui peuvent également être utilisées pour alimenter en électricité des machines et installations électriques spéciales. 1. Une génératrice synchrone avec excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble de palier de stator avec des paliers de support, sur lequel un circuit magnétique annulaire est monté avec des saillies polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement d'induit polyphasé du stator , monté sur l'arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés autour du circuit magnétique du stator annulaire un rotor annulaire avec une chemise magnétique annulaire montée sur la paroi latérale intérieure avec des pôles magnétiques de paires p alternant dans le sens circonférentiel, couvrant les saillies polaires à bobines électriques de l'enroulement d'induit dudit circuit magnétique statorique annulaire, caractérisé en ce que l'ensemble palier statorique est constitué d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire indiqué et le rotor annulaire monté sur un arbre support, tandis que les modules de l'ensemble palier statorique sont installés avec la possibilité de leur rotation les uns par rapport aux autres autour de l'axe et, coaxiaux avec l'arbre de support, et équipés d'un entraînement relié cinématiquement pour leur rotation angulaire l'un par rapport à l'autre, et les mêmes phases des enroulements d'induit dans les modules de l'ensemble de palier de stator sont interconnectées, formant des phases communes de l'induit de stator enroulement. 2. Alternateur synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pôles magnétiques du même nom des chemises magnétiques annulaires des rotors annulaires dans des modules adjacents de l'ensemble palier statorique sont situés de manière congruente les uns aux autres dans le mêmes plans radiaux, et les extrémités des phases de l'enroulement d'induit dans un module des unités de palier statorique sont connectées au début des mêmes phases de l'enroulement d'induit dans un autre module adjacent de l'unité de palier de stator, formant en relation avec les phases communes de l'enroulement d'induit du stator. 3. Alternateur synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des modules de l'ensemble porte-stator comprend un manchon annulaire avec une bride de poussée externe et un verre avec un trou central à l'extrémité, et le rotor dans chacun des modules de l'unité porte-stator comprend une virole annulaire avec une bride de poussée interne, dans laquelle est installé ledit insert magnétique annulaire correspondant, tandis que lesdites douilles annulaires des modules de l'unité porte-stator sont accouplées avec leur paroi latérale cylindrique avec l'un desdits paliers de support, dont d'autres sont conjugués avec les parois des trous centraux aux extrémités des verres correspondants spécifiés, les coquilles annulaires du rotor annulaire sont rigidement reliées à l'arbre de support au moyen de fixation ensembles, et le circuit magnétique annulaire dans le module correspondant de l'unité de palier statorique est monté sur le manchon annulaire spécifié fixé rigidement par sa bride de poussée externe à la paroi cylindrique latérale de l'empilement ana et formant, avec ce dernier, une cavité annulaire, dans laquelle se trouve le circuit magnétique annulaire correspondant spécifié avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit de stator correspondant. 4. Alternateur synchrone à excitation par aimant permanent selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des ensembles de fixation reliant la virole annulaire du rotor annulaire à l'arbre support comprend un moyeu monté sur l'arbre support avec un flasque fixé rigidement à la bride de poussée interne de la virole correspondante. 5. Alternateur synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'entraînement en rotation angulaire des modules de l'unité porte-stator les uns par rapport aux autres est monté au moyen de l'unité de support sur les modules de l'unité porte-stator . 6. Alternateur synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'entraînement en rotation angulaire des modules de l'ensemble support stator les uns par rapport aux autres est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère et un écrou, et l'unité de support de l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'unité de support de stator comporte fixée sur l'une desdits verres une patte de support, et sur l'autre verre une barre de support, tandis que la vis mère est reliée pivotante par un charnière à deux degrés à une extrémité au moyen d'un axe parallèle à l'axe dudit arbre de support, avec la barre de support spécifiée réalisée avec une fente de guidage située le long d'un arc de la circonférence, et l'écrou du mécanisme à vis est relié de manière pivotante à une extrémité avec ladite patte, est réalisée à l'autre extrémité avec une tige passée dans une fente de guidage de la barre de support, et est munie d'un élément de verrouillage. Alternateur synchrone triphasé sans collage magnétique avec excitation par aimants permanents en néodyme, 12 paires de pôles. Il y a longtemps, à l'époque soviétique, le magazine "Modelist Konstruktor" publiait un article sur la construction d'une éolienne de type rotatif. Depuis lors, j'ai eu le désir de construire quelque chose de similaire dans mon chalet d'été, mais cela n'a jamais abouti. Tout a changé avec l'avènement des aimants en néodyme. J'ai collecté un tas d'informations sur Internet et c'est ce qui s'est passé. Le circuit d'un générateur triphasé, pour simplifier, est déployé sur un avion. En figue. 2 montre la disposition des bobines lorsque leur nombre est deux fois plus grand, bien que dans ce cas l'écart entre les pôles augmente également. Les bobines recouvrent 1/3 de la largeur de l'aimant. Si la largeur des bobines est réduite de 1/6, elles s'adapteront sur une rangée et l'écart entre les pôles ne changera pas. L'écart maximum entre les pôles est égal à la hauteur d'un aimant.RÉCLAMER
Appareil générateur : Deux disques en acier doux avec des aimants collés sont reliés rigidement l'un à l'autre par un manchon d'espacement. Dans l'espace entre les disques, il y a des bobines plates fixes sans noyaux. La CEM d'induction apparaissant dans les moitiés de la bobine est de sens opposé et se résume dans la FEM totale de la bobine. La CEM d'induction apparaissant dans un conducteur se déplaçant dans un champ magnétique uniforme constant est déterminée par la formule E = B V L où: B-induction magnétique V-vitesse de déplacement L est la longueur active du conducteur. V = D N / 60 où: ré-diamètre N-vitesse rotationnelle. L'induction magnétique dans l'entrefer entre deux pôles est inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Le générateur est monté sur le support inférieur de l'éolienne.
