Efficacité des générateurs synchrones à aimants permanents. Générateur électrique synchrone final avec excitation par aimants permanents. Aimants permanents dans les conceptions de générateurs
Les générateurs synchrones sans contact à aimants permanents (SGPM) ont un circuit électrique simple, ne consomment pas d'énergie pour l'excitation et ont un rendement accru, sont très fiables, moins sensibles à la réaction d'induit que les machines conventionnelles, leurs inconvénients sont associés à de faibles propriétés régulatrices en raison du fait que quel est le flux de travail aimants permanents ne peut pas être modifié sur une large plage. Cependant, dans de nombreux cas, cette caractéristique n'est pas décisive et n'empêche pas leur large application.
La plupart des CVD actuellement utilisés ont un système d'aimants avec des aimants permanents qui tournent. Par conséquent, les systèmes magnétiques diffèrent les uns des autres principalement par la conception du rotor (inducteur). Le stator du SGPM a presque la même conception que dans les machines à courant alternatif classiques, il contient généralement un circuit magnétique cylindrique assemblé à partir de tôles d'acier électrique, sur la surface intérieure desquelles se trouvent des rainures pour placer l'enroulement d'induit. Contrairement aux machines synchrones conventionnelles, l'écart de travail entre le stator et le rotor dans le SGPM est choisi pour être minimal, en fonction des capacités technologiques. La conception du rotor est largement déterminée par le champ magnétique et propriétés technologiques matériau magnétique dur.
Rotor avec aimant cylindrique
Le plus simple est un rotor avec un aimant cylindrique monolithique de type annulaire (Fig. 5.9, UN). L'aimant 1 est coulé, monté sur l'arbre avec un manchon 2, par exemple en alliage d'aluminium. L'aimantation de l'aimant est réalisée dans le sens radial sur une installation d'aimantation multipolaire. La résistance mécanique des aimants étant faible, à des vitesses linéaires élevées, l'aimant est placé dans une coque (bandage) d'un matériau non magnétique.
Une variété de rotor avec un aimant cylindrique est un rotor préfabriqué à partir de segments individuels 1 à partir d'une coque en acier non magnétique 3 (Fig. 5.9, b). Les aimants segmentés radialement aimantés 1 sont enfermés dans un manchon 2 avec de l'acier magnétique et fixés de n'importe quelle manière, par exemple avec de la colle. Les générateurs avec un rotor de cette conception, lorsque l'aimant est stabilisé à l'état libre, ont la forme d'une courbe EMF proche de sinusoïdale. L'avantage des rotors avec un aimant cylindrique est la simplicité et la fabricabilité de la conception. L'inconvénient est la faible utilisation du volume de l'aimant en raison de la faible longueur de la ligne de champ moyenne du pôle h Et. Avec une augmentation du nombre de pôles, la valeur h et diminue et l'utilisation du volume de l'aimant se dégrade.
Figure 5.9 - Rotors Avec aimant cylindrique : a - monolithique, b - préfabriqué
Rotors avec aimant en étoile
Dans SGPM d'une puissance allant jusqu'à 5 kVA, les rotors en étoile à pôles prononcés sans sabots polaires sont largement utilisés (Fig. 5.10, UN). Dans cette conception, l'aimant en étoile est le plus souvent monté sur l'arbre en versant un alliage non magnétique 2. L'aimant est également visible directement sur l'arbre. Pour réduire l'effet démagnétisant du champ de réaction d'induit avec un courant de choc de court-circuit sur le rotor, on suppose dans certains cas un système d'amortissement 3. Ce dernier est généralement réalisé en versant le rotor avec de l'aluminium. À grande vitesse, un bandage non magnétique est pressé sur l'aimant.
Cependant, lorsque le générateur est surchargé, la réaction transversale de l'induit peut provoquer une inversion asymétrique des bords des pôles. Une telle réaimantation déforme la forme du champ dans l'espace de travail et la forme de la courbe EMF.
Une façon de réduire l'effet du champ d'induit sur le champ magnétique est l'utilisation de sabots polaires avec des aciers magnétiques doux. En faisant varier la largeur des sabots polaires (en ajustant le flux parasite des pôles), une utilisation optimale de l'aimant peut être obtenue. De plus, en modifiant la configuration des chaussures polaires, vous pouvez obtenir la forme souhaitée du champ dans l'espace de travail du générateur.
Sur la fig. 5.10, b montre la conception d'un rotor en étoile préfabriqué avec des aimants permanents prismatiques avec des chaussures polaires. Des aimants 1 aimantés radialement sont montés sur un manchon 2 en matériau magnétique doux. Au pôle des aimants sont superposés des sabots polaires 3 en acier magnétique. Pour assurer la résistance mécanique de la ba
Figure 5.10 - Rotors de type étoile : a - sans sabots polaires ; b - préfabriqué avec sabots polaires
Les shmaks sont soudés à des inserts non magnétiques 4, formant un bandage. Les espaces entre les aimants peuvent être remplis d'un alliage ou d'un composé d'aluminium.
Les inconvénients des rotors en étoile avec des sabots polaires comprennent la complexité de la conception et la diminution du remplissage du volume du rotor avec des aimants.
Rotors à pôles en forme de griffes.
Dans les générateurs avec un grand nombre pôles conception largement utilisée du rotor avec des pôles en forme de griffes. Le rotor en forme de griffe (Fig. 5.11) contient un aimant cylindrique 1, aimanté dans le sens axial, placé sur un manchon non magnétique 2. Les brides 3 et 4 avec des aciers magnétiques doux jouxtent les extrémités de l'aimant, ont en forme de griffe saillies qui forment des poteaux. Toutes les saillies de la bride gauche sont des pôles nord et les saillies de la bride droite sont des pôles sud. Les protubérances de la bride alternent autour de la circonférence du rotor, formant un système d'excitation multipolaire. La puissance du générateur peut être considérablement augmentée si le principe modulaire est appliqué en plaçant plusieurs aimants avec des pôles en forme de griffes sur l'arbre.
Les inconvénients des rotors à griffes sont : la complexité relative de la conception, la difficulté à magnétiser l'aimant dans le rotor assemblé, les flux de fuite importants, il est possible de plier les extrémités des protubérances à des vitesses élevées, la mesure du remplissage des volume du rotor avec un aimant avait une mesure.
Il existe des conceptions de rotors avec différentes combinaisons de PM: avec connexion en série et en parallèle d'aimants MRS, avec régulation de tension due au mouvement axial du rotor par rapport au stator, un système de contrôle conjoint de l'excitation de SHPM à partir de PM et un électromagnétique parallèle bobinage, etc. Pour les installations vitroélectriques gearless, la meilleure solution est d'utiliser SGPM plusieurs
Figure 5.11 - Rotor à griffes
version poteau. Il existe une expérience en Allemagne, en Ukraine et dans d'autres pays dans le développement et l'application de générateurs à basse vitesse pour éoliennes sans engrenage avec une vitesse de rotation de 125 à 375 tr/min.
En raison de l'exigence principale d'une éolienne sans engrenage - avoir une faible vitesse de générateur - les dimensions et le poids du HCPM sont surestimés par rapport aux générateurs à grande vitesse avec approximativement la même puissance. Dans le boîtier 1 (Fig. 5.12), il y a un stator conventionnel 2 avec enroulement 3. Le rotor (inducteur) 4 avec des plaques néodyme-fer-bore 5 collées sur la surface extérieure est monté sur l'arbre 6 avec des roulements 7. Le boîtier 1 est fixé sur la base 8, plancher" est reliée au support de l'éolienne, et le rotor 4 est relié à l'arbre de l'éolienne (non représenté sur la Fig. 5.12).
Aux faibles vitesses de vent pour les éoliennes, il est nécessaire d'utiliser des générateurs avec faibles vitesses rotation. Dans ce cas, le système n'a souvent pas de boîte de vitesses et l'essieu est directement relié à l'essieu. générateur électrique. Ceci pose le problème de l'obtention d'une tension et d'une puissance électrique de sortie suffisamment élevées. L'un des moyens de le résoudre est un générateur électrique multipolaire avec un rotor d'un diamètre suffisamment grand. Dans ce cas, le rotor du générateur peut être réalisé à l'aide d'aimants permanents. Un générateur électrique avec un rotor à aimants permanents n'a pas de collecteur ni de balais, ce qui
Figure 5.12 - Schéma structurel du SGPM pour une éolienne gearless : 1- carter ; 2 - stator; 3 - bobinage; 4 - rotor; 5 - plaques d'aimants permanents avec Nd-Fe-B; 6 - arbre; 7 - roulements; 8 - base
Il permet d'augmenter considérablement sa fiabilité et sa durée de fonctionnement sans entretien ni réparation.
Un générateur électrique avec un rotor à aimant permanent peut être construit selon différents schémas, différant les uns des autres par la disposition générale des enroulements et des aimants. Des aimants à polarité alternée sont situés sur le rotor du générateur. Les enroulements avec le sens d'enroulement qui alterne sont situés sur le stator du générateur. Si le rotor et le stator sont des disques coaxiaux, alors ce type de générateur est appelé axial ou disque (Fig. 5.13).
Si le rotor et le stator sont des cylindres coaxiaux coaxiaux, alors ce type de générateur est appelé radial ou cylindrique (Fig. 5.14). Dans une génératrice radiale, le rotor peut être interne ou externe au stator.
Figure 5.13 - Schéma simplifié d'un générateur électrique avec un rotor à aimants permanents de type axial (disque)
Figure 5.14 - Schéma simplifié d'un générateur électrique avec un rotor à aimants permanents de type radial (cylindrique)
Une caractéristique importante des générateurs synchrones avec PM par rapport aux générateurs synchrones conventionnels est la difficulté à réguler la tension de sortie et à la stabiliser. Si en ordinaire machines synchrones il est possible d'ajuster en douceur le flux et la tension de travail en modifiant le courant d'excitation, puis dans les machines à aimants permanents, cela n'est pas possible, car le flux Ф se situe dans la ligne de retour spécifiée et change légèrement. Pour réguler et stabiliser la tension des générateurs synchrones à aimants permanents, des méthodes spéciales doivent être utilisées.
Une des manières possibles de stabiliser la tension des générateurs synchrones est d'introduire des éléments capacitifs dans le circuit électrique externe du générateur, qui contribuent à l'apparition d'une réaction d'induit à magnétisation longitudinale. Caractéristiques externes générateur à caractère capacitif de la charge évoluent peu et peuvent même contenir des sections croissantes. Les condensateurs qui fournissent la nature capacitive de la charge sont connectés en série directement au circuit de charge (Fig. 5.15, UN) ou via un transformateur flottant, ce qui vous permet de réduire la masse des condensateurs en augmentant leur tension de fonctionnement et en réduisant le courant (Fig. S.1S, b). Il est également possible de connecter le condensateur en parallèle au cercle du générateur (Fig. 5.15, e).
Figure 5.15 - inclusion de condensateurs stabilisateurs dans un cercle 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 circuit résonnant contenant la capacité C et une inductance de saturation L Le circuit est connecté en parallèle avec la charge, comme indiqué sur la fig. 5.16, UN dans une image monophasée. En raison de la saturation de l'inductance, son inductance diminue avec l'augmentation du courant et la dépendance de la tension aux bornes de l'inductance sur le courant de l'inductance n'est pas linéaire (Fig. 5.16, b). Dans le même temps, la dépendance de la tension sur la capacité sur le courant est linéaire. Au point d'intersection des courbes et , qui correspond à la tension nominale du générateur
Figure 5.16 - stabilisation de tension, génératrice synchrone à aimants permanents utilisant un circuit résonant : a - schéma de raccordement du circuit ; b - caractéristiques courant-tension (b)
tore, une résonance de courant se produit dans le circuit, c'est-à-dire que le courant réactif n'entre pas dans le circuit de l'extérieur.
Si la tension diminue, alors, comme le montre la Fig. 4.15, b, lorsque nous avons , c'est-à-dire que le circuit prend le courant capacitif du générateur. La réaction de magnétisation longitudinale de l'armature, qui se produit dans ce cas, contribue à la croissance tu . Si , alors le circuit prend également le courant inductif du générateur. La réaction de démagnétisation longitudinale de l'armature entraîne une diminution U.
Dans certains cas, pour stabiliser la tension des générateurs, des inductances de saturation (DN) sont utilisées, qui sont magnétisées par le courant continu du système de régulation de tension. Avec une diminution de la tension, le régulateur augmente le courant magnétisant dans l'inductance, son inductance diminue en raison de la saturation du noyau, l'effet de la réaction de démagnétisation longitudinale de l'armature diminue, ainsi que la chute de tension aux bornes du DN, ce qui aide à restaurer la tension de sortie du générateur.
La régulation de tension et la stabilisation des générateurs avec PM peuvent être réalisées efficacement à l'aide d'un convertisseur à semi-conducteur, dans chaque phase duquel se trouvent deux thyristors anti-parallèles. Chaque alternance de la courbe de tension devant le convertisseur correspond à la tension directe sur l'un des thyristors. Si le système de contrôle donne des signaux pour allumer les thyristors avec un certain retard, ce qui correspond à l'angle de contrôle . Lorsque la tension derrière le convertisseur diminue, lorsque la tension aux bornes du générateur diminue, l'angle diminue de sorte que la tension aux bornes du générateur . À l'aide d'un tel convertisseur, il est possible non seulement de stabiliser, mais également de réguler la tension de sortie sur une large plage en modifiant l'angle. L'inconvénient du schéma décrit est la détérioration de la qualité de la tension avec une augmentation due à l'apparition d'harmoniques plus élevées.
Les méthodes décrites de régulation et de stabilisation de la tension associées à l'utilisation d'appareils externes lourds et encombrants par rapport au générateur. Il est possible d'assurer la réalisation de cet objectif en utilisant un enroulement magnétique supplémentaire (PO) dans le générateur courant continu, modifie le degré de saturation des fils magnétiques en acier et modifie ainsi la conductivité magnétique externe par rapport à l'aimant.
Le modèle d'utilité concerne le génie électrique, à savoir machines électriques, et concerne l'amélioration de la conception des générateurs synchrones de type terminal, qui peuvent être utilisés principalement pour générer de l'énergie électrique dans des éoliennes. La conception du générateur contient un boîtier dans lequel sont placés des éléments alternatifs du système électromagnétique (rotor-stator-rotor), réalisés sous la forme de disques montés sur un arbre fixe, où le disque du stator est relié rigidement à ce dernier, permanent des aimants sont fixés sur les disques du rotor et sur le disque du stator - des bobines formant son enroulement annulaire avec la sortie de ses extrémités à travers un trou axial dans l'arbre, où le boîtier se compose de deux boucliers - avant et arrière, montés sur l'arbre en roulements, le bouclier avant a un arbre-couvercle, les disques du rotor sont fixés sur les boucliers ci-dessus, le disque du stator est fixé sur l'arbre avec des liaisons multi-lames des deux côtés, où chaque lame est placée dans l'écart technologique entre les bobines électriques . Les avantages de ce générateur sont : plus petit, en comparaison avec des machines connues du même type de mêmes indicateurs de puissance, de poids et d'encombrement ; fiabilité de fonctionnement ; facilité de fabrication; haute efficacité; fabricabilité du montage-démontage du générateur et sa maintenabilité ; la possibilité de réaliser toutes les dimensions grâce à la fixation du noyau du stator sur un arbre fixe avec des liaisons multipales des deux côtés.
Le modèle d'utilité concerne le génie électrique, à savoir les machines électriques, et concerne l'amélioration de la conception des générateurs synchrones de type terminal, qui peuvent être utilisés principalement pour générer de l'énergie électrique dans des éoliennes.
Célèbre groupe électrogène synchrone avec excitation à partir d'aimants permanents, réalisés selon le type d'extrémité, contenant un stator, composé de deux parties avec des noyaux magnétiques annulaires situés coaxialement et parallèlement l'un à l'autre, entre lesquels le rotor est placé.
Dans la conception utilisée, le rotor est réalisé sous la forme d'un disque sur lequel des aimants permanents sont fixés des deux côtés, ce qui permet de les réaimanter d'un côté à l'autre, ce qui entraîne une diminution des caractéristiques d'aimants permanents, et, par conséquent, une diminution du rendement du générateur.
Le plus proche de l'objet revendiqué est un générateur électrique synchrone d'extrémité avec excitation à partir d'aimants permanents, contenant deux rotors à aimants permanents et un stator entre eux avec des bobines posées dans des rainures radiales situées sur la surface d'extrémité du stator.
Le placement des bobines dans les fentes réduit l'écart de fonctionnement, ce qui peut entraîner le collage du noyau du stator à aimant permanent, à la suite de quoi le générateur devient
inopérable. L'utilisation d'encoches conduit à l'apparition de composantes harmoniques indésirables des courants, à l'induction dans l'entrefer et, par conséquent, à une augmentation des pertes et, par conséquent, à une diminution efficacité du générateur. Les rotors de disque sont interconnectés par des broches d'alimentation, ce qui réduit la rigidité et la fiabilité de la structure.
Le résultat technique de la solution proposée, en tant que modèle utile, est d'éliminer le collage possible du noyau du stator avec des aimants permanents, ce qui assurera un fonctionnement garanti du générateur, réduira les pertes et, par conséquent, augmentera l'efficacité grâce à l'utilisation de un enroulement de stator annulaire. Ce modèle a une conception plus rigide en raison de la connexion des rotors entre eux en les fixant au boîtier du générateur, ce qui augmente sa fiabilité. Le noyau du stator est fixé sur un arbre fixe avec des liaisons multipales des deux côtés, ce qui conduit à une réduction des paramètres de poids et d'encombrement du générateur électrique synchrone frontal avec excitation par des aimants permanents et permet de réaliser un générateur avec des diamètres intérieur et extérieur suffisamment grands. Le modèle proposé permet d'assurer la fabricabilité du montage et du démontage du générateur et sa maintenabilité.
Le modèle d'utilité suppose la présence d'un boîtier dans lequel se trouvent des éléments alternatifs du système électromagnétique (rotor-stator-rotor), qui sont réalisés sous la forme de disques et sont montés sur un arbre fixe. Dans ce cas, le stator est solidaire de celui-ci. Des aimants permanents sont fixés sur les disques du rotor et des bobines sont fixées sur le disque du stator, formant son enroulement annulaire avec la sortie de ses extrémités à travers le trou axial de l'arbre. Le boîtier se compose de deux boucliers - avant et arrière, montés sur l'arbre en
roulements. Le bouclier avant a un couvercle d'arbre. Les disques de rotor sont fixés sur les boucliers ci-dessus, et le disque de stator est fixé sur l'arbre par des liens multi-lames des deux côtés, où chaque lame est placée dans l'écart technologique entre les bobines électriques.
La figure 1 représente le générateur en coupe longitudinale ; figure 2 - stator (vue de face).
Le générateur est constitué d'un stator 1 et de deux rotors 2. Le noyau du stator est réalisé sous la forme d'un disque obtenu par enroulement d'une bande d'acier électrique sur un mandrin dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur du stator. L'âme est fixée entre les maillons multilames 3 de part et d'autre. Chaque aube est placée dans l'interstice technologique entre les bobinages 4 de l'enroulement annulaire. Les maillons multilames sont boulonnés ensemble. Leurs bases sont réalisées sous la forme de douilles, qui sont montées sur un arbre fixe 5. Pour empêcher une éventuelle rotation du stator, les liens sont fixés avec une clé 6. Pour éliminer le mouvement axial du stator, un lien multilame est pressé contre l'épaulement de l'arbre, et l'autre est serré par une douille en acier 7, vissée à l'arbre autour de la circonférence par trois boulons. L'arbre a un trou axial à travers lequel les extrémités de l'enroulement sont amenées à la boîte à bornes.
Les noyaux des rotors sont en acier de construction, comme le noyau du stator, sous forme de disques dont la largeur est égale à la longueur de l'aimant permanent 8. Les aimants permanents sont des secteurs annulaires et sont collés au noyau. La largeur des aimants est égale à la largeur des bobines du stator et est proche de la valeur de la division polaire. Leurs dimensions ne sont limitées que par la largeur de la lame placée entre les bobinages de l'enroulement statorique. Noyaux attachés
vis à tête fraisée à l'intérieur des flasques 9 et 10. L'utilisation de vis à tête fraisée réduit le niveau de bruit pendant le fonctionnement du générateur. Les boucliers sont en alliage d'aluminium. Ils sont également interconnectés avec des vis à tête fraisée - l'un des boucliers présente des évidements spéciaux dans lesquels des écrous en acier sont enfoncés (pour renforcer la connexion, car l'aluminium est un matériau souple), dans lesquels les vis sont déjà vissées. Des roulements 11 remplis de graisse en permanence et deux rondelles de protection sont installés dans les boucliers. Le flasque de palier 9 comporte un couvercle d'arbre 12 en acier. Il remplit deux fonctions dans ce générateur : a) ferme le palier ; b) reçoit la rotation de l'entraînement. Le couvercle de l'arbre est fixé au bouclier de roulement avec 9 boulons depuis son côté intérieur.
Le fonctionnement de ce générateur s'effectue comme suit: l'entraînement transmet le couple à travers le couvercle d'arbre 12 à l'ensemble du corps, à la suite de quoi les rotors commencent à tourner. Le principe de fonctionnement de cette génératrice est similaire au principe de fonctionnement des génératrices synchrones connues : lorsque les rotors 2 tournent, le champ magnétique des aimants permanents traverse les spires de l'enroulement statorique, changeant à la fois en valeur absolue et en sens, et induit en eux une force électromotrice variable. Les bobines d'enroulement sont connectées en série de manière à ce que leurs forces électromotrices s'additionnent. La tension générée est prélevée aux extrémités de sortie de l'enroulement, qui vont à la boîte à bornes à travers le trou axial de l'arbre 5.
Cette conception du générateur vous permet d'éliminer le collage éventuel du noyau du stator avec des aimants permanents et, par conséquent, d'assurer un fonctionnement garanti du générateur; donne
la capacité de réduire les pulsations et les pertes de surface dans l'acier grâce à l'utilisation d'un noyau sans encoche et d'un enroulement de stator annulaire, ce qui augmente l'efficacité. Il permet également d'augmenter la fiabilité du générateur grâce à l'utilisation d'une structure plus rigide (reliant les rotors entre eux en les fixant au carter du générateur), de réduire les indicateurs de poids et d'encombrement à même puissance et de faire un générateur de n'importe quelle taille en attachant le noyau du stator à un arbre fixe avec des liaisons multipales des deux côtés. Le modèle proposé permet d'assurer la fabricabilité du montage et du démontage du générateur et sa maintenabilité.
Générateur électrique synchrone final à excitation par aimants permanents, contenant un boîtier dans lequel sont placés des éléments alternatifs du système électromagnétique (rotor - stator - rotor), réalisé sous la forme de disques montés sur un arbre fixe, où le disque du stator est relié rigidement à ce dernier, des constantes sont fixées sur les aimants des disques du rotor, et sur le disque du stator, il y a des bobines formant son enroulement annulaire avec ses extrémités sortant à travers un trou axial dans l'arbre, caractérisé en ce que le boîtier se compose de deux boucliers - avant et arrière, monté sur l'arbre dans des roulements, le bouclier avant a un couvercle d'arbre, les disques du rotor sont fixés sur les boucliers ci-dessus, le disque du stator est fixé sur l'arbre par des liens multi-pales des deux côtés, où chaque pale est placée dans le fossé technologique entre les bobines électriques.
La présente invention concerne le domaine de l'électrotechnique, à savoir les machines électriques sans balais, en particulier les générateurs à courant continu, et peut être utilisée dans tout domaine scientifique et technique nécessitant des sources d'énergie autonomes. Le résultat technique est la création d'un générateur électrique compact et performant, qui permet, tout en conservant une conception relativement simple et fiable, de faire varier largement les paramètres de sortie du courant électrique en fonction des conditions de fonctionnement. L'essence de l'invention réside dans le fait qu'une génératrice synchrone sans balais à aimants permanents est constituée d'une ou plusieurs sections, dont chacune comprend un rotor à noyau magnétique circulaire, sur lequel est fixé avec le même pas nombre pair des aimants permanents, un stator portant un nombre pair d'électro-aimants en forme de fer à cheval disposés deux à deux en vis-à-vis et comportant deux bobines avec une série d'enroulements opposés, un dispositif de redressement du courant électrique. Des aimants permanents sont fixés sur le noyau magnétique de telle sorte qu'ils forment deux rangées parallèles de pôles à polarité alternative longitudinale et transversale. Des électroaimants sont orientés à travers lesdites rangées de pôles de sorte que chacune des bobines d'électroaimant soit située au-dessus d'une des rangées parallèles de pôles de rotor. Le nombre de pôles d'une rangée, égal à n, satisfait la relation : n=10+4k, où k est un entier qui prend les valeurs 0, 1, 2, 3, etc. Le nombre d'électroaimants dans le générateur ne dépasse généralement pas le nombre (n-2). 12 sem. f-ly, 9 malades.
Dessins au brevet RF 2303849
La présente invention concerne les machines électriques sans balais, en particulier les générateurs à courant continu, et peut être utilisée dans tout domaine scientifique et technique nécessitant des sources d'énergie autonomes.
Les machines synchrones à courant alternatif sont largement utilisées aussi bien dans le domaine de la production que dans le domaine de la consommation d'énergie électrique. Tous machines synchrones ont la propriété de réversibilité, c'est-à-dire que chacun d'eux peut fonctionner aussi bien en mode générateur qu'en mode moteur.
Un générateur synchrone contient un stator, généralement un cylindre stratifié creux avec des rainures longitudinales sur la surface intérieure, dans lequel se trouve l'enroulement du stator, et un rotor, qui sont des aimants permanents de polarité alternative, situés sur un arbre qui peut être entraîné dans un sens. d'une façon ou d'une autre. Dans les générateurs industriels de grande puissance pour obtenir un excitant champ magnétique utiliser un bobinage d'excitation situé sur le rotor. Dans les générateurs synchrones de puissance relativement faible, on utilise des aimants permanents situés sur le rotor.
A vitesse constante, la forme de la courbe FEM générée par le générateur n'est déterminée que par la loi de répartition de l'induction magnétique dans l'entrefer entre le rotor et le stator. Par conséquent, pour obtenir une tension à la sortie d'un générateur d'une certaine forme et pour convertir efficacement l'énergie mécanique en énergie électrique, différentes géométries de rotor et de stator sont utilisées, et le nombre optimal de pôles magnétiques permanents et le nombre de tours du stator bobinage sont sélectionnés (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537). Les paramètres énumérés ne sont pas universels, mais sont sélectionnés en fonction des conditions de fonctionnement, ce qui entraîne souvent une détérioration d'autres caractéristiques du générateur électrique. De plus, la forme complexe du rotor ou du stator complique la fabrication et le montage du générateur et, par conséquent, augmente le coût du produit. Le rotor d'un générateur magnétoélectrique synchrone peut avoir forme différente, par exemple, lorsque batterie faible le rotor est généralement réalisé sous la forme d'un "astérisque", avec une puissance moyenne - avec des pôles en forme de griffes et des aimants permanents cylindriques. Le rotor à griffes permet d'obtenir une génératrice à dissipation polaire, ce qui limite le courant d'appel en cas de court-circuit brutal de la génératrice.
Dans un générateur à aimants permanents, il est difficile de stabiliser la tension lorsque la charge change (car il n'y a pas de rétroaction magnétique, comme par exemple dans les générateurs avec un enroulement d'excitation). Pour stabiliser la tension de sortie et redresser le courant, divers circuits électriques sont utilisés (GB 1146033).
La présente invention vise la création d'un générateur électrique compact à haut rendement, qui permet, tout en conservant une conception relativement simple et fiable, de faire largement varier les paramètres de sortie du courant électrique en fonction des conditions de fonctionnement.
Le générateur électrique réalisé conformément à la présente invention est un générateur synchrone à aimant permanent sans balai. Il se compose d'une ou plusieurs sections, dont chacune comprend :
Un rotor à circuit magnétique circulaire, sur lequel sont fixés un nombre pair d'aimants permanents de même pas,
Stator portant un nombre pair d'électroaimants en forme de fer à cheval (en forme de U) disposés par paires en face l'un de l'autre et ayant deux bobines chacune avec un sens d'enroulement séquentiellement opposé,
Dispositif pour redresser le courant électrique.
Des aimants permanents sont fixés sur le noyau magnétique de telle sorte qu'ils forment deux rangées parallèles de pôles à polarité alternative longitudinale et transversale. Des électroaimants sont orientés à travers lesdites rangées de pôles de sorte que chacune des bobines d'électroaimant soit située au-dessus d'une des rangées parallèles de pôles de rotor. Le nombre de pôles d'une rangée, égal à n, satisfait la relation : n=10+4k, où k est un entier qui prend les valeurs 0, 1, 2, 3, etc. Le nombre d'électroaimants dans le générateur ne dépasse généralement pas le nombre n-2.
Le dispositif de redressement du courant est généralement l'un des circuits redresseurs standards réalisés sur diodes : pleine onde avec point milieu ou pont, relié aux bobinages de chaque électroaimant. Si nécessaire, un autre circuit de redressement peut également être utilisé.
Selon les caractéristiques de fonctionnement du générateur électrique, le rotor peut être situé à la fois à l'extérieur du stator et à l'intérieur du stator.
Le générateur électrique réalisé conformément à la présente invention peut comprendre plusieurs tronçons identiques. Le nombre de ces sections dépend de la puissance de la source d'énergie mécanique (moteur d'entraînement) et des paramètres requis du générateur. De préférence, les tronçons sont déphasés entre eux. Ceci peut être réalisé, par exemple, en décalant initialement le rotor dans des sections adjacentes d'un angle α allant de 0° à 360°/n ; ou décalage angulaire des électroaimants du stator dans des sections adjacentes les unes par rapport aux autres. De préférence, le générateur comprend également une unité de régulation de tension.
L'essentiel de l'invention est illustré par les dessins suivants :
les figures 1(a) et (b) montrent un schéma d'un générateur électrique réalisé 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 ;
la figure 3 montre un schéma de circuit d'un générateur électrique avec un circuit de redressement à point médian pleine onde;
la figure 4 montre un schéma de circuit d'un générateur électrique avec l'un des circuits de redressement en pont;
la figure 5 est un schéma d'un générateur électrique avec un autre circuit en pont redresseur;
la figure 6 est un schéma d'un générateur électrique avec un autre circuit en pont redresseur;
la figure 7 est un schéma d'un générateur électrique avec un autre circuit en pont redresseur;
Fig.8 montre un schéma d'un générateur électrique avec un rotor externe;
La figure 9 est une image d'un générateur à plusieurs sections réalisé conformément à la présente invention.
Les figures 1(a) et (b) montrent le générateur, réalisé conformément à la présente invention, qui comprend un boîtier 1; rotor 2 avec un circuit magnétique circulaire 3, sur lequel un nombre pair d'aimants permanents 4 est fixé avec le même pas; un stator 5 portant un nombre pair d'électroaimants en fer à cheval 6 disposés deux à deux en vis-à-vis, et un moyen de redressement du courant (non représenté).
Le corps 1 du générateur est généralement coulé à partir d'un alliage d'aluminium ou de fonte, ou réalisé par soudage. L'installation du générateur électrique à l'endroit de son installation est réalisée au moyen de pattes 7 ou au moyen d'une bride. Le stator 5 a un cylindre surface intérieure, sur lesquels sont fixés des électro-aimants 6 identiques avec le même pas, en l'occurrence dix. Chacun de ces électroaimants comporte deux bobines 8 avec des enroulements en série dans le sens opposé, situées sur un noyau 9 en forme de U. Le noyau 9 est assemblé à partir de plaques d'acier électrique découpées avec de la colle ou rivetées. Les conclusions des enroulements d'électroaimants à travers l'un des circuits redresseurs (non représentés) sont connectées à la sortie du générateur.
Le rotor 3 est séparé du stator par un entrefer et porte un nombre pair d'aimants permanents 4 disposés de manière à former deux rangées de pôles parallèles, équidistantes de l'axe de la génératrice et de polarité alternée dans les directions longitudinale et transversale. (Figure 2). Le nombre de pôles d'une rangée satisfait la relation : n=10+4k, où k est un entier qui prend les valeurs 0, 1, 2, 3, etc. Dans ce cas (Figure 1) n = 14 (k = 1) et, par conséquent, le nombre total de pôles magnétiques permanents est de 28. Lorsque le générateur tourne, chacune des bobines d'électroaimant passe sur la rangée correspondante de pôles alternatifs. Les aimants permanents et les noyaux des électroaimants sont façonnés pour minimiser les pertes et pour uniformiser (autant que possible) le champ magnétique dans l'entrefer pendant le fonctionnement du générateur.
Le principe de fonctionnement du générateur électrique, réalisé 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 couple du moteur d'entraînement, le rotor du générateur tourne à une certaine fréquence. Dans ce cas, dans l'enroulement des bobines d'électroaimants, conformément au phénomène d'induction électromagnétique, une FEM est induite. Étant donné que les bobines d'un électroaimant individuel ont un sens d'enroulement différent et se trouvent à tout moment dans la zone d'action de différents pôles magnétiques, la FEM induite dans chacun des enroulements s'additionne.
Lors de la rotation du rotor, le champ magnétique de l'aimant permanent tourne à une certaine fréquence, donc chacun des enroulements des électroaimants se retrouve alternativement dans la zone du pôle nord (N) magnétique, puis dans la zone du pôle magnétique sud (S). Dans ce cas, le changement de pôles s'accompagne d'un changement de direction de la FEM dans les enroulements des électroaimants.
Les enroulements de chaque électroaimant sont connectés à un redresseur de courant, qui est généralement l'un des circuits redresseurs standard à diodes : pleine onde avec un point médian ou l'un des circuits en pont.
La figure 3 montre un schéma de circuit d'un redresseur double alternance avec un point médian, pour un générateur électrique à trois paires d'électroaimants 10. Sur la figure 3, les électroaimants sont numérotés de I à VI. L'une des sorties de l'enroulement de chaque électroaimant et la sortie opposée de l'enroulement de l'électroaimant opposé sont reliées à une sortie 12 du générateur ; d'autres conclusions des enroulements des électroaimants nommés sont connectées via des diodes 11 à une autre sortie 13 du générateur (avec cette inclusion de diodes, la sortie 12 sera négative et la sortie 13 sera positive). Autrement dit, si pour l'électroaimant I, le début de l'enroulement (B) est connecté au bus négatif, alors pour l'électroaimant opposé IV, la fin de l'enroulement (E) est connectée au bus négatif. Il en est de même pour les autres électroaimants.
Les figures 4 à 7 montrent divers circuits de pont de redressement. La connexion des ponts qui redressent le courant de chacun des électroaimants peut être parallèle, série ou mixte. Du tout divers régimes utilisé pour redistribuer les caractéristiques de courant et de potentiel de sortie du générateur. Un même générateur électrique, selon les modes de fonctionnement, peut comporter l'un ou l'autre circuit de redressement. De préférence, le générateur contient un interrupteur supplémentaire qui vous permet de sélectionner le mode de fonctionnement souhaité (schéma de connexion en pont).
La figure 4 montre un schéma de circuit d'un générateur électrique avec l'un des circuits de redressement en pont. Chacun des électroaimants I-VI est connecté à un pont séparé 15, qui sont à leur tour connectés en parallèle. Les pneumatiques communs sont reliés respectivement à la sortie négative 12 du générateur ou au positif 13.
La figure 5 montre un circuit électrique avec une connexion en série de tous les ponts.
La figure 6 montre un circuit électrique avec une connexion mixte. Ponts redressant le courant des électroaimants : I et II ; III et IV; V et VI sont connectés par paires en série. Et les paires, à leur tour, sont connectées en parallèle via des bus communs.
La figure 7 montre un schéma de circuit d'un générateur électrique, dans lequel un pont séparé redresse le courant d'une paire d'électroaimants diamétralement opposés. Pour chaque paire d'électroaimants diamétralement opposés, les bornes similaires (dans ce cas "B") sont connectées électriquement entre elles, et les bornes restantes sont connectées à un pont redresseur 15. Le nombre total de ponts est m/2. Entre eux, les ponts peuvent être connectés en parallèle et/ou en série. La figure 7 montre une connexion parallèle de ponts.
Selon les caractéristiques de fonctionnement du générateur électrique, le rotor peut être situé à la fois à l'extérieur du stator et à l'intérieur du stator. La figure 8 montre un schéma d'un générateur électrique à rotor externe (10 électroaimants ; 36=18+18 aimants permanents (k=2)). La conception et le principe de fonctionnement d'un tel générateur électrique sont similaires à ceux décrits ci-dessus.
Le générateur électrique, réalisé conformément à la présente invention, peut comprendre plusieurs tronçons A, B et C (Fig.9). Le nombre de ces sections dépend de la puissance de la source d'énergie mécanique (moteur d'entraînement) et des paramètres requis du générateur. Chacune des sections correspond à l'une des conceptions décrites ci-dessus. Le générateur de puissance peut comprendre à la fois des sections identiques et des sections qui diffèrent les unes des autres par le nombre d'aimants permanents et/ou d'électroaimants ou par le circuit de redressement.
De préférence, des tronçons identiques sont déphasés entre eux. Ceci peut être réalisé, par exemple, par le décalage initial du rotor dans les sections adjacentes et le décalage angulaire des électroaimants du stator dans les sections adjacentes les uns par rapport aux autres.
Exemples de mise en œuvre :
Exemple 1. Conformément à la présente invention, un générateur électrique a été fabriqué pour alimenter des appareils électriques avec une tension allant jusqu'à 36 V. Le générateur électrique est constitué d'un rotor externe rotatif, sur lequel 36 aimants permanents sont placés (18 dans chaque rangée, k=2) en alliage Fe-Nd -IN. Le stator porte 8 paires d'électro-aimants, dont chacun a deux bobines contenant 100 tours de fil PETV d'un diamètre de 0,9 mm. Le circuit de commutation est un pont, avec la connexion des mêmes conclusions d'électroaimants diamétralement opposés (Fig.7).
diamètre extérieur - 167 mm;
tension de sortie - 36 V;
courant maximal - 43 A;
puissance - 1,5 kW.
Exemple 2 Conformément à la présente invention, on a réalisé un générateur électrique pour recharger des alimentations (une paire de batteries 24 V) de véhicules électriques urbains. Le générateur électrique est constitué d'un rotor interne rotatif, sur lequel sont placés 28 aimants permanents (14 dans chaque rangée, k = 1), en alliage Fe-Nd-B. Le stator porte 6 paires d'électroaimants, dont chacun a deux bobines contenant 150 tours chacune, enroulées avec du fil PETV d'un diamètre de 1,0 mm. Le circuit de commutation est à onde pleine avec un point médian (Figure 3).
Le groupe électrogène a les paramètres suivants :
diamètre extérieur - 177 mm;
tension de sortie - 31 V (pour charger la batterie 24 V);
courant maximal - 35A,
puissance maximale - 1,1 kW.
De plus, le générateur contient un régulateur de tension automatique pour 29,2 V.
RÉCLAMATION
1. Un générateur électrique contenant au moins une section circulaire, comprenant un rotor à circuit magnétique circulaire, sur lequel sont fixés un nombre pair d'aimants permanents de même pas, formant deux rangées parallèles de pôles à polarité alternative longitudinale et transversale, un stator portant un nombre pair d'électro-aimants en forme de fer à cheval, disposés par paires en face l'un de l'autre, un dispositif de redressement du courant électrique, où chacun des électro-aimants a deux bobines avec une série d'enroulements opposés, tandis que chacune des bobines des électro-aimants est située au-dessus de l'une des rangées parallèles de pôles du rotor et le nombre de pôles dans une rangée égal à n satisfait le rapport
n=10+4k, où k est un entier qui prend les valeurs 0, 1, 2, 3, etc.
2. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre d'électroaimants statoriques m satisfait le 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 sorties des enroulements des électroaimants.
4. Générateur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les diodes sont connectées dans un circuit double alternance avec un point milieu.
5. Générateur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les diodes sont montées en pont.
6. Générateur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de ponts est égal à m, et ils sont reliés entre eux en série, ou en parallèle, ou en série-parallèle.
7. Générateur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de ponts est égal à m/2 et l'une des sorties de même nom de chaque paire d'électroaimants diamétralement opposés sont reliées entre elles, et les autres sont reliées 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 comporte au moins deux tronçons identiques.
11. Générateur électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'au moins deux tronçons sont déphasés l'un par rapport à l'autre.
12. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux tronçons différents par le nombre d'électroaimants.
13. Générateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en outre un bloc régulateur de tension.
L'invention concerne le domaine de l'électrotechnique et de l'électrotechnique, en particulier les génératrices synchrones à excitation par aimants permanents. Le résultat technique est l'expansion des paramètres de fonctionnement du générateur synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et la tension alternative de sortie, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lors du soudage à l'arc électrique dans divers modes. Le générateur synchrone à excitation par des aimants permanents contient un ensemble de paliers de stator avec paliers de support (1, 2, 3, 4), sur lequel est monté un groupe de circuits magnétiques annulaires (5) avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipés de bobines électriques (6) posés dessus avec des enroulements d'ancrage polyphasés (7) et (8) du stator, montés sur l'arbre support (9) avec possibilité de rotation dans les paliers support (1, 2, 3, 4) autour l'ensemble de palier de stator, un groupe de rotors annulaires (10) avec des rotors annulaires montés sur les parois latérales intérieures des inserts magnétiques (11) avec des pôles magnétiques alternant dans la direction circonférentielle à partir de paires p, recouvrant les corniches polaires avec des bobines électriques (6) des enroulements d'induit (7, 8) du circuit magnétique statorique annulaire. L'ensemble palier du stator est réalisé à partir d'un ensemble de modules identiques. Les modules de l'ensemble de roulement du stator sont installés avec la possibilité de leur rotation relative autour de l'axe, un pin avec un arbre de support (9), et sont équipés d'un entraînement lié cinématiquement avec eux pour une rotation angulaire par rapport à chacun autre, et les phases des enroulements d'ancrage des modules mentionnés du même nom sont interconnectées, formant une phase commune de l'enroulement d'induit du stator. 5 z.p. f-ly, 3 malades.
Dessins au 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 des sources d'énergie autonomes sur des voitures, des bateaux, ainsi que dans des alimentations autonomes pour consommateurs à courant alternatif de type industriel standard fréquence et augmentation de fréquence et dans les centrales électriques autonomes comme source de courant de soudage pour le soudage à l'arc électrique sur le terrain.
Génératrice synchrone connue à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble porte-stator avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement stator induit, et également monté sur un arbre de support pour la rotation dans les paliers de support mentionnés, un rotor avec des aimants d'excitation permanents (voir, par exemple, A.I. Voldek, "Electric Machines", ed. Energia, Leningrad branch, 1974, p. 794).
Les inconvénients du générateur synchrone connu sont une consommation de métal importante et des dimensions importantes dues à une consommation de métal importante et aux dimensions d'une forme cylindrique massive du rotor, 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 stator avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement stator induit, un rotor annulaire monté pour tourner autour du circuit magnétique du stator annulaire avec un insert magnétique annulaire monté sur la paroi latérale intérieure avec des pôles magnétiques alternant dans la direction circonférentielle, recouvrant les rebords des pôles avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit du circuit magnétique du stator annulaire spécifié ( voir par exemple le brevet RF n° 2141716, classe N 02 K 21/12 selon la demande n° 4831043/09 du 2 mars 1988).
Un inconvénient du générateur synchrone connu avec excitation par des aimants permanents est les paramètres de fonctionnement étroits dus au manque de capacité à contrôler la puissance active du générateur synchrone, car dans la conception de ce générateur à inducteur synchrone, il n'y a aucune possibilité de changer rapidement le flux magnétique total généré par les aimants permanents individuels de l'insert magnétique annulaire spécifié.
L'analogue le plus proche (prototype) est un générateur synchrone à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble de roulements de stator avec des roulements de support, sur lequel un circuit magnétique annulaire est monté avec des rebords polaires le long de la périphérie, équipés de bobines électriques placées dessus avec un multi -enroulement d'induit de phase du stator, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés autour du circuit magnétique annulaire du stator ; RF n° 2069441, classe H 02 K 21/22 selon la demande n° 4894702/07 du 06/01/1990).
L'inconvénient du générateur synchrone connu avec excitation par des aimants permanents est également des paramètres de fonctionnement étroits, en raison à la fois de l'incapacité de contrôler la puissance active du générateur d'inductance synchrone et de l'incapacité de contrôler l'amplitude de la tension alternative de sortie, ce qui le rend difficile de l'utiliser comme source de courant de soudage dans le soudage à l'arc (dans la conception du générateur synchrone bien connu, il n'y a aucune possibilité de changer rapidement l'amplitude du flux magnétique total des aimants permanents individuels, qui forment un insert magnétique annulaire Entre elles).
Le but de la présente invention est d'étendre les paramètres de fonctionnement d'un générateur synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et la possibilité de réguler la tension alternative, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage. lors du soudage à l'arc électrique dans différents modes.
Ce but est atteint par le fait qu'une génératrice synchrone à excitation par aimants permanents, contenant un ensemble palier stator avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement d'induit polyphasé du stator, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés autour du circuit magnétique annulaire du stator ; le stator est constitué d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire indiqué et un rotor, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe coaxial à l'arbre de support, et équipé d'un entraînement cinématiquement relié pour leur rotation angulaire l'un par rapport à l'autre, et de même les phases du les enroulements d'induit dans les modules de l'unité de palier de stator sont interconnectés, formant les phases communes de l'enroulement d'induit du stator.
Une différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec excitation par des aimants permanents est que les mêmes pôles magnétiques des inserts magnétiques annulaires des rotors annulaires dans les modules adjacents de l'ensemble de support de stator sont situés de manière congruente les uns par rapport aux autres dans les mêmes plans radiaux, et les les extrémités des phases de l'enroulement d'induit dans un module de l'ensemble de support de stator sont connectées aux débuts des phases d'enroulement d'induit du même nom dans un autre module adjacent de l'unité de support de stator, formant en liaison les unes avec les autres les phases communes du stator enroulement d'induit.
De plus, chacun des modules de l'ensemble de palier de stator comprend un manchon annulaire avec une bride de poussée externe et un manchon 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 un flasque de poussée interne, dans lequel ledit insert magnétique annulaire correspondant est installé. , dans lequel lesdites douilles annulaires des modules de l'ensemble de paliers de stator sont reliées par leur paroi latérale cylindrique intérieure à l'un desdits paliers de support, dont l'autre sont reliées aux parois des trous centraux dans les extrémités des coupelles correspondantes indiquées, les coques annulaires du rotor annulaire sont reliées rigidement à l'arbre de support au moyen d'unités de fixation, et le circuit magnétique annulaire dans le module correspondant du stator l'unité de roulement est montée sur le manchon annulaire spécifié, rigidement fixé par sa bride de poussée extérieure à la paroi cylindrique latérale de la coupelle et formant, avec cette dernière, une cavité annulaire, dans laquelle le circuit magnétique annulaire correspondant indiqué avec des bobines électriques du l'enroulement d'induit de stator correspondant est placé. Une différence supplémentaire de la génératrice synchrone proposée avec excitation par aimants permanents est que chacune des unités de fixation reliant la coque annulaire du rotor annulaire à l'arbre de support comprend un moyeu monté sur l'arbre de support avec une bride rigidement fixée à la bride de poussée interne de la coque 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'ensemble de support de stator les uns par rapport aux autres est monté au moyen d'un ensemble de support sur les modules de l'ensemble de support de stator.
De plus, l'entraînement en rotation angulaire les uns par rapport aux autres des modules de l'ensemble palier stator est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère et un écrou, et l'ensemble de support pour l'entraînement en rotation angulaire des tronçons de l'ensemble porte-stator comprend une patte de support fixée sur l'une des coupelles mentionnées, et une barre de support sur l'autre coupelle. , tandis que la vis mère est reliée de manière pivotante par une charnière à deux degrés à une extrémité passant par un axe parallèle à l'axe de l'arbre de support mentionné, avec la barre de support spécifiée, réalisé avec une fente de guidage située le long de l'arc de cercle, et l'écrou du mécanisme à vis est relié de manière pivotante à une extrémité avec ladite patte, est réalisé à l'autre extrémité avec un tige passée à travers une fente de guidage dans la barre de support et équipée d'un élément de verrouillage.
L'essentiel de l'invention est illustré par des dessins.
La figure 1 montre une vue générale du générateur synchrone proposé avec excitation à partir d'aimants permanents en coupe longitudinale ;
Figure 2 - vue A sur la figure 1 ;
La figure 3 représente schématiquement le circuit d'excitation magnétique d'une génératrice synchrone dans le mode de réalisation avec 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 du porte-stator unité) pour le nombre de paires de pôles statoriques p=8 ;
Figure 4 - la même, avec les phases des circuits électriques triphasés des enroulements d'ancrage du stator, déployées les unes par rapport aux autres en position angulaire sous un angle égal à 360/2p degrés ;
La figure 5 montre l'option circuit électrique connexions des enroulements d'ancrage du stator du générateur synchrone avec la connexion des phases du générateur avec une étoile et la connexion en série des mêmes phases dans les phases communes formées par elles;
La figure 6 montre une autre version du circuit électrique pour connecter les enroulements d'induit du stator d'un générateur synchrone avec la connexion des phases du générateur en triangle et la connexion en série des mêmes phases dans les phases communes formées par elles;
La figure 7 montre un diagramme vectoriel schématique de la variation de l'amplitude des tensions de phase d'un générateur synchrone avec un tour angulaire des phases correspondantes du même nom des enroulements d'induit du stator (respectivement, les modules de l'unité de support de stator) à l'angle approprié et le moment où ces phases sont connectées selon le schéma "en étoile" ;
Figure 8 - idem, lors de la connexion des phases des enroulements d'ancrage du stator selon le schéma "triangle";
La figure 9 montre un schéma avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie d'un générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec la réduction de l'angle de rotation électrique correspondant de la tension vecteur dans la phase pour connecter les phases selon le schéma "en étoile" ;
La figure 10 montre un schéma avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie d'un générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec la réduction de l'angle de rotation électrique correspondant de la tension vecteur dans la phase pour connecter les phases selon le schéma "triangle".
La génératrice synchrone à excitation par aimants permanents contient un ensemble palier stator avec paliers supports 1, 2, 3, 4, sur lequel est monté un groupe de noyaux magnétiques annulaires identiques 5 (par exemple, sous forme de disques monolithiques en composite de poudre matériau magnétiquement doux) avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipées de placées dessus par des bobines électriques 6 avec multiphasé (par exemple, triphasé, 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'ensemble palier du stator, un groupe de rotors annulaires identiques 10, avec des inserts magnétiques annulaires 11 montés sur les parois latérales intérieures (par exemple, sous la forme d'anneaux magnétiques monolithiques en matériau magnétoanisotrope en poudre) avec des pôles magnétiques alternant dans le sens circonférentiel à partir de p-paires (dans cette version du générateur, le nombre de paires p de pôles magnétiques est de 8), recouvrant les protubérances polaires avec des bobinages électriques 6 des enroulements d'induit 7, 8 de ces circuits magnétiques annulaires 5 du stator. L'ensemble palier stator est constitué d'un groupe de modules identiques dont chacun comprend une douille annulaire 12 avec une bride de poussée extérieure 13 et une coupelle 14 avec un trou central "a" à l'extrémité 15 et avec une paroi cylindrique latérale 16. Chacun des rotors annulaires 10 comporte une virole annulaire 17 à flasque de poussée interne 18. Les douilles annulaires 12 des modules de l'ensemble palier stator sont associées par leur paroi latérale intérieure cylindrique à l'un des paliers supports mentionnés (avec paliers supports 1, 3), dont les autres (paliers de support 2, 4) sont associés aux parois des trous centraux "a" aux extrémités 15 des coupelles respectives 14 indiquées. Les coquilles annulaires 17 des rotors annulaires 10 sont reliées rigidement à l'arbre de support 9 au moyen de fixations, et chacun des circuits magnétiques annulaires 5 dans le module correspondant de l'ensemble de palier de stator est monté sur le manchon annulaire spécifié 12, fixé rigidement avec sa bride de poussée extérieure 13 avec une paroi cylindrique latérale 16 de la coupelle 14 et formant, avec celle-ci, une cavité annulaire "b", dans laquelle est placé le circuit magnétique annulaire correspondant indiqué 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 du stator (coussinets annulaires 12 avec manchons 14 qui forment ces modules) sont installés avec la possibilité de leur rotation relative les uns par rapport aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre de support 9, et sont équipés d'une liaison cinématique entraînement en rotation angulaire de ceux-ci l'un par rapport à l'autre, montés au moyen de l'ensemble support sur les modules de l'ensemble palier stator. Chacune des attaches reliant la virole annulaire 17 du rotor annulaire 10 correspondant à l'arbre support 9 comporte un moyeu 19 monté sur l'axe support 9 avec une bride 20 solidaire de la bride intérieure de poussée 18 de la virole annulaire 17 correspondante. L'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'ensemble palier stator les uns par rapport aux autres dans le mode de réalisation particulier présenté est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère 21 et un écrou 22, et l'ensemble de support de l'entraînement pour le tour angulaire des tronçons de l'ensemble palier stator comprend une patte d'appui 23 fixée sur l'une des coupelles 14 précitées, et sur l'autre glace 14, une barre d'appui 24. La vis mère 21 est reliée en pivotement par une charnière à deux degrés (une charnière à deux degrés de liberté) avec une extrémité "dans" à travers un axe 25 parallèle à l'axe O-O1 de l'arbre de support mentionné 9, avec la barre de support spécifiée 24, réalisée avec située le long de l'arc de cercle avec une fente de guidage "g", et l'écrou 22 du mécanisme à vis est relié de manière pivotante à une extrémité avec la patte de support mentionnée 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, relié de manière pivotante à la patte de support 23, se trouve un élément de blocage supplémentaire 28 (écrou de blocage supplémentaire). L'arbre support 9 est équipé de ventilateurs 29 et 30 pour refroidir les enroulements d'induit 7, 8 du stator, dont l'un (29) est situé à une extrémité de l'arbre support 9, et l'autre (30) est placé entre les sections de l'ensemble palier stator et montées sur l'arbre de support 9. les coussinets 12 des sections de l'ensemble palier stator sont réalisés avec des trous de ventilation "d" sur les brides de poussée extérieures 13 pour faire passer le flux d'air dans les cavités annulaires correspondantes "b " formé par les douilles annulaires 12 et les coupelles 14, et refroidissant ainsi les enroulements d'ancrage 7 et 8, placés dans des bobines électriques 6 sur les protubérances polaires des noyaux magnétiques annulaires 5. A l'extrémité de l'arbre de support 9, sur lequel le ventilateur 29 se trouve, une poulie à courroie trapézoïdale 31 est montée pour entraîner les rotors annulaires 10 de la génératrice synchrone. Le ventilateur 29 est fixé directement sur la poulie à courroie trapézoïdale 31. A l'autre extrémité de la vis-mère 21 du mécanisme à vis, une poignée 32 est installée pour la commande manuelle du mécanisme à vis de l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'ensemble palier 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 en anneau 5 modules de l'unité de support de stator sont interconnectées, formant des phases communes du générateur (connexion des mêmes phases en général, à la fois en série et en parallèle, ainsi que composé ). Les pôles magnétiques du même nom ("nord" et, par conséquent, "sud") des inserts 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 par rapport 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 annulaire 5 d'un module de l'unité porte-stator sont connectées aux débuts des mêmes phases (A2 , B2, C2) de l'enroulement d'induit (enroulement 8) dans un autre module adjacent portant le noeud du stator, formant en série entre eux les phases communes de l'enroulement d'induit du stator.
Le générateur synchrone avec excitation par des aimants permanents fonctionne comme suit.
De l'entraînement (par exemple, d'un moteur à combustion interne, principalement diesel, non représenté sur le dessin) à travers la poulie 31 de la transmission à courroie trapézoïdale, le mouvement de rotation est transmis à l'arbre de support 9 avec des rotors annulaires 10. Lorsque le des rotors annulaires 10 (coquilles annulaires 17) tournent avec des inserts magnétiques annulaires 11 (par exemple, des anneaux magnétiques monolithiques en matériau magnétoanisotrope en poudre) des flux magnétiques rotatifs sont créés qui pénètrent dans l'espace annulaire d'air entre les inserts magnétiques annulaires 11 et les noyaux magnétiques annulaires 5 (par exemple, des disques monolithiques en matériau composite pulvérulent magnétiquement doux) des modules de l'ensemble palier stator, ainsi que pénétrant dans les protubérances polaires radiales (classiquement non représentées sur le dessin) des noyaux magnétiques annulaires 5. Lors de la rotation de les rotors annulaires 10, le passage alterné des pôles magnétiques alternatifs "nord" et "sud" des inserts magnétiques annulaires 11 s'effectue également sur les protubérances polaires radiales des noyaux magnétiques annulaires 5 des modules de l'ensemble palier stator, provoquant des pulsations du flux magnétique rotatif à la fois en amplitude et en direction dans les saillies polaires radiales de ces circuits magnétiques annulaires 5. Dans ce cas, des forces électromotrices variables (FEM) sont induites dans les enroulements d'induit 7 et 8 du stator avec une mutuelle déphasage dans chacun des enroulements d'induit à m phases 7 et 8 à un angle égal à 360 / m degrés électriques, et pour les enroulements d'induit triphasés présentés 7 et 8 dans leurs phases (A1, B1, C1 et A2, B2 , C2) des forces électromotrices alternatives sinusoïdales (EMF) sont induites avec un déphasage entre elles à un angle de 120 degrés et avec une fréquence égale au produit du nombre de paires (p) de pôles magnétiques dans l'insert magnétique annulaire 11 par la vitesse de rotation des rotors annulaires 10 (pour le nombre de paires de pôles magnétiques p = 8, des champs électromagnétiques variables de fréquence principalement augmentée sont induits, par exemple avec une fréquence de 400 Hz) . Courant alternatif (par exemple, triphasé ou, en général, m-phase) traversant un enroulement d'induit de stator commun formé par la connexion ci-dessus entre les mêmes phases (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) des enroulements d'induit 7 et 8 dans les noyaux magnétiques annulaires adjacents 5, est alimenté aux connecteurs d'alimentation électrique de sortie (non représentés sur le dessin) pour connecter des récepteurs d'énergie électrique CA (par exemple, pour connecter des moteurs électriques, des outils électriques, des pompes électriques, des appareils de chauffage, comme ainsi que pour connecter des équipements de soudage électrique, etc. ). Dans le mode de réalisation présenté du générateur synchrone, la tension de phase de sortie (Uf) dans l'enroulement d'induit du stator commun (formé par la connexion susmentionnée correspondante entre les mêmes phases des enroulements d'induit 7 et 8 dans les circuits magnétiques en anneau 5) dans la position initiale initiale des modules de l'ensemble palier stator (sans déplacement angulaire de chacun par rapport à l'autre de ces modules de l'ensemble porte-stator et, par conséquent, sans déplacement angulaire l'un par rapport à l'autre des noyaux magnétiques annulaires 5 à protubérances polaires le long de la périphérie) est égal à la somme modulo des tensions de phase individuelles (Uf1 et Uf2) dans les enroulements d'induit 7 et 8 des noyaux magnétiques annulaires des modules de l'ensemble de support de stator (dans le cas général, la puissance totale 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 Fig.7 et 8 avec diagrammes de tension). S'il est nécessaire de modifier (réduire) l'amplitude de la tension de phase de sortie Uph (et, par conséquent, la tension linéaire 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 rotation angulaire des modules individuels du nœud porteur est effectuée stator les uns par rapport aux autres selon un certain angle (donné ou calibré). Dans ce cas, l'élément de blocage 27 de l'écrou 22 du mécanisme à vis de l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'ensemble palier stator est déverrouillé et, au moyen de la poignée 32, la vis mère 21 du mécanisme à vis est tourné, à la suite de quoi le mouvement angulaire de l'écrou 22 le long de l'arc de cercle dans la fente "g" de la barre de support 24 et la rotation d'un angle donné de l'un des modules de l'ensemble porte-stator avec par rapport à un autre module de cet ensemble porte-stator autour de l'axe O-O1 de l'arbre support 9 l'autre module de l'ensemble palier stator avec la barre support 24, présentant une fente "g", est en position fixe, c'est-à-dire fixé sur socle quelconque, non représenté classiquement au dessin présenté). Avec une rotation angulaire des modules de l'ensemble de roulement du stator (coussinets annulaires 12 avec coupelles 14) les uns par rapport aux autres autour de l'axe O-O1 de l'arbre de support 9, les noyaux magnétiques annulaires 5 avec des protubérances polaires le long de la périphérie sont également mis en rotation l'une par rapport à l'autre selon un angle donné, de sorte que le virage s'effectue également selon un angle donné l'une par rapport à l'autre autour de l'axe O-O1 de l'arbre support 9 des protubérances polaires elles-mêmes (non représentées classiquement sur la dessin) avec des bobines électriques 6 des enroulements d'induit multiphasés (dans ce cas, triphasés) 7 et 8 du stator dans des circuits magnétiques en anneau. Lorsque les saillies polaires des circuits magnétiques annulaires 5 sont tournées les unes par rapport aux autres à un angle donné dans les 360/2p degrés, une rotation proportionnelle des vecteurs de tension de phase se produit dans l'enroulement d'induit du module mobile de l'unité de support de stator (en ce cas, les vecteurs de tension de phase Uf2 tournent dans l'enroulement d'induit 7 du stator du module d'unité porteuse, qui a la possibilité de tourner angulairement) à un angle bien défini dans les 0-180 degrés électriques (voir Fig.7 et 8), ce qui conduit à une variation de la tension de phase de sortie résultante Uf du générateur synchrone en fonction de l'angle de rotation électrique des vecteurs de tension de phase Uf2 dans les phases A2, B2, C2 d'un enroulement d'induit 7 du stator par rapport aux vecteurs de phase tensions Uph1 dans les phases A1, B1, C1 de l'autre enroulement d'induit 8 du stator (cette dépendance a un caractère de calcul, calculé en résolvant des triangles obliques et est déterminée par l'expression suivante :
La plage de régulation de la tension de phase résultante de sortie Uf du générateur synchrone présenté pour le cas où Uf1=Uf2 variera de 2Uf1 à 0, et pour le cas où Uf2 Exécution de l'ensemble 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 de modules de l'ensemble porte-stator avec la possibilité de leur rotation relative les uns aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre support 9, alimentation des modules de l'ensemble palier stator reliés cinématiquement à eux par l'entraînement de leur spire angulaire les uns par rapport aux autres et la liaison entre les mêmes phases des enroulements d'induit 7 et 8 dans les modules de l'ensemble de roulement du stator avec la formation de phases communes de l'enroulement d'induit du stator permettent d'étendre les paramètres de fonctionnement du générateur synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et en offrant la possibilité de contrôler la sortie Tension alternative, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lors du soudage à l'arc électrique dans différents modes (en offrant la possibilité de contrôler l'amplitude du déphasage de tension 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 multiphasé avec différents paramètres de tension d'alimentation. De plus, la disposition supplémentaire des mêmes pôles magnétiques ("nord" et, par conséquent, "sud") des inserts magnétiques annulaires 11 dans les rotors annulaires adjacents 10 est congruente dans les mêmes plans radiaux, ainsi que la connexion des extrémités des phases A1, B1, C1 de l'enroulement d'induit 7 dans le circuit magnétique annulaire 5 d'un module de l'ensemble porte-stator avec les débuts des mêmes phases A2, B2, C2 de l'enroulement d'induit 8 dans le module adjacent module de l'ensemble porte-stator (connexion en série des mêmes phases de l'enroulement d'induit du stator du même nom) permettent d'assurer une régulation douce et efficace de la tension de sortie du générateur synchrone à partir de la valeur maximale (2U f1, et en le cas général pour le nombre n de sections de l'ensemble palier stator nU f1) à 0, qui peut également être utilisé pour alimenter en électricité des machines et installations électriques particulières. 1. Un générateur synchrone à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble de roulements de stator avec des roulements de support, sur lequel un circuit magnétique annulaire est monté avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement de stator à armature multiphasée , monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés 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 alternant dans la direction circonférentielle à partir de paires p, couvrant les corniches polaires avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit du circuit magnétique statorique annulaire spécifié, caractérisé en ce que l'ensemble de palier de stator est constitué d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire indiqué et un rotor annulaire monté sur un arbre de support, tandis que les modules de l'ensemble porte-stator sont installés avec possibilité de rotation les uns par rapport aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre support, et sont équipés d'un entraînement cinématiquement lié pour leur rotation angulaire les uns par rapport aux autres, et du même nom les phases des enroulements d'induit dans les modules de l'unité de support de stator sont interconnectées, formant les phases communes de l'enroulement d'induit du stator. 2. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 1, caractérisée en ce que les mêmes pôles magnétiques des inserts magnétiques annulaires des rotors annulaires dans les modules adjacents de l'ensemble porte-stator sont situés congruent les uns aux autres dans les mêmes plans radiaux , et les extrémités des phases d'enroulement d'induit dans un module de support de l'ensemble de stator sont connectées aux débuts des phases d'enroulement d'induit du même nom dans un autre module adjacent de l'ensemble de support de stator, formant en liaison les uns avec les autres le commun phases de l'enroulement d'induit du stator. 3. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des modules de l'ensemble porte-stator comprend une douille annulaire avec un flasque extérieur de poussée et une coupelle avec un trou central en extrémité, et le rotor annulaire dans chacun des modules de l'ensemble porte-stator comporte une virole annulaire à collerette interne de poussée, dans laquelle est implanté ledit insert magnétique annulaire correspondant, tandis que lesdites douilles annulaires des modules de l'ensemble palier stator sont associées à leur enveloppe cylindrique intérieure paroi latérale avec l'un des paliers de support mentionnés, dont les autres sont associés aux parois des trous centraux dans les extrémités des verres correspondants spécifiés, les coques annulaires du rotor annulaire sont reliées rigidement à l'arbre de support au moyen de fixations , et le circuit magnétique annulaire dans le module correspondant de l'ensemble palier stator est monté sur le manchon annulaire spécifié, rigidement fixé par sa collerette extérieure de poussée à la paroi cylindrique latérale du verre et formant avec ce dernier une cavité annulaire, dans lequel contient le circuit magnétique annulaire correspondant spécifié avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit correspondant du stator. 4. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chacune des attaches reliant la virole annulaire du rotor annulaire à l'arbre support comporte un moyeu monté sur l'arbre support avec un flasque solidaire de la bride de poussée interne de la virole annulaire correspondante. 5. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'entraînement en rotation angulaire des modules de l'ensemble porte-stator les uns par rapport aux autres est monté au moyen d'un ensemble support sur les modules de l'ensemble porte-stator assemblée. 6. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'entraînement en rotation angulaire les uns par rapport aux autres des modules de l'ensemble porte-stator est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère et un l'écrou, et l'ensemble de référence pour l'entraînement en rotation angulaire des modules de l'ensemble porte-stator comprend une patte d'appui fixée sur l'une des coupelles précitées, et une barre d'appui sur l'autre coupelle, tandis que la vis mère est reliée en pivotement par deux - charnière d'étage à une extrémité passant par un axe parallèle à l'axe de l'arbre de support mentionné, 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 de manière pivotante à une extrémité avec ledit ergot, est réalisé à l'autre extrémité avec une tige passée dans la fente de guidage de la barre de support, et est muni d'un élément de verrouillage. Le savoir-faire du développement, à savoir cette invention de l'auteur concerne le domaine de l'électrotechnique, en particulier les générateurs synchrones à excitation par des aimants permanents, et peut être utilisé dans des sources d'énergie autonomes sur des voitures, des bateaux, ainsi que des dans les alimentations autonomes pour consommateurs à courant alternatif comme fréquence industrielle standard et fréquence augmentée et dans les centrales électriques autonomes comme source de courant de soudage pour le soudage à l'arc électrique sur le terrain. Génératrice synchrone connue à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble porte-stator avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement stator induit, et également monté sur un arbre de support pour la rotation dans les paliers de support d'excitation mentionnés (voir, par exemple, A.I. Voldek, "Electric Machines", ed. Energia, Leningrad branch, 1974, p. 794). Les inconvénients du générateur synchrone connu sont une consommation de métal importante et des dimensions importantes dues à une consommation de métal importante et aux dimensions d'une forme cylindrique massive du rotor, 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 stator avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement stator induit, monté avec possibilité de rotation autour du circuit magnétique annulaire du stator avec un monté sur la paroi latérale intérieure avec un insert magnétique annulaire avec des pôles magnétiques alternant dans la direction circonférentielle, recouvrant les rebords polaires avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit de l'annulaire spécifié circuit magnétique du stator (voir par exemple le brevet RF n° 2141716, classe H 02 K 21/12 selon la demande n° 4831043/09 du 2 mars 1988). Un inconvénient du générateur synchrone connu avec excitation par des aimants permanents est les paramètres de fonctionnement étroits dus au manque de capacité à contrôler la puissance active du générateur synchrone, car dans la conception de ce générateur à inducteur synchrone, il n'y a aucune possibilité de changer rapidement le flux magnétique total généré par les aimants permanents individuels de l'insert magnétique annulaire spécifié. L'analogue le plus proche (prototype) est un générateur synchrone à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble de roulements de stator avec des roulements de support, sur lequel un circuit magnétique annulaire est monté avec des rebords polaires le long de la périphérie, équipés de bobines électriques placées dessus avec un multi -enroulement d'induit de phase du stator, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés autour du circuit magnétique annulaire du stator ; RF n° 2069441, classe H 02 K 21/22 selon la demande n° 4894702/07 du 06/01/1990). Rnrnrn rnrnrn rnrnrn L'inconvénient du générateur synchrone connu avec excitation par des aimants permanents est également des paramètres de fonctionnement étroits, en raison à la fois de l'incapacité de contrôler la puissance active du générateur d'inductance synchrone et de l'incapacité de contrôler l'amplitude de la tension alternative de sortie, ce qui le rend difficile de l'utiliser comme source de courant de soudage dans le soudage à l'arc (dans la conception du générateur synchrone bien connu, il n'y a aucune possibilité de changer rapidement l'amplitude du flux magnétique total des aimants permanents individuels, qui forment un insert magnétique annulaire Entre elles). Le but de la présente invention est d'étendre les paramètres de fonctionnement d'un générateur synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et la possibilité de réguler la tension alternative, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage. lors du soudage à l'arc électrique dans différents modes. Ce but est atteint par le fait qu'une génératrice synchrone à excitation par aimants permanents, contenant un ensemble palier stator avec paliers de support, sur lequel est monté un circuit magnétique annulaire avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement d'induit polyphasé du stator, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés autour du circuit magnétique annulaire du stator ; le stator est constitué d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire indiqué et un rotor, monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe coaxial à l'arbre de support, et équipé d'un entraînement cinématiquement relié pour leur rotation angulaire l'un par rapport à l'autre, et de même les phases du les enroulements d'induit dans les modules de l'unité de palier de stator sont interconnectés, formant les phases communes de l'enroulement d'induit du stator. Une différence supplémentaire du générateur synchrone proposé avec excitation par des aimants permanents est que les mêmes pôles magnétiques des inserts magnétiques annulaires des rotors annulaires dans les modules adjacents de l'ensemble de support de stator sont situés de manière congruente les uns par rapport aux autres dans les mêmes plans radiaux, et les les extrémités des phases de l'enroulement d'induit dans un module de l'ensemble de support de stator sont connectées aux débuts des phases d'enroulement d'induit du même nom dans un autre module adjacent de l'unité de support de stator, formant en liaison les unes avec les autres les phases communes du stator enroulement d'induit. De plus, chacun des modules de l'ensemble de palier de stator comprend un manchon annulaire avec une bride de poussée externe et un manchon 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 un flasque de poussée interne, dans lequel ledit insert magnétique annulaire correspondant est installé. , dans lequel lesdites douilles annulaires des modules de l'ensemble de paliers de stator sont reliées par leur paroi latérale cylindrique intérieure à l'un desdits paliers de support, dont l'autre sont reliées aux parois des trous centraux dans les extrémités des coupelles correspondantes indiquées, les coques annulaires du rotor annulaire sont reliées rigidement à l'arbre de support au moyen d'unités de fixation, et le circuit magnétique annulaire dans le module correspondant du stator l'unité de roulement est montée sur le manchon annulaire spécifié, rigidement fixé par sa bride de poussée extérieure à la paroi cylindrique latérale de la coupelle et formant, avec cette dernière, une cavité annulaire, dans laquelle le circuit magnétique annulaire correspondant indiqué avec des bobines électriques du l'enroulement d'induit de stator correspondant est placé. Une différence supplémentaire de la génératrice synchrone proposée avec excitation par aimants permanents est que chacune des unités de fixation reliant la coque annulaire du rotor annulaire à l'arbre de support comprend un moyeu monté sur l'arbre de support avec une bride rigidement fixée à la bride de poussée interne de la coque 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'ensemble de support de stator les uns par rapport aux autres est monté au moyen d'un ensemble de support sur les modules de l'ensemble de support de stator. De plus, l'entraînement en rotation angulaire les uns par rapport aux autres des modules de l'ensemble palier stator est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère et un écrou, et l'ensemble de support pour l'entraînement en rotation angulaire des tronçons de l'ensemble porte-stator comprend une patte de support fixée sur l'une des coupelles mentionnées, et une barre de support sur l'autre coupelle. , tandis que la vis mère est reliée de manière pivotante par une charnière à deux degrés à une extrémité passant par un axe parallèle à l'axe de l'arbre de support mentionné, avec la barre de support spécifiée, réalisé avec une fente de guidage située le long de l'arc de cercle, et l'écrou du mécanisme à vis est relié de manière pivotante à une extrémité avec ladite patte, est réalisé à l'autre extrémité avec un tige passée à travers une fente de guidage dans la barre de support et équipée d'un élément de verrouillage. L'essentiel de l'invention est illustré par des dessins. La figure 1 montre une vue générale du générateur synchrone proposé avec excitation à partir d'aimants permanents en coupe longitudinale ; Rnrnrn rnrnrn rnrnrn Figure 2 - Génératrice synchrone avec excitation par aimants permanents, vue A ; La figure 3 représente schématiquement le circuit d'excitation magnétique d'une génératrice synchrone dans le mode de réalisation avec 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 du porte-stator unité) pour le nombre de paires de pôles statoriques p=8 ; Figure 4 - la même, avec les phases des circuits électriques triphasés des enroulements d'ancrage du stator, déployées les unes par rapport aux autres en position angulaire sous un angle égal à 360/2p degrés ; La figure 5 montre une variante du circuit électrique des connexions des enroulements d'ancrage du stator d'un générateur synchrone avec la connexion des phases du générateur avec une étoile et la connexion en série des mêmes phases dans les phases communes formées par elles ; La figure 6 montre une autre version du circuit électrique pour connecter les enroulements d'induit du stator d'un générateur synchrone avec la connexion des phases du générateur en triangle et la connexion en série des mêmes phases dans les phases communes formées par elles; La figure 7 montre un diagramme vectoriel schématique de la variation de l'amplitude des tensions de phase d'un générateur synchrone avec un tour angulaire des phases correspondantes du même nom des enroulements d'induit du stator (respectivement, les modules de l'unité de support de stator) à l'angle approprié et le moment où ces phases sont connectées selon le schéma "en étoile" ; Figure 8 - idem, lors de la connexion des phases des enroulements d'ancrage du stator selon le schéma "triangle"; Rnrnrn rnrnrn rnrnrn La figure 9 montre un schéma avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie d'un générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec la réduction de l'angle de rotation électrique correspondant de la tension vecteur dans la phase pour connecter les phases selon le schéma "en étoile" ; La figure 10 montre un schéma avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie d'un générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec la réduction de l'angle de rotation électrique correspondant de la tension vecteur dans la phase pour connecter les phases selon le schéma "triangle". La génératrice synchrone à excitation par aimants permanents contient un ensemble palier stator avec paliers supports 1, 2, 3, 4, sur lequel est monté un groupe de noyaux magnétiques annulaires identiques 5 (par exemple, sous forme de disques monolithiques en composite de poudre matériau magnétiquement doux) avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipées de bobines électriques 6 placées dessus avec des enroulements d'induit multiphasés (par exemple, triphasés, et généralement m-phasés) 7, 8 du stator, montés sur le support arbre 9 avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés 1, 2, 3, 4 autour du stator de l'ensemble palier, un groupe de rotors annulaires identiques 10, avec des inserts magnétiques annulaires 11 montés sur les parois latérales intérieures (par exemple, dans le forme d'anneaux magnétiques monolithiques en matériau magnétoanisotrope en poudre) avec des pôles magnétiques alternant dans le sens circonférentiel à partir de paires p (dans cette version du générateur, le nombre de paires p pôles magnétiques est égal à 8), recouvrant les protubérances polaires avec des les bobines 6 des enroulements d'induit 7, 8 desdits noyaux magnétiques annulaires 5 du stator. L'ensemble palier stator est constitué d'un groupe de modules identiques dont chacun comprend une douille annulaire 12 avec une bride de poussée extérieure 13 et une coupelle 14 avec un trou central "a" à l'extrémité 15 et avec une paroi cylindrique latérale 16. Chacun des rotors annulaires 10 comporte une virole annulaire 17 à flasque de poussée interne 18. Les douilles annulaires 12 des modules de l'ensemble palier stator sont associées par leur paroi latérale intérieure cylindrique à l'un des paliers supports mentionnés (avec paliers supports 1, 3), dont les autres (2, 4) sont associés aux parois des trous centraux "a" dans les extrémités 15 des verres correspondants spécifiés 14. Les coquilles annulaires 17 des rotors annulaires 10 sont reliées rigidement au support l'arbre 9 au moyen de fixations, et chacun des noyaux magnétiques annulaires 5 dans le module correspondant de l'ensemble de palier de stator est monté sur le manchon annulaire spécifié 12, fixé rigidement avec sa bride de poussée externe 13 avec la paroi cylindrique latérale 16 de la coupelle 14 et formant, avec ce dernier, une cavité annulaire "b", dans laquelle est placé le circuit magnétique annulaire correspondant indiqué 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 du stator (coussinets annulaires 12 avec manchons 14 qui forment ces modules) sont installés avec la possibilité de leur rotation relative les uns par rapport aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre de support 9, et sont équipés d'une liaison cinématique entraînement en rotation angulaire de ceux-ci l'un par rapport à l'autre, montés au moyen de l'ensemble support sur les modules de l'ensemble palier stator. Chacune des attaches reliant la virole annulaire 17 du rotor annulaire 10 correspondant à l'arbre support 9 comporte un moyeu 19 monté sur l'axe support 9 avec un flasque 20 solidaire de la bride de poussée interne 18 de la virole annulaire 17 correspondante. l'entraînement pour la rotation angulaire des modules d'ensemble de roulement de stator est différent les uns par rapport aux autres dans le mode de réalisation privé présenté est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère 21 et un écrou 22, et l'unité de support de l'entraînement pour le le tour angulaire des tronçons de l'ensemble palier du stator comprend une patte d'appui 23 fixée sur l'une des coupelles 14 précitées, et sur l'autre coupelle 14 une barre d'appui 24 La vis mère 21 est reliée en pivotement par une charnière à deux degrés ( une charnière à deux degrés de liberté) avec une extrémité "c" au moyen d'un axe 25 parallèle à l'axe O-O1 de l'arbre de support mentionné 9, avec la barre de support spécifiée 24, réalisée avec une fente de guidage "g" située le long de l'arc de cercle ", et l'écrou 22 du mécanisme à vis est relié de manière pivotante à une extrémité avec la patte de support 23 mentionnée, est réalisé à l'autre extrémité avec une tige 26, passée à travers la fente de guidage " g " dans le barre de support 24, et est équipée d'un élément de blocage 27 (contre-écrou). A l'extrémité de l'écrou 22, relié de manière pivotante à la patte de support 23, se trouve un élément de blocage supplémentaire 28 (écrou de blocage supplémentaire). L'arbre support 9 est équipé de ventilateurs 29 et 30 pour refroidir les enroulements d'induit 7, 8 du stator, dont l'un (29) est situé à une extrémité de l'arbre support 9, et l'autre (30) est placé entre les sections de l'ensemble palier stator et montées sur l'arbre de support 9. les coussinets 12 des sections de l'ensemble palier stator sont réalisés avec des trous de ventilation "d" sur les brides de poussée extérieures 13 pour faire passer le flux d'air dans les cavités annulaires correspondantes "b " formé par les douilles annulaires 12 et les coupelles 14, et refroidissant ainsi les enroulements d'ancrage 7 et 8, placés dans des bobines électriques 6 sur les protubérances polaires des noyaux magnétiques annulaires 5. A l'extrémité de l'arbre de support 9, sur lequel le ventilateur 29 se trouve, une poulie à courroie trapézoïdale 31 est montée pour entraîner les rotors annulaires 10 de la génératrice synchrone. Le ventilateur 29 est fixé directement sur la poulie à courroie trapézoïdale 31. A l'autre extrémité de la vis-mère 21 du mécanisme à vis, une poignée 32 est installée pour la commande manuelle du mécanisme à vis de l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'ensemble palier 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 en anneau 5 modules de l'unité de support de stator sont interconnectées, formant des phases communes du générateur (connexion des mêmes phases en général, à la fois en série et en parallèle, ainsi que composé ). Les pôles magnétiques du même nom ("nord" et, par conséquent, "sud") des inserts 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 par rapport 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 annulaire 5 d'un module de l'unité porte-stator sont connectées aux débuts des mêmes phases (A2 , B2, C2) de l'enroulement d'induit (enroulement 8) dans un autre module adjacent portant le noeud du stator, formant en série entre eux les phases communes de l'enroulement d'induit du stator. Le générateur synchrone avec excitation par des aimants permanents fonctionne comme suit. De l'entraînement (par exemple, d'un moteur à combustion interne, principalement diesel, non représenté sur le dessin) à travers la poulie 31 de la transmission à courroie trapézoïdale, le mouvement de rotation est transmis à l'arbre de support 9 avec des rotors annulaires 10. Lorsque le des rotors annulaires 10 (coquilles annulaires 17) tournent avec des inserts magnétiques annulaires 11 (par exemple, des anneaux magnétiques monolithiques en matériau magnétoanisotrope en poudre) des flux magnétiques rotatifs sont créés qui pénètrent dans l'espace annulaire d'air entre les inserts magnétiques annulaires 11 et les noyaux magnétiques annulaires 5 (par exemple, des disques monolithiques en matériau composite pulvérulent magnétiquement doux) des modules de l'ensemble palier stator, ainsi que pénétrant dans les protubérances polaires radiales (classiquement non représentées sur le dessin) des noyaux magnétiques annulaires 5. Lors de la rotation de les rotors annulaires 10, le passage alterné des pôles magnétiques alternatifs "nord" et "sud" des inserts magnétiques annulaires 11 s'effectue également sur les protubérances polaires radiales des noyaux magnétiques annulaires 5 des modules de l'ensemble palier stator, provoquant des pulsations du flux magnétique rotatif à la fois en amplitude et en direction dans les saillies polaires radiales de ces circuits magnétiques annulaires 5. Dans ce cas, des forces électromotrices variables (FEM) sont induites dans les enroulements d'induit 7 et 8 du stator avec une mutuelle déphasage dans chacun des enroulements d'induit à m phases 7 et 8 à un angle égal à 360 / m degrés électriques, et pour les enroulements d'induit triphasés présentés 7 et 8 dans leurs phases (A1, B1, C1 et A2, B2 , C2) des forces électromotrices alternatives sinusoïdales (EMF) sont induites avec un déphasage entre elles à un angle de 120 degrés et avec une fréquence égale au produit du nombre de paires (p) de pôles magnétiques dans l'insert magnétique annulaire 11 par la vitesse de rotation des rotors annulaires 10 (pour le nombre de paires de pôles magnétiques p = 8, des champs électromagnétiques variables de fréquence principalement augmentée sont induits, par exemple avec une fréquence de 400 Hz) . Courant alternatif (par exemple, triphasé ou, en général, m-phase) traversant un enroulement d'induit de stator commun formé par la connexion ci-dessus entre les mêmes phases (A1, B1, C1 et A2, B2, C2) des enroulements d'induit 7 et 8 dans les noyaux magnétiques annulaires adjacents 5, est alimenté aux connecteurs d'alimentation électrique de sortie (non représentés sur le dessin) pour connecter des récepteurs d'énergie électrique CA (par exemple, pour connecter des moteurs électriques, des outils électriques, des pompes électriques, des appareils de chauffage, comme ainsi que pour connecter des équipements de soudage électrique, etc. ). Dans le mode de réalisation présenté du générateur synchrone, la tension de phase de sortie (Uf) dans l'enroulement d'induit du stator commun (formé par la connexion susmentionnée correspondante entre les mêmes phases des enroulements d'induit 7 et 8 dans les circuits magnétiques en anneau 5) dans la position initiale initiale des modules de l'ensemble palier stator (sans déplacement angulaire de chacun par rapport à l'autre de ces modules de l'ensemble porte-stator et, par conséquent, sans déplacement angulaire l'un par rapport à l'autre des noyaux magnétiques annulaires 5 à protubérances polaires le long de la périphérie) est égal à la somme modulo des tensions de phase individuelles (Uf1 et Uf2) dans les enroulements d'induit 7 et 8 des noyaux magnétiques annulaires des modules de l'ensemble de support de stator (dans le cas général, la puissance totale 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 Fig.7 et 8 avec diagrammes de tension). S'il est nécessaire de modifier (réduire) l'amplitude de la tension de phase de sortie Uph (et, par conséquent, la tension linéaire 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 rotation angulaire des modules individuels du nœud porteur est effectuée stator les uns par rapport aux autres selon un certain angle (donné ou calibré). Dans ce cas, l'élément de blocage 27 de l'écrou 22 du mécanisme à vis de l'entraînement pour la rotation angulaire des modules de l'ensemble palier stator est déverrouillé et, au moyen de la poignée 32, la vis mère 21 du mécanisme à vis est tourné, à la suite de quoi le mouvement angulaire de l'écrou 22 le long de l'arc de cercle dans la fente "g" de la barre de support 24 et la rotation d'un angle donné de l'un des modules de l'ensemble porte-stator avec par rapport à un autre module de cet ensemble porte-stator autour de l'axe O-O1 de l'arbre support 9 l'autre module de l'ensemble palier stator avec la barre support 24, présentant une fente "g", est en position fixe, c'est-à-dire fixé sur socle quelconque, non représenté classiquement au dessin présenté). Avec une rotation angulaire des modules de l'ensemble de roulement du stator (coussinets annulaires 12 avec coupelles 14) les uns par rapport aux autres autour de l'axe O-O1 de l'arbre de support 9, les noyaux magnétiques annulaires 5 avec des protubérances polaires le long de la périphérie sont également mis en rotation l'une par rapport à l'autre selon un angle donné, de sorte que le virage s'effectue également selon un angle donné l'une par rapport à l'autre autour de l'axe O-O1 de l'arbre support 9 des protubérances polaires elles-mêmes (non représentées classiquement sur la dessin) avec des bobines électriques 6 des enroulements d'induit multiphasés (dans ce cas, triphasés) 7 et 8 du stator dans des circuits magnétiques en anneau. Lorsque les saillies polaires des circuits magnétiques annulaires 5 sont tournées les unes par rapport aux autres à un angle donné dans les 360/2p degrés, une rotation proportionnelle des vecteurs de tension de phase se produit dans l'enroulement d'induit du module mobile de l'unité de support de stator (en ce cas, les vecteurs de tension de phase Uf2 tournent dans l'enroulement d'induit 7 du stator du module d'unité porteuse, qui a la possibilité de tourner angulairement) à un angle bien défini dans les 0-180 degrés électriques (voir Fig.7 et 8), ce qui conduit à une variation de la tension de phase de sortie résultante Uf du générateur synchrone en fonction de l'angle de rotation électrique des vecteurs de tension de phase Uf2 dans les phases A2, B2, C2 d'un enroulement d'induit 7 du stator par rapport aux vecteurs de phase tensions Uph1 dans les phases A1, B1, C1 de l'autre enroulement d'induit 8 du stator (cette dépendance a un caractère de calcul, calculé en résolvant des triangles obliques et est déterminée par l'expression suivante : La plage de régulation de la tension de phase résultante de sortie Uf du générateur synchrone présenté pour le cas où Uf1=Uf2 variera de 2Uf1 à 0, et pour le cas où Uf2 Exécution de l'ensemble 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 de modules de l'ensemble porte-stator avec la possibilité de leur rotation relative les uns aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre support 9, alimentation des modules de l'ensemble palier stator reliés cinématiquement à eux par l'entraînement de leur spire angulaire les uns par rapport aux autres et la liaison entre les mêmes phases des enroulements d'induit 7 et 8 dans les modules de l'ensemble de roulement du stator avec la formation de phases communes de l'enroulement d'induit du stator permettent d'étendre les paramètres de fonctionnement du générateur synchrone en offrant la possibilité de réguler à la fois sa puissance active et en offrant la possibilité de contrôler la sortie Tension alternative, ainsi que la possibilité de l'utiliser comme source de courant de soudage lors du soudage à l'arc électrique dans différents modes (en offrant la possibilité de contrôler l'amplitude du déphasage de tension 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 multiphasé avec différents paramètres de tension d'alimentation. De plus, la disposition supplémentaire des mêmes pôles magnétiques ("nord" et, par conséquent, "sud") des inserts magnétiques annulaires 11 dans les rotors annulaires adjacents 10 est congruente dans les mêmes plans radiaux, ainsi que la connexion des extrémités des phases A1, B1, C1 de l'enroulement d'induit 7 dans le circuit magnétique annulaire 5 d'un module de l'ensemble porte-stator avec les débuts des mêmes phases A2, B2, C2 de l'enroulement d'induit 8 dans le module adjacent module de l'ensemble porte-stator (connexion en série des mêmes phases de l'enroulement d'induit du stator du même nom) permettent d'assurer une régulation douce et efficace de la tension de sortie du générateur synchrone à partir de la valeur maximale (2U f1, et en le cas général pour le nombre n de sections de l'ensemble palier stator nU f1) à 0, qui peut également être utilisé pour alimenter en électricité des machines et installations électriques particulières. 1. Un générateur synchrone à excitation par des aimants permanents, contenant un ensemble de roulements de stator avec des roulements de support, sur lequel un circuit magnétique annulaire est monté avec des protubérances polaires le long de la périphérie, équipé de bobines électriques placées dessus avec un enroulement de stator à armature multiphasée , monté sur un arbre de support avec possibilité de rotation dans les paliers de support mentionnés 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 alternant dans la direction circonférentielle à partir de paires p, couvrant les corniches polaires avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit du circuit magnétique statorique annulaire spécifié, caractérisé en ce que l'ensemble de palier de stator est constitué d'un groupe de modules identiques avec le circuit magnétique annulaire indiqué et un rotor annulaire monté sur un arbre de support, tandis que les modules de l'ensemble porte-stator sont installés avec possibilité de rotation les uns par rapport aux autres autour d'un axe coaxial à l'arbre support, et sont équipés d'un entraînement cinématiquement lié pour leur rotation angulaire les uns par rapport aux autres, et du même nom les phases des enroulements d'induit dans les modules de l'unité de support de stator sont interconnectées, formant les phases communes de l'enroulement d'induit du stator. 2. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 1, caractérisée en ce que les mêmes pôles magnétiques des inserts magnétiques annulaires des rotors annulaires dans les modules adjacents de l'ensemble porte-stator sont situés congruent les uns aux autres dans les mêmes plans radiaux , et les extrémités des phases d'enroulement d'induit dans un module de support de l'ensemble de stator sont connectées aux débuts des phases d'enroulement d'induit du même nom dans un autre module adjacent de l'ensemble de support de stator, formant en liaison les uns avec les autres le commun phases de l'enroulement d'induit du stator. 3. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des modules de l'ensemble porte-stator comprend une douille annulaire avec un flasque extérieur de poussée et une coupelle avec un trou central en extrémité, et le rotor annulaire dans chacun des modules de l'ensemble porte-stator comporte une virole annulaire à collerette interne de poussée, dans laquelle est implanté ledit insert magnétique annulaire correspondant, tandis que lesdites douilles annulaires des modules de l'ensemble palier stator sont associées à leur enveloppe cylindrique intérieure paroi latérale avec l'un des paliers de support mentionnés, dont les autres sont associés aux parois des trous centraux dans les extrémités des verres correspondants spécifiés, les coques annulaires du rotor annulaire sont reliées rigidement à l'arbre de support au moyen de fixations , et le circuit magnétique annulaire dans le module correspondant de l'ensemble palier stator est monté sur le manchon annulaire spécifié, rigidement fixé par sa collerette extérieure de poussée à la paroi cylindrique latérale du verre et formant avec ce dernier une cavité annulaire, dans lequel contient le circuit magnétique annulaire correspondant spécifié avec des bobines électriques de l'enroulement d'induit correspondant du stator. 4. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chacune des attaches reliant la virole annulaire du rotor annulaire à l'arbre support comporte un moyeu monté sur l'arbre support avec un flasque solidaire de la bride de poussée interne de la virole annulaire correspondante. 5. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'entraînement en rotation angulaire des modules de l'ensemble porte-stator les uns par rapport aux autres est monté au moyen d'un ensemble support sur les modules de l'ensemble porte-stator assemblée. 6. Génératrice synchrone à excitation par aimants permanents selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'entraînement en rotation angulaire les uns par rapport aux autres des modules de l'ensemble porte-stator est réalisé sous la forme d'un mécanisme à vis avec une vis mère et un l'écrou, et l'ensemble de référence pour l'entraînement en rotation angulaire des modules de l'ensemble porte-stator comprend une patte d'appui fixée sur l'une des coupelles précitées, et une barre d'appui sur l'autre coupelle, tandis que la vis mère est reliée en pivotement par deux - charnière d'étage à une extrémité passant par un axe parallèle à l'axe de l'arbre de support mentionné, 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 de manière pivotante à une extrémité avec ledit ergot, est réalisé à l'autre extrémité avec une tige passée dans la fente de guidage de la barre de support, et est muni d'un élément de verrouillage. Merci beaucoup pour votre contribution au développement de la science et de la technologie domestiques !RÉCLAMATION
Le domaine d'activité (technologie) auquel appartient l'invention décrite
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
un diagramme vectoriel schématique de la variation de l'amplitude des tensions de phase d'un générateur synchrone avec un tour angulaire des phases correspondantes du même nom des enroulements d'induit du stator (respectivement, les modules de l'unité de support de stator) par l'angle correspondant et lorsque les phases indiquées sont connectées selon le schéma "étoile"
de même, lors de la connexion des phases des enroulements d'induit du stator selon le schéma "triangle"
diagramme avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie d'un générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec la réduction de l'angle de rotation électrique correspondant du vecteur de tension dans la phase de connexion les phases selon le schéma "en étoile"
diagramme avec un graphique de la dépendance de la tension linéaire de sortie d'un générateur synchrone sur l'angle de rotation géométrique des mêmes phases des enroulements d'induit du stator avec la réduction de l'angle de rotation électrique correspondant du vecteur de tension dans la phase de connexion les phases selon le schéma "triangle"Réclamation
