Állandó mágneses szinkron gépek. Végoldali szinkron elektromos generátor állandó mágnesek gerjesztésével Szinkron váltakozó generátor mágneseken
Az RU 2548662 szabadalom birtokosai:
A találmány az elektrotechnika és az elektrotechnika területére vonatkozik, különös tekintettel a gerjesztésű szinkron generátorokra állandó mágnesek... HATÁS: a kimeneti feszültség és az aktív teljesítmény stabilizálása. Az állandó mágneses gerjesztésű szinkron generátor tartalmaz egy állórész csapágyszerelvényt, amelyen a gyűrű alakú mágneses áramkör pólusnyúlványokkal van felszerelve a periféria mentén. A mágneses áramkör elektromos tekercsekkel van felszerelve, amelyekben az állórész többfázisú armatúra tekercseléssel van ellátva a pólus kiemelkedésein. A gyűrű alakú forgórész a tartó tengelyre van felszerelve, és az állórész gyűrű alakú mágneses áramköre körül a forgó csapágyakban elforgatható. Gyűrű alakú mágneses betét van felszerelve a rotor belső oldalfalára, a kerület irányában váltakozó p-páros mágneses pólusokkal. A mágneses betét két azonos, axiális irányban mozgatható gyűrű formájában készül. A gyűrűk között rugalmas elem található. 2 ill.
A találmány az elektrotechnika és az elektrotechnika területére vonatkozik, különös tekintettel az állandó mágnesek által gerjesztett szinkron generátorokra, és alkalmazható mind ipari ipari, mind pedig megnövelt frekvenciájú autonóm tápegységekben, elektromos gépekben és erőművekben. Különösen a találmány szerinti szinkron generátor használható önálló áramforrásként autókban, csónakokban és egyéb járművekben.
Ismert szinkron generátor, amely tartalmaz egy állórészt vezetőrendszerrel és egy rotort, amelynek gerjesztő rendszere van állandó mágnesekkel, és az állórész és a rotor között van egy aktív felület - légrés, a rotor külső rotor formájában készül aktív oldalán a belső oldalán, a rotor, ha megnézzük a forgásirányt, váltakozva egymással a forgás irányában, mágnesezett állandó mágnesek és egy mágneses vezető anyag szakaszai, az állandó mágnesek olyan anyagból készülnek, a levegő permeabilitásához közeli mágneses permeabilitás, az állandó mágnesek, ha a forgás irányában mérjük, az aktív felület szélességétől növekvő távolság növekedésével nőnek, és a mágneses vezető szakaszok - a szélesség csökken az aktív felülettől való távolság növekedésével, a mágneses szakaszoknak van egy felülete, amelyen keresztül a mágneses fluxus kijön és amely az aktív felület felé néz, és ez kisebb, mint a felületek összege keresztmetszet mindkét szomszédos állandó mágnes mágneses fluxusa, amelynek eredményeként az állandó mágnesek mágneses fluxusa az állórész pólusának aktív felületére koncentrálódik, ha forgásirányban mérjük, majdnem ugyanolyan szélességű, mint a mágneses vezető szakaszok, amelyeken keresztül a mágneses fluxus megjelenik (RF szabadalom: 2141716, IPC Н02K 21/12, közzétéve 1991.11.20.)
Ismert szinkrongenerátor, amely több pólusú armatúrát tartalmaz, amelynek n pólusa van (n értéke egész szám), tekercsekkel és gerjesztőrendszerrel, amelyet számos állandó mágnes alkot. Ebben az esetben az állandó mágneseknek vannak (n-1) pólusai, amelyek mágneses gerjesztő teret hoznak létre, amikor az armatúrához képest forognak, és az állandó mágneseket mágnesezik a forgás irányában, és a pólusokat a forgáshoz képest ferdén készítik. a gerjesztőrendszerről (RF szabadalom: 2069441, IPC N02K 21/22, közzétéve: 1996. november 20.)
Ezeknek a szinkron generátoroknak közös hátránya, hogy a stabilizálás korlátozott funkcionalitással rendelkezik a kimeneti feszültség és az aktív teljesítmény terhelésének növekedésével, a teljes mágneses fluxus nagyságától függően. Ugyanakkor ezen generátorok tervezésében nincsenek olyan elemek, amelyek lehetővé tennék a gyűrűs mágneses bélés egyes állandó mágnesei által generált teljes mágneses fluxus értékének gyors megváltoztatását.
A találmány legközelebbi analógja (prototípusa) egy állandó mágnesektől gerjesztett szinkron generátor, amely tartócsapágyakkal ellátott állórész-hordozó egységet tartalmaz, amelyen a periférián egy gyűrű alakú, pólusnyúlványokkal ellátott mágneses áramkör van felszerelve, amely elektromos tekercsekkel van felszerelve. pólusnyúlványok többfázisú állórész-armatúra tekercseléssel, a tengelyre szerelve, forgási lehetőséggel a tartócsapágyakban a gyűrű alakú rotor gyűrű alakú állórész mágneses áramköre körül, a gyűrű alakú mágnesbetét belső oldalfalán, a kerületirányú mágneses pólusokban váltakozva p-párokból áll, amelyek a pólus kiemelkedéseit a gyűrű alakú állórész mágneses áramkörének armatúra tekercselésével tekercselik el. Az állórész tartó egység egy azonos modulból áll, amelyek egy gyűrű alakú mágneses áramkörrel és egy gyűrű alakú rotorral vannak felszerelve, az egyik tartó tengelyre szerelve, míg az állórész hordozó egység moduljait egymáshoz képest egy koaxiális tengely körül el lehet forgatni. kinetikailag összekapcsolt meghajtással vannak felszerelve, amelyeknek egymáshoz viszonyított szöget fordítanak, és az állórész csapágyegységének moduljaiban lévő armatúra tekercsek ugyanazok a fázisai összekapcsolódnak, és az állórész armatúra tekercselésének közös fázisait alkotják ( RF szabadalom: 2273942, IPC N02K 21/22, N02K 21/12, közzétéve 2006. július 27-én).
Az ismert mágneses gerjesztésű szinkron generátor hátránya, hogy szükség van egy modulcsoportra, ami összetettebb kialakításhoz, a generátor tömegének és méreteinek növekedéséhez vezet. Ez viszont a generátor teljesítményének csökkenéséhez vezet.
Ezenkívül, mint a fent említett analógokban, az ismert generátorból hiányoznak olyan elemek, amelyek lehetővé teszik az egyes állandó mágnesek teljes mágneses fluxusának gyors megváltoztatását, amelyek gyűrű alakú mágneses betétet képeznek.
A jelen találmány célja a szinkron generátor tervezésének egyszerűsítése és funkcionalitásának bővítése azáltal, hogy villamos energiát szolgáltat váltakozó többfázisú elektromos áramú vevőkészülékek sokféle változatához, a tápfeszültség különböző paramétereivel.
A műszaki eredmény a kimeneti feszültség és az aktív teljesítmény stabilizálása, annak köszönhetően, hogy a szinkron generátor szerkezetébe rugalmas elemek kerülnek.
A technikai eredményt az a tény éri el, hogy egy állandó mágnesektől gerjesztett szinkron generátorban, amely csapágyakkal ellátott állórész-állórészegységet tartalmaz, amelyre a periférián pólusnyúlványokkal ellátott gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve, a póluson elhelyezett elektromos tekercsekkel felszerelve kiemelkedések az állórész többfázisú armatúra tekercselésével, a tartó tengelyre szerelve, forgási lehetőséggel a gyűrű alakú állórész mágneses áramköre körüli tartócsapágyakban, gyűrű alakú rotor gyűrű alakú mágneses betéttel, amely a belső oldalfalra van szerelve mágneses pólusokkal. a kerületirányban váltakozó párok, amelyek a pólusnyúlványokat a tekercses állórész mágneses áramkörének armatúra tekercselésével tekercselik elektromos tekercsekkel, a találmány szerint gyűrű alakú mágnes a betét két azonos, axiális irányban mozgatható gyűrű formájában készül irányban, a gyűrűk között elasztikus elemmel.
Amikor a generátor terhelése megváltozik, az állórész armatúrájának tekercselésén átáramló áram megváltozik, míg a mágneses bélésekre ható vonzerő megváltozik. Ez utóbbiak bizonyos mértékig behúzódnak a légrésbe, összenyomják a rugalmas elemet, ezáltal növelve vagy csökkentve a teljes mágneses fluxust. Ennek köszönhetően stabilizálódik a feszültség és az aktív teljesítmény a generátor állórész tekercsének kapcsain.
A rugalmas elem lehet egy darabból álló, hullám alakú rugalmas alátét vagy kompozit, külön rugók formájában.
Példaértékű rugalmas elem rugók formájában van.
A találmány lényegét a rajz szemlélteti.
ÁBRA. Az 1. ábra a javasolt szinkron generátor általános nézetét mutatja, hosszanti metszetben állandó mágnesek gerjesztésével, mágneses betétekkel inaktív helyzetben.
ÁBRA. A 2. ábra azt a nézetet mutatja, amikor a mágneses fülhallgató munkaállásban van.
Mindkét ábrán a rugalmas elem rugók formájában van.
Az állandó mágnesek által gerjesztett szinkron generátor tartalmaz egy belső 1 állórész házat, amelyre egy gyűrű alakú 2 mágneses áramkör van felszerelve (például mágnesesen kemény anyagú porból készült monolit lemez formájában), amelynek pólusnyúlványai vannak a periféria mentén. , rajtuk elhelyezett 3 elektromos tekercsekkel (szakaszokkal), többfázisú (például háromfázisú és be) általános eset n-fázisú) állórész-armatúra tekercsek. Az állórész csapágyegysége körüli 5, 6 csapágyak forgási lehetőségével ellátott 4 tengelyen gyűrű alakú 7 forgórész van felszerelve, a belső oldalfalra szerelt gyűrű alakú 8 mágnesbetétekkel (például monolit mágneses gyűrűk formájában) por alakú magnetoanizotrop anyagból), a kerület mentén p-pár mágneses pólusai váltakoznak, és ugyanolyan kialakítású gyűrűk formájában készülnek, amelyek képesek a 9 barázdákban a forgástengely irányában mozogni, kivéve azok forgását a gyűrű alakú 7 rotorhoz képest, amelyet egy 10 rugalmas elem választ el, például nyomórugók. És a fedőlap fülek a gyűrű alakú állórész mágneses áramkörének armatúra tekercselésével. A gyűrű alakú 7 rotor gyűrű alakú 8 mágnesbetéteket, egy rugalmas 10 elemet és egy 11 tológyűrűt tartalmaz. Az állórész tartalmaz egy gyűrű alakú 2 mágneses áramkört, 3 horgonytekercs tekercset, egy 1 belső házat és egy 12 külső házat, amelynek végén 13 központi furatok vannak . Az állórész csapágyegységének 1 belső burkolata belső hengeres oldalfalával az 5 csapággyal és a 12 külső burkolattal a 6 csapággyal van összekötve. A gyűrű alakú 7 rotor a 4 tengelyhez van csatlakoztatva. A gyűrű alakú 2 mágneses áramkör Az állórész 3) tekercsei a megadott 1 belső házra vannak rögzítve, amely mereven rögzítve van a 12 külső házzal, és az utóbbival együtt egy gyűrű alakú 14 üreget képeznek. Az állórész armatúra tekercseinek hűtésére szolgáló 15 ventilátor a a 4 tengely. A 16 házra 16 ház van felszerelve. A gyűrű alakú 2 mágneses áramkör állórészén lévő 3 armatúra tekercsének fázisai (A, B, C) elektromos áramkörben vannak összekötve.
Az állandó mágneses gerjesztésű szinkron generátor a következőképpen működik.
A hajtásból, például egy belső égésű motorból, egy ékszíjtárcsán keresztül (a rajzon nem látható), a forgó mozgást egy gyűrű alakú 7 rotor továbbítja a 4 tengelyhez. Amikor a gyűrű alakú 7 rotor gyűrű alakú mágneses béléssel van ellátva A 8. ábra forog, forgó mágneses fluxus jön létre, amely behatol a gyűrűs 8 mágnesbetétek és az állórész gyűrűs mágneses áramköre közötti légrésbe, valamint áttört a gyűrűs mágneses áramkör sugárirányú pólusnyúlványai (a rajzon nem láthatók). 2 az állórész. Amikor a gyűrű alakú 7 rotor forog, akkor a gyűrűs 8 mágneses bélés váltakozó "északi" és "déli" mágneses pólusának váltakozó átjárása is megtörténik az állórész gyűrűs mágneses magjának radiális pólusnyúlványain, ami a mágneses fluxus mind nagyságban, mind irányban forog a gyűrűs mágneses áramkör radiális pólusnyúlványaiban. Ebben az esetben szinuszos elektromotoros erő (EMF) indukálódik az állórész 3 armatúrájának tekercsében egymás közötti fáziseltolással, 120 fokos frekvenciával, amely megegyezik a gyűrűs mágneses 8 bélés mágneses pólusainak (p) szorzatával a gyűrűs 7 forgórész forgási sebességével. Váltakozó áram (például háromfázisú), amely a a 3 állórész armatúra tekercselése a kimeneti elektromos csatlakozókhoz van ellátva (a rajzon nem látható), hogy csatlakoztassák a váltakozó áramú villamos energia vevőit.
A generátor terhelésének növekedésével a 3 állórész armatúra tekercselésén átáramló áram növekszik, miközben a gyűrűs 8 mágneses bélésekre ható vonzerő is növekszik. Ez utóbbiak a légrésbe kerülnek, összenyomva a rugalmasat. 10. elem, amely fokozza a gyűrűs 8 mágneses bélések mágneses fluxusát. Ennek köszönhetően stabilizálódik a feszültség a generátor állórész 3 tekercsének kapcsain. Az állórész a jelzett gyűrűs 2 mágneses áramkörrel és az ugyanazon 4 tengelyre szerelt gyűrű alakú 7 rotorral, valamint a gyűrű alakú forgórész azzal a lehetőséggel, hogy a gyűrűs 8 mágneses béléseket visszahúzza a légrésbe, lehetővé teszi a kimeneti feszültség stabilizálását és a szinkron generátor aktív teljesítménye a megadott határokon belül.
Így a javasolt technikai megoldás lehetővé teszi a kimeneti feszültség és az aktív teljesítmény stabilizálását, amikor a generátor elektromos terhelése megváltozik.
A javasolt szinkrongenerátor, állandó mágnesek gerjesztésével, az állórész armatúra tekercselésének megfelelő kapcsolásával használható az áramellátáshoz a váltakozó többfázisú elektromos áram vevőinek sokféle változatában, a tápfeszültség különböző paramétereivel.
Szinkron generátor állandó mágnesek gerjesztésével, amely tartalmaz egy állórész tartó egységet csapágyakkal, amelyre a kerület mentén pólusnyúlványokkal ellátott gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve, a pólus kiemelkedésein elhelyezett elektromos tekercsekkel felszerelve, többfázisú állórész armatúra tekercseléssel, támasztótengelyre szerelve, a forgórészes állórész mágneses áramköre körüli referenciacsapágyakban forgási lehetőséggel, a belső oldalsó falon gyűrű alakú mágneses betéttel ellátott körforgót, a kerület mentén váltakozó p-páros mágneses pólusokkal, amelyek eltakarják a pólust a gyűrű alakú állórész mágneses áramkörének armatúra tekercseléséből álló kiemelkedések, azzal jellemezve, hogy a mágneses betét két azonos, axiális irányban mozgatható gyűrű formájában van kialakítva, a gyűrűk között elasztikus elemmel.
Hasonló szabadalmak:
A találmány elektromos gépre (1) vonatkozik hibrid vagy elektromos járművek számára. A gép tartalmaz egy külső rotort, egy állórészt (2), amely a rotor (3) belsejében helyezkedik el, a rotor tartalmaz egy rotor csapágyelemet (4), rotorlemezeket (5) és állandó mágneseket (6), a csapágyelemet (4) A rotor a tartóelem első, sugárirányban kinyúló részét (7) és a hozzá kapcsolt tartóelem második, axiálisan kinyúló részét (8) tartalmazza. A tartóelem második része (8) rotorlemezeket hordoz (5) és állandó mágneseket (6), és az állórész (2) állórészlemezekkel (9) és tekercsekkel (10) rendelkezik, a tekercsek képezik a tekercsek (11, 12) fejét, amelyek mindkét irányban tengelyirányban megnyúlnak. az állórészlemezek (9) fölött egy lapátkerékkel (14) is rendelkezik, amely a csapágyelem (4) forgórészéhez csatlakozik.
Tartalom:BAN BEN modern körülmények között folyamatosan próbálják javítani az elektromechanikus eszközöket, csökkenteni azok súlyát és befoglaló méretek... E lehetőségek egyike egy állandó mágneses generátor, amely elegendő egyszerű kialakítás nagy hatékonysággal. Ezen elemek fő funkciója egy forgó mágneses mező létrehozása.
Az állandó mágnesek típusai és tulajdonságai
A hagyományos anyagokból készült állandó mágnesek már régóta ismertek. Az ipar először az alumínium, nikkel és kobalt ötvözetét kezdte használni. Ez lehetővé tette az állandó mágnesek használatát generátorokban, motorokban és más típusú elektromos berendezésekben. A ferritmágnesek különösen elterjedtek.
Ezt követően szamárium-kobalt kemény mágneses anyagok jöttek létre, amelyek energiája nagy sűrűségű. Ezeket a mágnesek felfedezése követte, amelyek ritkaföldfém-elemeken alapultak - bór, vas és neodímium. Mágneses energiasűrűségük lényegesen magasabb, mint a szamárium-kobaltötvözeté, lényegesen alacsonyabb költséggel. Mindkét fajtát mesterséges anyagok Az elektromágneseket sikeresen pótolják, és meghatározott területeken használják. A neodímiumelemek az anyagok új generációja és a leggazdaságosabbnak számítanak.
Hogyan működnek az eszközök
A fő tervezési problémának azt tekintették, hogy a forgó alkatrészek visszatérnek az eredeti helyzetükbe, jelentős nyomatékveszteség nélkül. Ezt a problémát egy rézvezetõ segítségével oldották meg, amelyen keresztül elektromos áramot vezettek át, ami vonzást okozott. Az áram kikapcsolásakor a vonzerő megszűnt. Így az ilyen típusú készülékekben periodikus ki-be kapcsolást alkalmaztak.
A megnövekedett áram megnövekedett vonzóerőt hoz létre, amely viszont részt vesz az áram előállításában a rézvezetőn keresztül. A ciklikus akciók eredményeként az eszköz, amellett, hogy elköveti mechanikai munka, elkezd elektromos áramot termelni, vagyis ellátni egy generátor funkcióit.
Állandó mágnesek a generátor kialakításában
A modern eszközök tervezése során az állandó mágnesek mellett tekercses elektromágneseket is használnak. Ez a kombinált gerjesztési funkció lehetővé teszi a szükséges feszültség- és sebességszabályozási tulajdonságok elérését csökkentett gerjesztőteljesítmény mellett. Ezenkívül csökken a teljes mágneses rendszer mérete, ami sokkal olcsóbbá teszi az ilyen eszközöket az elektromos gépek klasszikus kialakításához képest.
Azoknak az eszközöknek a teljesítménye, amelyekben ezeket az elemeket használják, csak néhány kilovolt amper lehet. A legjobb teljesítményű állandó mágnesek fejlesztése jelenleg folyik, fokozatosan növelve a teljesítményt. Hasonló szinkron gépek nemcsak generátorként, hanem motorokként is használják különféle célokra. Széles körben használják őket a bányászati és kohászati iparban, hőerőművekben és más területeken. Ez a munkaképességnek köszönhető szinkron motorok különböző reakcióerővel. Maguk is pontos és állandó sebességgel működnek.
Az állomások és alállomások speciális szinkron generátorokkal működnek, amelyek alapjáraton csak reaktív áramtermelést biztosítanak. Viszont biztosítja az aszinkron motorok működését.
Az állandó mágneses generátor a mozgó rotor és az álló állórész mágneses terének kölcsönhatásának elvén működik. Ezeknek az elemeknek a tulajdonságai, amelyek nincsenek teljesen megvizsgálva, lehetővé teszik más elektromos eszközök feltalálását, akár üzemanyag-mentes kialakításáig.
A kérdés történetéből. Eddig munkám során felmerült egy kérdés, hogy részt veszek-e a saját kis nemzedékem vállalkozásban való bevezetését célzó projektben. Korábban volt tapasztalatom szinkron villanymotorokkal, generátorokkal, a tapasztalat minimális.
Figyelembe véve a különféle gyártók javaslatait ezek egyikében, felfedeztem egy módszert egy szinkron generátor gerjesztésére állandó mágneses generátor (PMG) alapú gerjesztő segítségével. Megemlítem, hogy a generátor gerjesztőrendszere kefe nélküli lesz. Példa szinkron motorok Korábban leírtam.
Tehát a generátor (PMG) állandó mágnesekkel ellátott leírásából következik a generátor gerjesztő gerjesztőtekercsének gerjesztője:
1. "Levegő-víz" típusú hőcserélő. 2. Állandó mágnesgenerátor. 3. gerjesztő eszköz. 4. Egyenirányító. 5. Radiális ventilátor. 6. Levegőcsatorna.
Ebben az esetben a gerjesztőrendszer tartalmaz kiegészítő tekercseket vagy állandó mágnesgenerátort, automatikus feszültségszabályozót (AVR), CT és VT áram és feszültség érzékelésére, integrált gerjesztőből és forgó egyenirányítóból. A turbina generátorok alapfelszereltségként digitális AVR-rel vannak ellátva, amely PF (teljesítménytényező) szabályozást és különféle felügyeleti és védelmi funkciókat biztosít (gerjesztéskorlátozás, túlterhelés érzékelés, redundancia stb.). D.C Az AVR gerjesztését a forgó gerjesztő erősíti fel, majd a forgó egyenirányítóval javítja. A forgó egyenirányító diódákból és feszültségstabilizátorokból áll.
A turbina generátor gerjesztőrendszerének sematikus ábrázolása PMG segítségével:
Megoldás állandó mágneses generátorral (PMG) a fő tengelyen, generátor rotorral és kefe nélküli gerjesztővel:
Valójában jelenleg nem lehet beszélnem az izgalom szabályozásának ezen módszerének előnyeiről. Úgy gondolom, hogy az információk és tapasztalatok összegyűjtésének idején megosztom veletek a PMG használatával kapcsolatos tapasztalataimat.
A használati modell az elektrotechnikához kapcsolódik, nevezetesen elektromos autók, és a végtípusú szinkron generátorok tervezésének fejlesztésére vonatkozik, amelyek főként villamos energia előállítására használhatók szélerőművekben. A generátor kialakítása olyan házat tartalmaz, amelyben az elektromágneses rendszer váltakozó elemeit (rotor-állórész-rotor) helyezzük el, álló helyzetű tengelyre szerelt lemezek formájában, ahol az állórész tárcsa mereven kapcsolódik az utóbbihoz, állandó mágneseket helyezünk el. rögzítve a rotor tárcsákon és az állórész tárcsáján - tekercsek, amelyek a vége kimenetével gyűrűs tekercset képeznek a tengely axiális furatán keresztül, ahol a test két pajzsból áll - elöl és hátul, a csapágyakban a tengelyre szerelve, az elülső pajzsnak van fedőtengelye, a rotorlemezek a fenti pajzsokra vannak rögzítve, az állórész tárcsa mindkét oldalon többpengés kapcsolatokkal van rögzítve a tengelyre, ahol mindegyik penge az elektromos tekercsek közötti technológiai résben helyezkedik el. Ennek a generátornak az előnyei: kisebbek, összehasonlítva az ismert, azonos típusú, azonos teljesítményű, súlyú és méretű gépekkel; működési megbízhatóság; könnyű gyártás; magas hatásfok; a generátor összeszerelésének és szétszerelésének gyárthatósága és karbantarthatósága; az állórész magának az álló tengelyre történő rögzítéséből adódó bármilyen méretek elvégzésének képessége, mindkét oldalán többpengés kapcsolókkal.
A hasznos modell az elektrotechnikához, különösen az elektromos gépekhez kapcsolódik, és a végtípusú szinkron generátorok tervezésének javítására vonatkozik, amelyek főként villamos energia előállítására használhatók szélerőművekben.
Ismert szinkron generátorállandó mágnesek gerjesztésével, a végtípus szerint, állórészt tartalmaz, amely két részből áll, koaxiálisan és egymással párhuzamosan elhelyezett gyűrű alakú mágneses áramkörök között, amelyek között a rotor van elhelyezve.
Az alkalmazott kivitelben a rotor korong formájában készül, amelyen mindkét oldalon állandó mágnesek vannak rögzítve, aminek eredményeként lehetséges, hogy egyik oldalról a másikra mágnesezzenek, ami csökkenéshez vezet az állandó mágnesek jellemzőiben, és ennek következtében a generátor hatékonyságának csökkenése.
Az igényelt objektumhoz legközelebb egy állandó mágnesek gerjesztésével létrehozott végszinkron villamos generátor áll, amely két állandó mágneses rotort és köztük egy állórészt tartalmaz, amelyekben az állórész végfelületén elhelyezett radiális hornyokba fektetett tekercsek találhatók.
A tekercsek hornyokba helyezése a munkarés csökkenéséhez vezet, ami az állórész magának állandó mágnesekkel való beragadásához vezethet, aminek következtében a generátor
működhetetlen. A barázdák használata az áramok nemkívánatos harmonikus komponenseinek megjelenéséhez, a rés indukciójához, következésképpen a veszteségek növekedéséhez és ennek megfelelően a Generátor hatékonysága... A tárcsa forgórészeket tápegységek kötik össze, ami csökkenti a szerkezet merevségét és megbízhatóságát.
A javasolt megoldás, mint hasznos modell, technikai eredménye, hogy kiküszöböli az állórész mag lehetséges ragasztását állandó mágnesekkel, ami biztosítja a generátor garantált működését, és csökkenti a veszteségeket, és ennek következtében növeli a hatékonyságot a gyűrű alakú állórész tekercselését. Ennek a modellnek merevebb szerkezete van, mivel a rotorokat összekapcsolják a generátor burkolatával, ami növeli annak megbízhatóságát. Az állórész magját mindkét oldalon többpengés összekötéssel rögzítik egy álló tengelyen, ami az állandó mágnesek gerjesztésével végső szinkron elektromos generátor súlyának és méreteinek csökkenéséhez vezet, és lehetővé teszi, hogy kellően nagy méretű generátort készítsenek. belső és külső átmérő. A javasolt modell lehetővé teszi a generátor összeszerelésének és szétszerelésének gyárthatóságát és karbantarthatóságát.
A használati modell feltételezi egy olyan ház jelenlétét, amelyben az elektromágneses rendszer váltakozó elemei (rotor-állórész-rotor) helyezkednek el, amelyek lemezek formájában készülnek és rögzített tengelyre vannak szerelve. Ebben az esetben az állórész mereven kapcsolódik az utóbbihoz. Az állandó mágneseket a rotorlemezekre, az tekercseket pedig az állórészkorongra rögzítik, amelyek a vége kimenetével a tengely axiális furatán keresztül gyűrűs tekercset alkotnak. A test két pajzsból áll - elöl és hátul, a tengelyre szerelve
csapágyak. Az első pajzs fedőtengellyel rendelkezik. A rotorlemezek a fenti pajzsokra vannak rögzítve, és az állórész tárcsa mindkét oldalon többszárú kapcsolatokkal van rögzítve a tengelyhez, ahol mindegyik penge az elektromos tekercsek közötti technológiai résben helyezkedik el.
Az 1. ábra egy generátort mutat hosszmetszetben; 2. ábra - állórész (elölnézet).
A generátor egy 1 állórészből és két 2 forgórészből áll. Az állórész magja egy korong formájában készül, amelyet úgy kapunk, hogy elektromos acélszalagot tekercsre tekerünk, amelynek külső átmérője megegyezik az állórész belső átmérőjével. A mag mindkét oldalon a 3 lapátos 3 összekötőelem között van rögzítve. Mindegyik penge a gyűrűs tekercs 4 tekercsei közötti technológiai résben helyezkedik el. A többpengés kapcsolók egymással vannak csavarozva. Alapjaikat perselyek formájában készítik, amelyek egy álló 5 tengelyre vannak felszerelve. Az állórész esetleges elfordulásának elkerülése érdekében az összekötőket egy 6 kulccsal rögzítik. Az állórész tengelyirányú mozgásának kiküszöbölésére egy többlapú összekötő a tengely vállához nyomja, a másikat pedig egy acél 7 hüvely rögzíti, amelyet három csavarral körbe csavarnak a tengelyhez. A tengely tengelyirányú lyukkal rendelkezik, amelyen keresztül a tekercselés végeit kivezetik a sorkapocsládába.
A rotormagok szerkezeti acélból készülnek, mint az állórész magja, korongok formájában, amelyek szélessége megegyezik a 8 állandó mágnes hosszával. Az állandó mágnesek kör alakú szektorok, és a maghoz vannak ragasztva. A mágnesek szélessége megegyezik az állórész tekercsének szélességével és közel van a pólusmagassághoz. Méreteiket csak az állórész tekercsének tekercsei közé helyezett penge szélessége korlátozza. Magok vannak csatlakoztatva
süllyesztett csavarok a 9 és 10 végpajzsok belső oldalához. A süllyesztett csavarok használata csökkenti a zajszintet a generátor működése során. A pajzsok alumíniumötvözetből készülnek. Ezeket süllyesztett csavarok segítségével is összekötik - az egyik pajzs speciális mélyedésekkel rendelkezik, amelyekbe acél anyákat nyomnak (a kapcsolat megerősítésére, mivel az alumínium puha anyag), amelyekbe a csavarok már be vannak csavarva. A pajzsok 11 csapágyakkal vannak ellátva, amelyek tartósan zsírral vannak töltve, és két pajzs. A 9 végpajzsnak acélból készült 12 tengelyfedele van. Két funkciót lát el ebben a generátorban: a) bezárja a csapágyat; b) veszi a meghajtó forgását. A fedél tengelyét a belső oldaláról 9 csavarral rögzítik a végpajzshoz.
Ennek a generátornak a működése a következőképpen történik: a hajtás a 12 tengelyfedélen keresztül továbbítja a nyomatékot az egész testre, aminek eredményeként a rotorok forognak. Ennek a generátornak az működési elve hasonló az ismert szinkron generátorok működési elvéhez: amikor a 2 rotorok forognak, az állandó mágnesek mágneses tere átlépi az állórész tekercselésének fordulatait, abszolút értékben és irányban is változik, és indukál változó elektromotoros erő bennük. A tekercs tekercsek sorba vannak kötve oly módon, hogy elektromotoros erejük összeadódjon. A keletkező feszültséget eltávolítják a tekercs kimeneti végeiről, amelyek az 5 tengely axiális furatán keresztül a kapocsdobozba mennek.
A generátor ilyen kialakítása kiküszöböli az állórész magának állandó mágnesekkel való beragadását, következésképpen biztosítja a generátor garantált működését; ad
a rés nélküli mag és a gyűrű alakú állórész tekercselésének köszönhetően az acél hullámosságának és felületi veszteségeinek csökkentése, amelynek eredményeként a hatékonyság nő. Lehetővé teszi továbbá a generátor megbízhatóságának növelését egy merevebb szerkezet (a rotorok egymással történő összekapcsolása a generátor házhoz történő rögzítésével) révén, a tömeg és a méretek azonos teljesítményen történő csökkentése és a teljesítmény bármilyen méretű generátor úgy, hogy az állórész magját rögzített tengelyhez rögzíti, mindkét oldalán többpengés kapcsolókkal ... A javasolt modell lehetővé teszi a generátor összeszerelésének és szétszerelésének gyárthatóságát és karbantarthatóságát.
Állandó mágnesek gerjesztésével ellátott homlokoldali szinkron villamos generátor, amely házat tartalmaz, amelyben az elektromágneses rendszer váltakozó elemei (rotor - állórész - rotor) helyezkednek el, álló helyzetű tengelyre szerelt lemezek formájában, ahol az állórész tárcsa van az utóbbihoz mereven csatlakoztatva, állandó mágnesek, és az állórészlemezen tekercsek vannak, amelyek a vége kimenetével gyűrűs tekercset képeznek a tengely axiális lyukán keresztül, azzal jellemezve, hogy a test két pajzsból áll - elöl és hátul, szerelve a tengelyre csapágyakban, az elülső pajzs tengelyfedéllel rendelkezik, a rotorlemezek a fenti pajzsokra vannak rögzítve, az állórész tárcsa mindkét oldalon többpengés kapcsolókkal van rögzítve a tengelyhez, ahol mindegyik penge a technológiai rés az elektromos tekercsek között.
Háromfázisú szinkron generátor mágneses tapadás nélkül, állandó neodímium mágnesek gerjesztésével, 12 póluspár.
Nagyon régen, vissza Szovjet idők a "Modelist Konstruktor" magazinban megjelent egy cikk, amelyet egy rotációs típusú szélturbina építésének szenteltek. Azóta vágyam volt, hogy valami ilyesmit építsek a sajátomra nyári lak, de ez soha nem valósult meg. A neodímium mágnesek megjelenésével minden megváltozott. Összegyűjtöttem egy csomó információt az interneten, és ez történt.
Generátor eszköz: Kettő acéllemez alacsony szén-dioxid-tartalmú acélból, ragasztott mágnesekkel, egy távtartó hüvelyen keresztül mereven kapcsolódnak egymáshoz. A korongok közötti résben rögzített lapos tekercsek vannak, magok nélkül. A tekercs felében fellépő indukció EMF-je ellentétes irányú, és összegzi a tekercs teljes EMF-jét. Az állandó egyenletes mágneses térben mozgó vezetőben keletkező indukció EMF-jét a képlet határozza meg E = B V L Hol: B-mágneses indukció V-mozgás sebessége L a vezető aktív hossza. V = π D N / 60 Hol: D-átmérő N-forgási sebesség. A két pólus közötti rés mágneses indukciója fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével. A generátort a szélturbina alsó tartójára szerelik fel.
A háromfázisú generátor áramköre az egyszerűség kedvéért egy síkra van telepítve.
Ábrán. A 2. ábra a tekercsek elrendezését mutatja, amikor számuk kétszer akkora, bár ebben az esetben a pólusok közötti rés is növekszik. A tekercsek átfedik a mágnes szélességének 1/3-át. Ha a tekercsek szélessége 1/6-kal csökken, akkor egy sorba illeszkednek, és a pólusok közötti rés nem változik. A pólusok közötti maximális rés megegyezik egy mágnes magasságával.
