Szinkron generátor állandó mágneses gerjesztéssel. Végső szinkron elektromos generátor állandó mágneses gerjesztéssel. Gerjesztési módszerek szinkron generátorokhoz
Generátor- eszköz, amely az egyik típusú energiát átalakítja egy másik energiává.
Ebben az esetben figyelembe vesszük a forgás mechanikai energiájának elektromos energiává történő átalakítását.
Az ilyen generátoroknak két típusa létezik. Szinkron és aszinkron.
Szinkron generátor. Működési elve
A szinkron generátor megkülönböztető jellemzője a frekvencia szoros összekapcsolása f az állórész tekercselésében és a forgórész sebességében változó EMF n, az úgynevezett szinkronsebesség:
n = f/ o
ahol o- az állórész és a rotor tekercs póluspárjainak száma.
Általában a forgási sebességet fordulat / percben, az EMF frekvenciát Hertzben (1 / sec) fejezik ki, majd a percenkénti fordulatszámra a képlet a következő formában jelenik meg:
n = 60f/ o
Ábrán. 1.1 bemutatva funkcionális diagram szinkron generátor. Az 1 állórészen egy háromfázisú tekercs található, amely alapvetően nem különbözik az aszinkron gép hasonló tekercsétől. A gerjesztő 2 tekercseléssel ellátott elektromágnes található a forgórészen, amely áramot kap egyenáramÁltalában a rotoron elhelyezett két csúszógyűrűvel és két álló kefével végzett csúszó érintkezőkön keresztül.
Bizonyos esetekben az elektromágnesek helyett állandó mágneseket lehet használni a szinkrongenerátor forgórészének kialakításakor, ekkor megszűnik a tengelyen lévő érintkezők igénye, de a kimeneti feszültségek stabilizálásának lehetőségei jelentősen korlátozottak.
A hajtómotor (PD), amelyet turbinaként, belső égésű motorként vagy más mechanikai energiaforrásként használnak, a generátor forgórésze szinkron sebességgel forog. Ebben az esetben a forgórész elektromágnes mágneses tere is szinkron sebességgel forog, és változó EMF-et indukál a háromfázisú állórésztekercsben E A, E Zenekar E C, amelyek értéke és fázisa egymáshoz képest a periódus egyharmadával (120 °) eltolódott, szimmetrikus háromfázisú EMF rendszert alkot.
A terhelés csatlakoztatásával az állórész tekercsének C1, C2 és C3 kapcsaihoz áramok jelennek meg az állórész tekercselésének fázisaiban én A, én B, én C, amelyek forgó mágneses teret hoznak létre. Ennek a mezőnek a forgási frekvenciája megegyezik a generátor forgórészének forgási frekvenciájával. Így egy szinkron generátorban az állórész mágneses tere és a forgórész szinkronban forog. Az állórész tekercselésének EMF pillanatnyi értéke a figyelembe vett szinkron generátorban
e = 2Blwv = 2πBlwDn
Itt: B- mágneses indukció az állórész magja és a forgórész pólusai közötti légrésben, T;
l Az állórésztekercs egyik réses oldalának aktív hossza, azaz állórész maghossza, m;
w- a fordulatok száma;
v = πDn- a forgórész pólusainak lineáris sebessége az állórészhez képest, m / s;
D- az állórész belső átmérője, m
Az EMF képlet azt mutatja, hogy állandó rotorfordulatszám mellett n az armatúra (állórész) tekercs változó EMF grafikonjának alakját kizárólag a mágneses indukció eloszlási törvénye határozza meg B az állórész és a rotoroszlopok közötti résen. Ha a rés mágneses fluxus sűrűségének grafikonja szinuszos B = B max sinα, akkor a generátor EMF -je is szinuszos lesz. A szinkrongépek mindig arra törekszenek, hogy az indukció eloszlását a résben a lehető legközelebb hozzák a szinuszoshoz.
Tehát ha a légrés δ
állandó (1.2. ábra), majd a mágneses indukció B a légrésben a trapéz törvény szerint oszlik meg (1. grafikon). Ha a rotoroszlopok szélei „ferdék”, úgy, hogy a pólusdarabok szélei közötti rés egyenlő legyen δ
max (mint az 1.2. ábrán látható), akkor a rés mágneses indukciójának eloszlásának grafikonja megközelíti a szinuszoidot (2. grafikon), és ennek következtében a generátor tekercselésében indukált EMF grafikonja megközelíti a szinuszoidot. Szinkron generátor EMF frekvencia f(Hz) a szinkron forgórész sebességével arányos n(ford / s)
ahol o A póluspárok száma.
A vizsgált generátornak (lásd az 1.1. Ábrát) két pólusa van, azaz o = 1.
Ahhoz, hogy ilyen generátorban ipari frekvenciájú (50 Hz) EMF -et kapjon, a forgórészt frekvenciával kell forgatni n= 50 r / s ( n= 3000 fordulat / perc).
Gerjesztési módszerek szinkron generátorokhoz
A szinkrongenerátorok fő mágneses fluxusának létrehozásának leggyakoribb módja az elektromágneses gerjesztés, amely abban áll, hogy gerjesztő tekercset helyeznek a forgórész pólusaira, amikor egyenáram halad át rajta, MDS keletkezik, ami mágneses mezőt hoz létre a generátorban. Egészen a közelmúltig a gerjesztő tekercseléshez főként a független gerjesztésű, egyenáramú generátorokat használták, amelyeket gerjesztőknek neveztek. V(1.3. Ábra, a). Izgató tekercselés ( OV) energiát kap egy másik generátorból (párhuzamos gerjesztés), amelyet gerjesztőnek ( PV). A szinkrongenerátor, a gerjesztő és a gerjesztő forgórésze közös tengelyen helyezkedik el, és egyidejűleg forog. Ebben az esetben az áram csúszógyűrűkön és keféken keresztül jut a szinkrongenerátor gerjesztő tekercsébe. A gerjesztőáram szabályozására beállító reosztátokat használnak, amelyek a gerjesztő gerjesztő körébe tartoznak r 1 és gerjesztő r 2. Közepes és nagy teljesítményű szinkron generátorokban a gerjesztőáram szabályozásának folyamata automatizált.
A szinkrongenerátorokban érintésmentes elektromágneses gerjesztőrendszert is alkalmaztak, amelyben a szinkron generátornak nincs csúszógyűrűje a forgórészen. Ebben az esetben fordított szinkron generátort használnak gerjesztőként. V(1.3. Ábra, b). Háromfázisú tekercselés 2 a gerjesztő, amelyben a változó EMF indukálódik, a forgórészen található, és a szinkron generátor gerjesztő tekercsével együtt forog, és elektromos csatlakoztatásukat egy forgó egyenirányítón keresztül végezzük 3 közvetlenül, csúszógyűrűk és kefék nélkül. DC tápegység a terepi tekercseléshez 1 a B kórokozót a kórokozóból végezzük PV- DC generátor. A csúszó érintkezők hiánya a szinkrongenerátor gerjesztő áramkörében lehetővé teszi a működési megbízhatóság növelését és a hatékonyság növelését.
A szinkrongenerátorokban, beleértve a hidrogenerátorokat is, széles körben elterjedt az öngerjesztés elve (1.4. Ábra, a), amikor a gerjesztéshez szükséges váltóáramú energiát egy szinkron generátor állórésztekercséből, valamint egy lefelé irányuló transzformátoron és egy egyenirányító félvezető átalakító PP egyenáramú energiává alakítják át. Az öngerjesztés elve azon a tényen alapul, hogy a generátor kezdeti gerjesztése a gép maradék mágnesessége miatt következik be.
Ábrán. 1.4, b egy szerkezeti diagram automata rendszer szinkrongenerátor öngerjesztése ( SG) egyenirányító transzformátorral ( VT) és tirisztor konverter ( TP), amelyen keresztül az állórész áramköréből származó váltakozó áram SG egyenáramúvá alakítás után a gerjesztő tekercshez kerül. A tirisztoros átalakítót egy automatikus gerjesztésszabályozó vezérli ARV, amelynek bemenete feszültségjeleket fogad a bemeneten SG(feszültségváltón keresztül TN) és a terhelési áram SG(áramváltótól TT). Az áramkör védőblokkot tartalmaz ( BZ), amely védi a gerjesztő tekercset ( OV) túlfeszültség és túláram ellen.
A gerjesztési teljesítmény általában a nettó teljesítmény 0,2 és 5% -a között van (az alacsonyabb érték nagy teljesítményű generátorokra vonatkozik).
Generátorokban alacsony fogyasztású a gerjesztés elvét alkalmazzák állandó mágnesek a gép forgórészén található. Ez a gerjesztési módszer lehetővé teszi a generátor megszabadulását a gerjesztő tekercseléstől. Ennek eredményeként a generátor kialakítása jelentősen leegyszerűsödik, gazdaságosabbá és megbízhatóbbá válik. A nagy mágneses energiaellátású állandó mágnesek gyártásához szükséges anyagok magas költsége és feldolgozásuk összetettsége miatt azonban az állandó mágneses gerjesztés csak néhány kilowatt teljesítményű gépekre korlátozódik.
Szinkron generátorok
alkotják a villamosenergia-ipar gerincét, mivel a világ szinte minden áramát szinkron turbó- vagy hidrogenerátorokkal állítják elő.
Ezenkívül a szinkron generátorokat széles körben használják a helyhez kötött és mobil elektromos berendezések vagy dízel- és benzinmotorokkal ellátott állomások részeként.
Aszinkron generátor. Különbségek a szinkronhoz képest
Az aszinkron generátorok alapvetően különböznek a szinkron generátortól, ha nincs merev kapcsolat a rotor fordulatszáma és a generált EMF között. E gyakoriságok közötti különbséget az együttható jellemzi s- csúszó.
s = (n - n r) / n
itt:
n- a mágneses mező forgási gyakorisága (EMF frekvencia).
n r- rotor fordulatszám.
A csúszás és a frekvencia kiszámításával kapcsolatos további részletekért lásd: aszinkron generátorok című cikket. Frekvencia.
Normál üzemmódban az indukciós generátor elektromágneses tere terhelés alatt féknyomatékot fejt ki a forgórész forgására, ezért a mágneses mező változásának gyakorisága kisebb, ezért a csúszás negatív lesz. A pozitív csúszás területén működő generátorok közé tartoznak az aszinkron tachogenerátorok és a frekvenciaváltók.
Az aszinkron generátorok a használati körülményektől függően mókusketreces, fázisos vagy üreges rotorral készülnek. A szükséges forgórész -gerjesztési energia kialakulásának forrásai lehetnek statikus kondenzátorok vagy szelepátalakítók szelepek mesterséges kapcsolásával.
Az aszinkron generátorokat a gerjesztési módszer, a kimeneti frekvencia jellege (változó, állandó), a feszültségstabilizációs módszer, a működési csúszási területek, a kialakítás és a fázisok szerint lehet osztályozni.
Az utolsó két tulajdonság jellemzi tervezési jellemzők generátorok.
A kimeneti frekvencia és a feszültségstabilizációs módszerek jellegét nagymértékben meghatározza a mágneses fluxus keletkezési módja.
A gerjesztési módszer szerinti osztályozás a fő.
Fontolóra veheti a generátorokat öngerjesztéssel és független gerjesztéssel.
Az aszinkron generátorok öngerjesztése megszervezhető:
a) az állórész vagy a forgórész áramkörében vagy egyidejűleg az elsődleges és másodlagos áramkörben található kondenzátorok segítségével;
b) szelepátalakítók segítségével, szelepek természetes és mesterséges kommutációjával.
Független gerjesztés végezhető váltakozó feszültségű külső forrásból.
A frekvencia jellege szerint az öngerjesztő generátorokat két csoportra osztják. Az első a gyakorlatilag állandó (vagy állandó) frekvenciájú forrásokat tartalmazza, a második változó (állítható) frekvenciához. Ez utóbbiakat aszinkron motorok hajtására használják, egyenletes sebességváltozással.
A tervek szerint külön kiadványokban részletesebben figyelembe vesszük az aszinkron generátorok működési elvét és tervezési jellemzőit.
Az aszinkron generátorok nem igényelnek összetett egységeket a tervezésben az egyenáramú gerjesztés megszervezéséhez vagy a drága anyagok használatához, nagy mágneses energiaellátással, ezért egyszerűségük és igénytelen karbantartásuk miatt széles körben használják őket a mobil elektromos berendezések felhasználói. Olyan eszközök áramellátására szolgálnak, amelyek nem igényelnek merev hivatkozást az aktuális frekvenciára.
Az aszinkron generátorok műszaki előnye a túlterhelésekkel és rövidzárlatokkal szembeni ellenállás.
Néhány információ a mobil generátorokról az oldalon található:
Dízel generátorok.
Aszinkron generátor. Specifikációk.
Aszinkron generátor. Stabilizáció.
Észrevételeket és javaslatokat szívesen fogadunk!
Szinkron generátorok
állandó mágneses gerjesztéssel
(2012 -ben fejlesztették ki)
A javasolt generátor a működési elv szerint egy szinkron generátor, állandó mágnesekkel gerjesztve. NeFeB összetételű mágnesek, amelyek mágneses mezőt hoznak létre 1,35 indukcióval T, a forgórész kerülete körül, váltakozó pólusokkal.
A generátor tekercsében az e izgatott. d.s., amelynek amplitúdóját és frekvenciáját a generátor forgórészének forgási sebessége határozza meg.
A generátor kialakítása nem tartalmaz nyitott érintkezőjű kollektorokat. A generátornak nincsenek terepi tekercselései sem, amelyek további áramot fogyasztanak.
A javasolt kialakítású generátor előnyei:
1. Az állandó mágneses gerjesztésű szinkrongenerátorok minden pozitív tulajdonságával rendelkezik:
1) az áramgyűjtő kefék hiánya,
2) gerjesztőáram hiánya.
2. A legtöbb hasonló, jelenleg gyártott, azonos teljesítményű generátor tömege 1,5–3 -szor nagyobb.
3. A generátor tengelyének névleges forgási sebessége - 1600 ról ről./min... Ez megfelel az alacsony fordulatszámú dízelhajtások forgási sebességének. Ezért, amikor az egyes erőműveket a benzinmotorokról dízelmotorokra váltja át generátorunk segítségével, a fogyasztó jelentős üzemanyag-megtakarítást kap, és ennek eredményeként csökken a kilowattóra költsége.
4. A generátor kis indítónyomatékkal rendelkezik (kevesebb, mint 2 N × m), azaz az indításhoz csak 200 meghajtó teljesítmény W, és a generátor indításkor magából a dízelből is indítható, még kuplung nélkül is. A hasonló piaci motorok gyorsítási periódussal rendelkeznek, hogy teljesítménytartalékot hozzanak létre a generátor indításakor, mivel az indításkor Gázmotor energiahiányos üzemmódban működik.
5. 90%-os megbízhatósági szint mellett a generátor erőforrás 92 ezer óra (10,5 év folyamatos működés). A hajtómotor üzemi ciklusa a nagyjavítások között, a gyártók (valamint a generátor piaci analógjai) szerint 25-40 ezer óra. Vagyis generátorunk az üzemidő megbízhatóságát tekintve 2-3-szorosan haladja meg a soros motorok és generátorok megbízhatóságát.
6. A generátor gyártásának és összeszerelésének egyszerűsége - a szerelési hely lehet lakatosműhely darab- és kisüzemi gyártással.
7. A generátor egyszerű adaptálása az AC kimeneti feszültséghez:
1) 36 V, frekvencia 50 - 400 Hz
2) 115 V, frekvencia 50 - 400 Hz(repülőtéri erőművek);
3) 220 V, frekvencia 50 - 400 Hz;
4) 380 V, frekvencia 50 - 400 Hz.
A generátor alapkonstrukciója lehetővé teszi, hogy a gyártott terméket különböző frekvenciákra és feszültségekre hangolják a kialakítás megváltoztatása nélkül.
8. Magas tűzbiztonság. A javasolt generátor még akkor sem válhat tűzforrássá, ha a terhelési áramkörben vagy a tekercsekben rövidzárlat áll fenn, amelyet beépítenek a rendszer kialakításába. Ez nagyon fontos, ha fedélzeti erőmű generátorát használják vízi járművek, repülőgépek, valamint privát faházak zárt helyiségében.
9. Alacsony szint zaj.
10. Magas karbantarthatóság.
Generátor paraméterek 0,5 teljesítménnyel kw
2,5 -ös teljesítményű generátor paraméterei kw
EREDMÉNYEK:
A javasolt generátor 1500-1600 fordulat / perc tengely forgási frekvenciájú generátorokban használható. - dízel-, benzin- és gőzfejlesztő erőművekben egyéni használatra vagy helyi energiarendszerekben. Egy szorzóval párosítva az elektromechanikus energiaátalakító is használható villamos energia előállítására kis sebességű generátorrendszerekben, például szélerőművekben, hullámerőművekben stb. Vagyis az elektromechanikus átalakító alkalmazási köre univerzálissá teszi a javasolt komplexet (szorzó-generátort). A szövegben megadott súly és méret, valamint egyéb elektromos és műszaki paraméterek egyértelmű versenyelőnyt biztosítanak a javasolt konstrukciónak a piacon az analógokhoz képest.
A tervezés alapjául szolgáló gyártási elvek nagy gyárthatósággal rendelkeznek, alapvetően nem igényelnek precíziós szerszámgépparkot, és a tömeges sorozatgyártásra összpontosítanak. Ennek eredményeként a tervezés alacsony sorozatgyártási költséggel jár.
A találmány az elektrotechnika és az elektrotechnika területére vonatkozik, különösen az állandó mágnesek által gerjesztett szinkrongenerátorokra. A műszaki eredmény a szinkrongenerátor működési paramétereinek bővítése azáltal, hogy lehetővé teszi mind az aktív teljesítmény, mind a váltakozó áram kimeneti feszültségének szabályozását, valamint lehetőséget biztosít arra, hogy hegesztőáramként használják hordozáskor elektromos ívhegesztés különböző módokban. Az állandó mágnesek által gerjesztett szinkron generátor tartalmaz egy állórész -hordozó egységet tartócsapágyakkal (1, 2, 3, 4), amelyre egy gyűrű alakú mágneses áramkör (5) csoportja van felszerelve pólusnyúlványokkal a kerület mentén, elektromos tekercsekkel felszerelve (6) az állórész többfázisú armatúra tekercselésével (7) és (8), a tartótengelyre (9) felszerelve, az állórész -csapágyegység körül a tartócsapágyakban (1, 2, 3, 4) való forgás lehetőségével gyűrűs rotorok (10) csoportja, gyűrűs rotorokkal a belső oldalfalakra szerelve, mágneses bélések (11), p-párok mágnespólusainak kerületi irányában váltakozva, a pólusnyúlványokat az armatúra elektromos tekercsével (6) lefedve a gyűrű alakú állórész mágneses áramkörének tekercsei (7, 8). Az állórész -tartó azonos modulok csoportjából készül. Az állórészcsapágy -modulok úgy vannak felszerelve, hogy a tengelyük körül egymáshoz képest el tudnak forogni, fenyőfával, támasztótengellyel (9), és kinematikailag összekapcsolt hajtással vannak felszerelve, hogy mindegyikhez képest szögben forogjanak. az említett modulok horgonytekercselésének más és hasonló fázisai össze vannak kötve, és az állórész -armatúra tekercselésének közös fázisait képezik. 5 p.p. f-ly, 3 dwg
Rajzok a 2273942 RF szabadalomhoz
A találmány az elektrotechnika területére vonatkozik, különösen az állandó mágnesek által gerjesztett szinkrongenerátorokra, és használható autók, csónakok önálló áramforrásaiban, valamint önálló tápegységekben a fogyasztók számára, mindkét szabványos ipari váltakozó árammal gyakorisággal és megnövelt gyakorisággal, valamint az autonóm erőművekben, mint hegesztőáramforrás az elektromos ívhegesztéshez a terepen.
Ismert szinkron generátor állandó mágnesek gerjesztésével, amely állórészcsapágy -szerelvényt tartalmaz csapágyazással, amelyre egy gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve, amelynek pólusnyúlványai vannak a kerület mentén, elektromos tekercsekkel felszerelve, az állórész horgonytekercsével, és a tartótengelyre is felszerelve, a forgás lehetőségével az említett tartócsapágyas rotorban, állandó mágneses gerjesztéssel (lásd például A.I. Voldek, " Elektromos autók", szerk. Energiya, Leningrádi ág, 1974, 794. o.).
Az ismert szinkrongenerátor hátrányai a jelentős fémfogyasztás és a nagy méretek a jelentős fémfogyasztás és a hatalmas henger alakú forgórész méretei miatt, amelyek kemény mágneses ötvözetekből (például Alni, Alnico, Magnico stb.) Készült állandó gerjesztő mágnesekkel készülnek.
Ismert az állandó mágnesek által gerjesztett szinkron generátor is, amely állórészcsapágy -szerelvényt tartalmaz csapágyazással, amelyre gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve pólusnyúlványokkal a kerület mentén, elektromos tekercsekkel felszerelve, az állórész armatúra tekercselésével ezek egy gyűrű alakú rotor, amely az állórész gyűrűs mágneses áramköre körül forgatható, a belső oldalfalra szerelt gyűrűs mágneses béléssel, kerületi irányban váltakozó mágneses pólusokkal, és a pólusnyúlványokat az armatúra tekercsének elektromos tekercsével borítja az említett gyűrű alakú állórész mágneses áramkörének (lásd például a 2141716 számú RF szabadalmi leírást, N 02 K 21/12 osztály, a 4831043/09 számú, 1988. 02. 02 -i szabadalmi bejelentés szerint).
Az állandó mágnesekkel gerjesztett ismert szinkrongenerátor hátránya a szűk működési paraméterek, amelyek nem képesek a szinkrongenerátor aktív teljesítményének szabályozására, mivel ennek a szinkron induktivitású generátornak a kialakításakor nincs lehetőség az érték gyors módosítására. az említett gyűrű alakú mágneses bélés egyes állandó mágnesei által létrehozott teljes mágneses fluxus.
A legközelebbi analóg (prototípus) egy állandó mágnesek által gerjesztett szinkron generátor, amely egy állórész -hordozó egységet tartalmaz csapágyazással, amelyre egy gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve pólusnyúlványokkal a kerület mentén, és többfázisú elektromos tekercsekkel vannak felszerelve. az állórész armatúra tekercselése, amely a tartótengelyre van szerelve, a forgás lehetőségével az említett tartócsapágyakban a gyűrűs állórész mágneses áramköre körül, gyűrűs rotor gyűrű alakú mágneses béléssel, amely a belső oldalfalra van szerelve, p-párok mágneses pólusaival kerületi irányban, a pólusnyúlványokat az említett gyűrű alakú állórész mágneses áramkörének armatúra tekercsének elektromos tekercsével lefedve (lásd az RF 2069441 számú szabadalmat, N 02 K 21/22 osztály, a 4894702/07 számú, 1990.06.01. számú kérelem) .
Az ismert, állandó mágnesekkel gerjesztett szinkrongenerátor hátránya a szűk működési paraméterek is, mivel mind a szinkron induktivitású generátor aktív teljesítményének szabályozására nincs lehetőség, mind a kimeneti váltakozó áram értékének szabályozására nincs lehetőség. feszültség, ami megnehezíti annak használatát hegesztőáramforrásként az elektromos ívhegesztésben (az ismert szinkrongenerátor kialakításánál nincs lehetőség az egyes állandó mágnesek teljes mágneses fluxusának azonnali megváltoztatására, amelyek egy gyűrűs mágneses betét közöttük).
A jelen találmány célja a szinkrongenerátor működési paramétereinek bővítése azáltal, hogy lehetővé teszi mind az aktív teljesítmény szabályozását, mind a váltakozó feszültség szabályozását, valamint lehetővé teszi annak használatát hegesztőáramforrásként, amikor elektromos ívhegesztés különböző módokban.
Ezt a célt azzal érik el, hogy egy állandó mágneses gerjesztésű szinkrongenerátor, amely állványhordozó egységet tartalmaz csapágyazással, amelyre egy gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve, pólusnyúlványokkal a kerület mentén, és amelyek többfázisú elektromos tekercsekkel vannak felszerelve. állórész-armatúra tekercselése, egy tartótengelyre szerelve, az állórész gyűrűs mágneses áramköre körüli forgási lehetőséggel az említett tartócsapágyakban; gyűrűs forgórész gyűrűs mágneses betéttel a belső oldalfalra szerelve, p-párok mágneses pólusai váltakozva a kerületi irány, amely a pólusnyúlványokat elektromos tekercsekkel borítja az állórész említett gyűrűs mágneses áramkörének armatúra tekercselésével, ebben a csapágyegységben az állórész azonos modulok csoportjából készül, a jelzett gyűrűs mágneses körrel és a gyűrűs rotorral , egy támasztótengelyre szerelve, azzal a lehetőséggel, hogy egymáshoz képest elforgatják azokat a tengely körül, amely egytengelyű a támasztótengellyel, és Abzhenes kinematikailag kapcsolódik hozzájuk az egymáshoz viszonyított szögbeli forgásuk meghajtása által, és az állórészcsapágy -modul moduljaiban az armatúra tekercsek azonos nevű fázisai össze vannak kötve, és így alkotják az állórész -armatúra tekercselésének közös fázisait.
A javasolt szinkrongenerátor további különbsége az állandó mágnesek gerjesztésével, hogy az állórész -csapágyegység szomszédos moduljaiban a gyűrűs rotorok gyűrűs mágneses béléseinek azonos nevű mágneses pólusai egymással megegyező sugárirányú síkokban helyezkednek el. , és az állórész -csapágyegység egyik moduljában az armatúra tekercselés fázisainak végei az állványcsapágy -szerelvény egy másik szomszédos moduljában az armatúra tekercselés azonos fázisainak kezdeteihez vannak kötve, egymással összekötve a közös az állórész -armatúra tekercselésének fázisai.
Ezenkívül az állórész -csapágyegység mindegyik modulja tartalmaz egy gyűrűs hüvelyt külső tolókarimával és egy csészével, amelynek végén egy központi lyuk van, és a gyűrűs rotor az állórész -csapágyegység minden moduljában gyűrűs héjat tartalmaz belső tolókarimával, amelybe az említett megfelelő gyűrű alakú mágneses betét van beépítve, ahol az állórészcsapágy -szerelvény modulok említett gyűrűs hüvelyei belső henger alakú oldalfalukkal az említett támasztócsapágyak egyikével vannak összekapcsolva. az említett üvegek végén lévő központi lyukak falai, a gyűrűs rotor gyűrűs héjai rögzítőszerelvények segítségével mereven össze vannak kötve a tartótengellyel, és az állórész -csapágyegység megfelelő moduljában található gyűrűs mágneses áramkör a meghatározott gyűrűs hüvelyre szerelve, külső tolókarimájával mereven rögzítve az üveg hengeres oldalfalához, és az utóbbival együtt gyűrű alakú üreget képezve, amelyben a készülék található megfelelő gyűrűs mágneses áramkör elektromos tekercsekkel a megfelelő állórész -armatúra tekercseléshez. A javasolt szinkrongenerátor további különbsége az állandó mágnesek gerjesztésével az, hogy a gyűrűs rotor gyűrűs héját a tartótengelyhez kötő rögzítőegységek mindegyike tartalmaz egy agyat a tartótengelyre szerelt karimával, amely mereven rögzítve van a belső tolókarimához. a megfelelő gyűrűs héjból.
A javasolt szinkrongenerátor további különbsége állandó mágnesekkel gerjesztve az, hogy az állórész -hordozó egység moduljainak egymáshoz képest szögben történő elforgatására szolgáló hajtómű egy támasztóegység segítségével van felszerelve az állórész -hordozó egység moduljaira.
Ezenkívül az állórész -tartóegység moduljainak egymáshoz képest szögben történő megfordítására szolgáló meghajtó csavarmechanizmus formájában van kialakítva, elvezető csavarral és anyával, valamint a hajtás tartóegysége a szakaszok szögletes megfordításához Az állórész-hordozóegységnek egy tartóüvege van az egyik üvegen rögzítve, a másik üvegen pedig egy tartórúd, ahol az ólomcsavart az egyik végén egy kétfokú csuklópánt elforgathatóan összeköti a tengelyével párhuzamos tengely segítségével. az említett támasztótengely tengelye, a megadott támasztórúd egy körív mentén elhelyezett vezetőrésszel készül, és a csavar mechanizmusának anyája az egyik végével elforgathatóan össze van kötve az említett hurokkal, a másik végén pedig egy szár áthaladt a tartórúd vezetőrésén, és rögzítőelemmel van felszerelve.
A találmány lényegét rajzok illusztrálják.
Az 1. ábra a javasolt szinkrongenerátor általános nézete a hosszmetszetben, állandó mágnesek gerjesztésével;
A 2. ábra az 1. ábra A nézete;
A 3. ábra a szinkrongenerátor mágneses gerjesztő áramkörének sematikus diagramját mutatja egy olyan kiviteli alakban, amelyben az állórész-armatúra tekercselésének háromfázisú elektromos áramkörei a kezdeti kezdeti helyzetben vannak (anélkül, hogy a modulok azonos nevű megfelelő fázisait szögben eltolnák). az állórészcsapágy -szerelvény) az állórész pólusok számához p = 8;
A 4. ábrán - ugyanaz, az állórész -armatúra tekercsek háromfázisú elektromos áramköreinek fázisaival, egymáshoz viszonyítva szöghelyzetben, 360 / 2p fokos szögben;
Az 5. ábra egy változatot mutat elektromos áramkör a szinkrongenerátor állórészének armatúra tekercselésének csatlakozásai a generátor fázisainak csillaggal való összekötésével és az azonos nevű fázisok soros csatlakoztatása az általuk alkotott közös fázisokban;
A 6. ábra a szinkrongenerátor állórész -armatúra tekercselésének csatlakozásainak elektromos diagramjának egy másik változatát mutatja, a generátor fázisainak delta csatlakozásával és ugyanazon fázisok soros csatlakoztatásával az általuk alkotott közös fázisokban;
A 7. ábra sematikus vektorábrát mutat be a szinkrongenerátor fázisfeszültségeinek nagyságának változásáról az állórész -armatúra tekercsek (vagy az állórész -csapágyegység moduljainak) azonos nevű fázisainak szögletes forgása során a megfelelő szög által, és amikor ezeket a fázisokat a "csillag" séma szerint csatlakoztatják;
A 8. ábrán - ugyanaz, amikor az állórész -armatúra tekercsek fázisait a "háromszög" séma szerint csatlakoztatja;
A 9. ábra egy diagramot mutat, amely grafikonon mutatja be, hogy a szinkron generátor kimeneti vonalának feszültsége függ az állórész armatúra tekercselésének azonos fázisainak geometriai forgásszögétől a feszültségvektor megfelelő elektromos forgási szögével. fázis a fázisok "csillag" séma szerinti összekapcsolásához;
A 10. ábra egy diagramot mutat, amely grafikonon mutatja be, hogy a szinkron generátor kimeneti vonalának feszültsége függ az állórész -armatúra tekercselés azonos fázisainak geometriai forgásszögétől, a feszültségvektor megfelelő elektromos forgási szögével a fázisban a fázisok összekapcsolása a "háromszög" séma szerint.
Az állandó mágnesek által gerjesztett szinkrongenerátor 1, 2, 3, 4 támasztócsapágyú állórész -csapágyegységet tartalmaz, amelyre egyforma 5 gyűrűs mágneses áramkörök vannak felszerelve (például porból készült monolit korongok formájában) kompozit lágy mágneses anyag), pólusnyúlványokkal a kerület mentén, felszerelve rájuk elhelyezett elektromos tekercsekkel 6 többfázisú (például háromfázisú és általános eset m-fázisú) az állórész 7, 8 armatúratekercsei, amelyek a 9 tartótengelyre vannak szerelve, az 1, 2, 3, 4 támasztócsapágyakban való forgás lehetőségével az állórész-csapágyegység körül, azonos 10 gyűrű alakú rotorok egy csoportjával, gyűrű alakú mágneses bélések, amelyek a belső 11 oldalfalakra vannak szerelve (például monolitikus mágneses gyűrűk formájában, por-mágneses izotróp anyagból), p-párok kerületi irányban váltakozó mágneses pólusaival (a generátor ezen kiviteli alakjában p mágneses póluspár 8), amely a pólusnyúlványokat az állórész meghatározott 5 gyűrűs mágneses áramkörének 7, 8 armatúra tekercsének 6 elektromos tekercsével borítja. Az állórészcsapágy -szerelvény azonos modulokból áll, amelyek mindegyike tartalmaz egy gyűrű alakú 12 hüvelyt, külső 13 tolókarimával, valamint egy 14 üveget, amelynek a „15” végén középső lyuk van, és 16 hengeres oldalfala van. A 10 gyűrűs rotorok mindegyike tartalmaz egy gyűrű alakú héjat, 17c belső 18 tolóerőt. amelyek közül (2, 4 támasztócsapágyak) az említett 14 üvegek 15 végein lévő "a" középső lyukak falával vannak összekötve. A 10 gyűrűs forgórészek 17 gyűrűs héjai mereven össze vannak kötve a 9 támasztótengellyel. rögzítőszerelvények segítségével, és az állórész -csapágyegység megfelelő moduljában lévő gyűrű alakú 5 mágneses körök mindegyike a meghatározott gyűrűs 12 hüvelyre van rögzítve, amelyet külső 13 tolókarimájával mereven rögzítenek a 14 üveg oldalirányú 16 hengeres falával, és alakítás d az utolsó "b" gyűrűs üreggel együtt, amelyben az adott, megfelelő gyűrű alakú 5 mágneses áramkör és az állórész megfelelő armatúra tekercsének (7, 8 armatúratekercs) 6 elektromos tekercsei vannak elhelyezve. Az állórész -csapágyegység moduljait (a 12 gyűrűs perselyeket a 14 csészékkel, amelyek ezeket a modulokat alkotják) úgy kell felszerelni, hogy egymáshoz képest elfordulhatnak a 9 támasztótengellyel egytengelyű tengely körül, és kinematikailag összekapcsolt hajtással vannak felszerelve. egymáshoz viszonyított szögben történő forgatásukhoz, a tartószerkezet segítségével az állórész -tartó moduljaira szerelve. A rögzítőelemek mindegyike, amely a megfelelő 10 gyűrűs rotor 17 gyűrűs héját a 9 tartótengelyhez köti, tartalmaz egy 19 agyat, amely a 9 támasztótengelyre van szerelve, és 20 karimája mereven van rögzítve a megfelelő 17 gyűrűs héj 18 belső karimájához. Az állórész -tartóegység moduljainak egymáshoz viszonyított szögváltására szolgáló meghajtás a bemutatott konkrét kiviteli alakban csavarmechanizmus formájában van kialakítva, 21 vezetőcsavarral és 22 anyával, valamint a hajtás tartóegységével Az állórész-hordozó egység szakaszainak szögletes megfordítása magában foglal egy 23 támasztópántot, amely az említett 14 üvegek egyikére, a másik 14 üvegre pedig a 24 támasztórúdra van rögzítve. A 21 elvezető csavart kétfokozatú csukló ( két szabadságfokú csuklópánt) az egyik "b" véggel a 9 támasztótengely O-O1 tengelyével párhuzamos 25 tengely segítségével, a 24 támasztórúd pedig egy körív mentén helyezkedik el, vezetőnyílással "d", és a csavarmechanizmus 22 anyája az egyik végén elfordíthatóan össze van kötve a 23 támasztópánttal, a másik végén pedig 26 szárral van átvezetve a 24 támasztórúd "d" vezetőrésén, és 27 reteszelőelemmel (rögzítőanya) van felszerelve. A 22 anya végén, amely elforgathatóan csatlakozik a 23 tartófülhöz, egy további 28 reteszelőelem (kiegészítő rögzítőanya) van felszerelve. A 9 támasztó tengely 29 és 30 ventilátorral van felszerelve az állórész 7, 8 armatúra tekercselésének hűtésére, amelyek közül az egyik (29) a 9 támasztó tengely egyik végén, a másik (30) pedig gyűrűs perselyek Az állórészcsapágy -szerelvény 12 szakasza „d” szellőzőnyílásokkal van ellátva a külső 13 tolókarimákon a légáramlásnak a megfelelő gyűrűs körbe történő elhelyezése érdekében. a "b" üregek, amelyeket a gyűrűs 12 perselyek és a 14 üvegek alkotnak, és ennek hűtésére a 7 és 8 horgonytekercsek, amelyek az 5 gyűrűs mágneses áramkörök pólusnyúlványain, a 6 elektromos tekercsekben helyezkednek el. amelyen a 29 ventilátor található, egy 31 ékszíjtárcsa van felszerelve a szinkrongenerátor 10 gyűrűs forgórészeinek forgásba lendítésére. A 29 ventilátor közvetlenül az ékszíjhajtás 31 tárcsájához van rögzítve. A csavarmechanizmus 21 vezetőcsavarjának másik végén 32 fogantyú található a hajtás csavarmechanizmusának kézi vezérléséhez az állórész -hordozó egység moduljainak egymáshoz képest szögben történő elforgatásához. A kör alakú mágneses áramkörökben lévő armatúra tekercsek azonos nevű fázisai (A1, B1, C1 és A2, B2, C2) az állórész -csapágyegység 5 modulja össze van kötve, amelyek a generátor közös fázisait képezik (ugyanazon fázisok csatlakoztatása) általában soros és párhuzamos, valamint összetett). Az állórész -csapágyegység szomszédos moduljaiban található 10 gyűrűs rotorok gyűrű alakú 11 mágneses béléseinek azonos nevű ("északi" és ennek megfelelően "déli") mágnespólusai egymással megegyező sugárirányú síkokban helyezkednek el . A bemutatott kiviteli alakban az állórész -csapágyegység egyik moduljának gyűrűs mágneses 5 áramkörében lévő armatúra tekercselés (7 tekercs) fázisainak (A1, B1, C1) végei a fázisok elejéhez vannak kötve az armatúra tekercselésének (A2, B2, C2) neve (A2, B2, C2) a szomszédos másik modul -csapágyazó állórész -szerelvényben, amelyek sorban kapcsolódnak egymáshoz az állórész -armatúra tekercselésének közös fázisaihoz.
Az állandó mágneses gerjesztéssel rendelkező szinkrongenerátor a következőképpen működik.
A hajtástól (például egy belső égésű motorból, főként dízelmotorból, amely nem látható a rajzon) a 31 ékszíjtárcsán keresztül, a forgómozgás a gyűrűs 10 forgórészekkel a 9 tartótengelyre kerül. A 10 (gyűrűs héjak 17) gyűrű alakú mágneses béléssel 11 forognak (például a pormagnetoanizotróp anyagból készült monolitikus mágneses gyűrűk) forgó mágneses fluxusokat hoznak létre, amelyek áthatolnak a gyűrű alakú mágneses bélések 11 és a gyűrű alakú mágneses magok 5 közötti léggyűrűs résen ( például az állórészcsapágy -modulok por -kompozit mágnesesen lágy anyagból készült monolit korongjai), valamint a gyűrű alakú mágneses áramkörök radiális pólusnyúlványain (amelyek hagyományosan nem láthatóak a rajzon). 5. A gyűrűs rotorok 10 a gyűrűs mágneses bélések 11 "északi" és "déli" váltakozó mágneses pólusának váltakozó áthaladása a gyűrű alakú sugárirányú pólusnyúlványok felett mágneses magok Az állórész -hordozó egység 5 modulja, amelyek a forgó mágneses fluxus pulzálását okozzák mind a nagyságban, mind az irányban az említett gyűrűs mágneses magok sugárirányú pólusnyúlványaiban. Ebben az esetben változó elektromotoros erőket (EMF) indukálnak a az állórész 7 és 8 armatúra tekercselése, mindegyik m-fázisú 7 és 8 armatúra tekercsben kölcsönös fáziseltolódással 360 / m elektromos fokkal egyenlő szögben, valamint a bemutatott 7 és 8 fázisú armatúra tekercseknél fázisok (A1, B1, C1 és A2, B2, C2) szinuszos változó elektromotoros erő (EMF) egymás közötti fáziseltolódással 120 fokos szögben és a párok számának szorzatával egyenlő frekvenciával (p) mágneses pólusok a gyűrű alakú 11 mágnesbetétben a 10 gyűrűs forgórészek forgási sebességével (p = 8 mágneses pólusok száma esetén a változó EMF -t túlnyomórészt megnövelt frekvenciával indukálják, például 400 Hz -es frekvenciával) . Váltóáram (például háromfázisú, vagy általában m-fázisú), amely ugyanazon fázisok (A1, B1, C1 és A2, B2, C2) fent említett összekötése által kialakított közös állórész-armatúra tekercselésén keresztül áramlik ) a szomszédos 5 gyűrűs mágneses áramkörök 7 és 8 armatúra tekercselései, a kimeneti elektromos tápcsatlakozókhoz (nem rajzolva) táplálják a váltakozó áramú vevőkészülékek csatlakoztatásához (például elektromos motorok, elektromos szerszámok, elektromos szivattyúk, fűtőberendezések, valamint elektromos hegesztőberendezések csatlakoztatására stb.) ). A szinkrongenerátor bemutatott kiviteli alakjában a kimeneti fázisfeszültség (Uph) a közös állórész-armatúra tekercsében (amelyet az armatúra 7 és 8 tekercs azonos fázisainak megfelelő fent említett összekapcsolása képez az 5 gyűrűs mágneses áramkörökben) az állórész -hordozó egység moduljainak kezdeti kiindulási helyzete (egymás szögbeli elmozdulása nélkül) az állórész -csapágyegység ezen moduljai egymáshoz képest, és ennek megfelelően a gyűrű alakú mágneses áramkörök egymáshoz viszonyított szögbeli eltolása nélkül 5 a nyúlványok a kerület mentén) megegyezik az egyes fázisfeszültségek (Uph1 és Uph2) összegével az állórész -tartóegység moduljainak gyűrűs mágneses áramköreinek 7. és 8. tekercstekercsében (általános esetben a teljes kimenet a generátor Uf fázisfeszültsége megegyezik a feszültségvektorok geometriai összegével az azonos nevű A1, B1, C1 és A2, B2, C2 fázisokban a 7 és 8 armatúra tekercseknél, lásd a 7. és 8. ábrát feszültség diagramok). Ha módosítani kell (csökkenteni) a bemutatott szinkrongenerátor Uph kimeneti fázisfeszültségének (és ennek megfelelően az U l kimeneti vonal feszültségének) értékét bizonyos csökkentett feszültségű áramvevők táplálására (például elektromos ív esetén) váltóáramú hegesztés bizonyos üzemmódokban), a hordozóegység egyes moduljainak szögirányú megfordítását egy adott szögben (beállított vagy kalibrált) állítják egymáshoz képest. Ebben az esetben az állórész -csapágyegység moduljainak szögletes forgáshajtásának csavarmechanizmusának 22 anyájának 27 reteszelőeleme ki van oldva, és a 32 fogantyú segítségével a csavarmechanizmus 21 vezetőcsavarja forog. Ennek eredményeként a 22 anya anyja szögben elmozdul a 24 támasztórúd "g" hornyában lévő körív mentén, és az állórész -csapágyegység egyik moduljának adott szögben történő megfordítása a ennek az állórész-csapágyegységnek egy másik modulja a 9 támasztó tengely O-O1 tengelye körül (a szinkron induktivitás-generátor bemutatott kiviteli alakjában az állórész-csapágyegység modulja el van forgatva, amelyre a 23 támasztószár van felszerelve, míg egy másik az állórész -csapágyegység modulja, amelynek 24 "tartórúdja" g "résszel rendelkezik, rögzített helyzetben van, azaz valamilyen alapra van rögzítve, amelyet az ábrán nem szokásosan bemutatunk). Az állórész-csapágyegység moduljainak (12 gyűrűs perselyek 14 üvegekkel) egymáshoz viszonyított szögben történő elforgatásával a 9 támasztó tengely O-O1 tengelye körül az 5 körkörös mágneses áramkörök pólusnyúlványokkal a kerület mentén forognak. egymáshoz képest egy adott szögben is végrehajtásra kerül, aminek következtében a forgás is adott szögben történik egymáshoz képest egymáshoz képest a póluskiugrások 9 tartótengelyének O-O1 tengelye körül (nem ábrán látható) többfázisú (ebben az esetben háromfázisú) állórész-armatúra 7 és 8 elektromos tekercsekkel körkörös mágneses áramkörökben. Amikor az 5 körkörös mágneses áramkör pólusnyúlványait egymáshoz képest 360 / 2p fokon belül elforgatjuk, akkor az állórész -csapágyegység mozgatható moduljának armatúra tekercsében a fázisfeszültség -vektorok arányos elfordulása következik be ( ebben az esetben az Uph2 fázisfeszültség-vektorok forgása a hordozóegység modul 7 armatúrájának tekercsében történik. állórész, szögforgás lehetőségével) egy jól meghatározott szögben 0-180 elektromos fokon belül (lásd a 7. és Ábra), amely a szinkrongenerátor kimeneti fázisfeszültségének Uph változásához vezet az Uph2 fázisfeszültség -vektorok elektromos forgási szögétől függően az egyik állórész -armatúra 7 A2, B2, C2 fázisában a fázisfeszültséghez képest Uf1 vektorok egy másik 8 állórész -tekercs A1, B1, C1 fázisában (ennek a függőségnek számított jellege van, amelyet ferde háromszögek megoldásával számolnak ki, és a következő kifejezés határozza meg:
A bemutatott szinkron generátor kimeneti fázisfeszültségének Uph szabályozási tartománya abban az esetben, amikor Uph1 = Uph2 2Uph1 és 0 között változik, és abban az esetben, ha Uph2 Az állórész -hordozó egység megvalósítása azonos modulokból álló csoportból, a jelzett gyűrűs 5 mágneses áramkörrel és 10 gyűrűs rotorral, egy támasztótengelyre szerelten, valamint az állórész -hordozóegység moduljainak felszerelése azzal a lehetőséggel, hogy a egymással a 9 támasztótengellyel koaxiális tengely körül, az állórész -csapágyegység moduljainak kinematikailag összekapcsolt hajtásával, egymáshoz viszonyított szögben történő elforgatásával, valamint az armatúra 7 és 8 tekercsének azonos fázisaival. az állórész csapágyegységének az állórész aktív teljesítményének közös fázisainak kialakításával, valamint a váltakozó áram kimeneti feszültségének szabályozásának biztosításával, valamint a hegesztőáram forrásaként történő felhasználásával. elektromos ívhegesztés különböző módokban (az érték beállításának lehetőségével fáziseltolódási feszültség ugyanazon A1, B1, C1 és A2, B2, C2 fázisokban, és általában az állórész -armatúra tekercseinek Ai, Bi, Ci fázisaiban a javasolt szinkrongenerátorban). A javasolt szinkron generátor állandó mágnesek gerjesztésével használható az állórész -armatúra tekercselésének megfelelő kapcsolásával, hogy áramot biztosítson a váltakozó többfázisú elektromos áramvevők széles választékának, különböző tápfeszültség -paraméterekkel. Ezenkívül a szomszédos 10 gyűrűs forgórészekben található gyűrű alakú mágneses 11 bélések azonos nevű ("északi" és ennek megfelelően "déli") mágnespólusainak további elrendezése ugyanabban a sugárirányú síkban egymással egybevág. a 7 armatúratekercs A1, B1, C1 fázisának végeinek összekötéseként az állórészcsapágy -egység egyik moduljának gyűrűs mágneses 5 áramkörében, ugyanazon A2, B2, C2 fázisok kezdetével az állórészcsapágy szomszédos moduljában (az állórész -armatúra tekercselésének azonos fázisainak soros csatlakoztatása) lehetővé teszi a szinkron generátor kimeneti feszültségének zökkenőmentes és hatékony szabályozását a maximális értékről (2U f1, és általános esetben az állórészcsapágy -egység nU f1) -0 számú szakaszához, amely speciális villamos gépek és berendezések áramellátására is használható. 1. Állandó mágnesek által gerjesztett szinkrongenerátor, amely állórészcsapágy -szerelvényt tartalmaz csapágyazással, amelyre gyűrű alakú mágneses áramkör van felszerelve, pólusnyúlványokkal a kerület mentén, elektromos tekercsekkel felszerelve, az állórész többfázisú armatúra tekercselésével , a tartótengelyre szerelve, a forgás lehetőségével az említett tartócsapágyakban a gyűrűs állórész mágneses áramköre körül egy gyűrűs forgórész gyűrűs mágneses béléssel, amely a belső oldalfalra van szerelve, p-párok mágneses pólusaival, amelyek kerületi irányban váltakoznak, a pólusnyúlványok elektromos tekercsekkel az említett gyűrűs állórész mágneses áramkörének armatúrájából, azzal jellemezve, hogy az állórész -csapágyegység azonos modulok csoportjából készül, a jelzett gyűrűs mágneses áramkörrel és a gyűrűs rotorral egy tartótengelyre szerelve, az állórészcsapágy -modul moduljai úgy vannak felszerelve, hogy a tengely körül egymáshoz képest elfordulhatnak és egytengelyűek a támasztótengellyel, és kinematikailag összekapcsolt hajtással vannak felszerelve, hogy egymáshoz képest szögben forogjanak, és az állórész -csapágyegység moduljaiban az armatúra tekercsek hasonló fázisai össze vannak kötve, és az állórész -armatúra közös fázisait képezik kanyargó. 2. Az 1. igénypont szerinti állandó mágnesekkel gerjesztett szinkrongenerátor, azzal jellemezve, hogy az állórész -csapágyazás szomszédos moduljaiban a gyűrűs rotorok gyűrűs mágneses béléseinek azonos nevű mágneses pólusai egymással összhangban vannak elhelyezve. ugyanazokat a sugárirányú síkokat, és az armatúra tekercselésének fázisainak végei a csapágyazó állórész egy moduljában az armatúra tekercselés ugyanazon fázisainak elejéhez vannak csatlakoztatva az állórész -csapágyegység egy másik, szomszédos moduljában. az állórész -armatúra tekercselésének közös fázisai. 3. Az 1. igénypont szerinti szinkron generátor állandó mágnesek gerjesztésével, azzal jellemezve, hogy az állórész -hordozó egység mindegyik modulja tartalmaz egy gyűrűs hüvelyt külső tolókarimával és egy üveget, amelynek végén egy központi lyuk van, és A forgórész az állórész -hordozó egység minden moduljában gyűrűs héjat tartalmaz, belső tolókarimával, amelybe az említett megfelelő gyűrűs mágneses betét van beépítve, míg az állórész -hordozó egység moduljainak gyűrűs perselyei a belsővel vannak összekapcsolva. hengeres oldalfal az említett támasztócsapágyak egyikével, amelyek közül mások a meghatározott üvegek végén lévő központi lyukak falával vannak konjugálva, a gyűrűs forgórész gyűrűs héjai rögzítőelemekkel mereven össze vannak kötve a tartótengellyel , és az állórész -csapágyegység megfelelő moduljában lévő gyűrűs mágneses áramkör a meghatározott gyűrűs hüvelyre van szerelve, amelyet külső tolókarimája mereven rögzít a verem oldalsó hengeres falához ana és ez utóbbival együtt egy gyűrű alakú üreget képez, amelyben a meghatározott megfelelő gyűrű alakú mágneses áramkör a megfelelő állórész -armatúra tekercs elektromos tekercsével van elhelyezve. 4. Az 1-3. Igénypontok bármelyike szerinti szinkron generátor állandó mágneses gerjesztéssel, azzal jellemezve, hogy a gyűrűs forgórész gyűrűs héját a tartótengelyhez kötő rögzítőegységek mindegyike tartalmaz egy agyat a tartótengelyre karimával felszerelve. mereven rögzítve a megfelelő gyűrűhéj belső tolókarimájához. 5. A 4. igénypont szerinti állandó mágneses gerjesztéssel rendelkező szinkron generátor, azzal jellemezve, hogy az állórész -hordozó egység moduljainak egymáshoz képest szögben történő elforgatására szolgáló hajtás a tartóegység segítségével van felszerelve az állórész -hordozó egység moduljaira. . 6. Az 5. igénypont szerinti szinkron generátor állandó mágneses gerjesztéssel, azzal jellemezve, hogy az állórész -hordozó egység moduljainak egymáshoz képest szögben történő megfordítására szolgáló hajtás csavaros mechanizmus formájában van kialakítva, elvezető csavarral és anyával. és az állórész -tartóegység moduljainak szögváltásának meghajtására szolgáló tartóegység az egyik üvegen rögzített egy tartófüzet, a másik üvegen pedig egy tartórudat, míg a vezetőcsavart elforgathatóan kettő köti össze -fokú csuklópánt az egyik végén az említett támasztótengely tengelyével párhuzamos tengely segítségével, a megadott támasztórúd a kerület íve mentén elhelyezett vezetőrésszel készül, és a csavar mechanizmusának anyja elforgathatóan össze van kötve az egyik vége az említett füllel, a másik végén egy szárral van ellátva, amely áthalad a tartórúd vezetőrésén, és rögzítőelemmel van ellátva. A jelen találmány az elektrotechnika területére vonatkozik, nevezetesen a kefe nélküli elektromos gépekre, különösen az egyenáramú áramfejlesztőkre, és felhasználható a tudomány és a technológia bármely területén, ahol önálló áramellátásra van szükség. A műszaki eredmény egy kompakt, nagy hatékonyságú elektromos generátor létrehozása, amely lehetővé teszi, viszonylag egyszerű és megbízható kialakítás mellett, az elektromos áram kimeneti paramétereinek széles körű változtatását az üzemi körülményektől függően. A találmány lényege abban rejlik, hogy az ecset nélküli szinkron generátor állandó mágnesekkel egy vagy több szakaszból áll, amelyek mindegyike tartalmaz egy kör alakú mágneses körrel rendelkező rotort, amelyre azonos számú osztással páros számú állandó mágnest rögzítenek. , állórész, amely páros számú patkó alakú elektromágnest hordoz, amelyek egymással szemben helyezkednek el, és két tekercset tartalmaznak, amelyek egymás után ellentétes tekercselési irányúak, az elektromos áram kiegyenlítésére szolgáló eszköz. Az állandó mágneseket úgy rögzítik a mágneses áramkörhöz, hogy két párhuzamos pólussort képeznek, hosszirányban és keresztben váltakozó polaritással. Az elektromágnesek a megnevezett pólussorok mentén vannak elrendezve úgy, hogy az elektromágnes minden tekercsét a rotoroszlopok párhuzamos sorainak egyike fölé helyezik. Az egyik sor pólusainak száma, egyenlő n -vel, kielégíti az összefüggést: n = 10 + 4k, ahol k egy egész szám, amely a 0, 1, 2, 3 értékeket veszi fel. A generátorban lévő elektromágnesek száma általában nem haladja meg a számot (n-2). 12 p.p. f-ly, 9 ill. A jelen találmány kefe nélküli elektromos gépekre, különösen egyenáramú áramfejlesztőkre vonatkozik, és bármely tudomány és technológia területén használható, ahol önálló tápegységekre van szükség. A váltóáramú szinkrongépeket a legszélesebb körben használják az elektromos energia előállításában és fogyasztásában. Minden szinkrongép rendelkezik a reverzibilitás tulajdonságával, vagyis mindegyik működhet mind generátor, mind motor üzemmódban. A szinkrongenerátor tartalmaz egy állórészt, általában egy üreges laminált hengert, amelynek belső felületén hosszanti barázdák vannak, amelyben az állórésztekercs található, és egy forgórészt, amely egy tengelyen elhelyezkedő váltakozó polaritású állandó mágnes. így vagy úgy. A nagy teljesítményű ipari generátorokban a rotoron elhelyezett gerjesztőtekercset használnak izgalmas mágneses mező előállításához. A viszonylag kis teljesítményű szinkrongenerátorokban a forgórészen elhelyezett állandó mágneseket használják. Állandó forgási sebesség mellett a generátor által generált EMF görbe alakját csak a rotor és az állórész közötti rés mágneses indukciójának eloszlási törvénye határozza meg. Ezért egy bizonyos alakú generátor kimenetén feszültség eléréséhez és a mechanikai energia elektromos energiává történő hatékony átalakításához a forgórész és az állórész különböző geometriáit, valamint az állandó mágneses pólusok és a fordulatszámok optimális számát használják. az állórész tekercselése van kiválasztva (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537). A felsorolt paraméterek nem univerzálisak, hanem az üzemi körülményektől függően kerülnek kiválasztásra, ami gyakran az elektromos generátor egyéb jellemzőinek romlásához vezet. Ezenkívül a rotor vagy az állórész összetett alakja megnehezíti a generátor gyártását és összeszerelését, és ennek következtében növeli a termék költségeit. A szinkron mágneselektromos generátor forgórésze különböző formájú lehet, például alacsony teljesítmény mellett a rotor általában "csillag" formájában készül, közepes teljesítmény mellett - karomszerű pólusokkal és hengeres állandó mágnesekkel. A karmos pólusú rotor lehetővé teszi pólusdiszperziós generátor beszerzését, amely korlátozza a túlfeszültség áramát a generátor hirtelen rövidzárlata esetén. Az állandó mágneses generátorban nehéz stabilizálni a feszültséget, amikor a terhelés megváltozik (mivel nincs mágneses visszacsatolás, mint például a terepi tekercselésű generátorokban). Különféle elektromos áramköröket használnak a kimeneti feszültség stabilizálására és az áram kiegyenlítésére (GB 1146033). A jelen találmány egy kompakt, nagy hatékonyságú villamos generátor létrehozására irányul, amely lehetővé teszi, viszonylag egyszerű és megbízható kivitel fenntartása mellett, az elektromos áram kimeneti paramétereinek széles körű változtatását az üzemi körülményektől függően. A találmány szerinti generátor kefe nélküli állandó mágneses szinkrongenerátor. Egy vagy több szakaszból áll, amelyek mindegyike a következőket tartalmazza: Kör alakú mágneses körrel rendelkező rotor, amelyre páros számú állandó mágnest rögzítenek, azonos hangmagassággal, Az állórész páros számú patkó alakú (U-alakú) elektromágnest hordoz, amelyek párban helyezkednek el egymással szemben, és két tekercset tartalmaznak, amelyek következetesen ellentétes tekercselési irányúak, Készülék elektromos áram kiegyenesítésére. Az állandó mágneseket úgy rögzítik a mágneses áramkörhöz, hogy két párhuzamos pólussort képeznek, hosszirányban és keresztben váltakozó polaritással. Az elektromágnesek a megnevezett pólussorok mentén vannak elrendezve úgy, hogy az elektromágnes minden tekercsét a rotoroszlopok párhuzamos sorainak egyike fölé helyezik. Az egyik sor pólusainak száma, n -nel egyenlő, kielégíti az összefüggést: n = 10 + 4k, ahol k egy egész szám, amely a 0, 1, 2, 3 értékeket veszi fel. A generátor elektromágneseinek száma általában nem haladja meg az n-2 értéket. Az áramirányító rendszerint az egyik szabványos dióda egyenirányító áramkör: teljes hullámú, középponttal vagy híddal, minden elektromágnes tekercséhez csatlakoztatva. Szükség esetén más áramkiegyenlítő áramkör is használható. A generátor működésének jellemzőitől függően a forgórész az állórész külsején és az állórészen belül is elhelyezhető. A jelen találmány szerint kialakított elektromos generátor több azonos szakaszt tartalmazhat. Az ilyen szakaszok száma a mechanikus energiaforrás (hajtómotor) teljesítményétől és a generátor szükséges paramétereitől függ. Előnyös, ha a szakaszok fázison kívül vannak egymáshoz képest. Ezt például úgy lehet elérni, hogy kezdetben elmozdítja a forgórészt a szomszédos szakaszokban 0 ° és 360 ° / n közötti szögben; vagy az állórész elektromágnesek szögben történő eltolásával a szomszédos szakaszokban egymáshoz képest. A generátor előnyösen tartalmaz egy feszültségszabályozó egységet is. A találmány lényegét a következő rajzok illusztrálják: Az 1. (a) és (b) ábra a jelen találmány szerint készített elektromos generátor diagramját mutatja, amelyben a forgórész az állórészen belül van elhelyezve; A 2. ábra egy elektromos generátor egyik szakaszának képét mutatja; A 3. ábra egy teljes hullámú középső egyenirányító áramkörrel rendelkező villamos generátor sematikus rajza; A 4. ábra egy villamos generátor sematikus elektromos diagramját mutatja az egyik híd egyenirányító áramkörével; Az 5. ábra egy villamos generátor sematikus diagramja egy másik híd -egyenirányító áramkörrel; A 6. ábra egy villamos generátor sematikus rajza egy másik híd egyenirányító áramkörrel; A 7. ábra egy villamos generátor sematikus diagramja egy másik híd -egyenirányító áramkörrel; A 8. ábra egy külső rotoros elektromos generátor diagramját mutatja; A 9. ábra a jelen találmány szerint készített többszakaszos generátor illusztrációja. Az 1. (a) és (b) ábra a jelen találmány szerint gyártott elektromos generátort mutat be, amely 1 házat tartalmaz; egy 2 forgórész körkörös mágneses 3 áramkörrel, amelyre páros számú 4 állandó mágnest rögzítünk, ugyanolyan hangmagassággal; egy 5 állórészt, amely páros számú patkó alakú 6 elektromágnest hordoz egymással szemben, és az áram kiegyenlítésére szolgáló eszközöket (nem ábrázolva). A generátor 1 testét általában alumíniumötvözetből vagy öntöttvasból öntik, vagy hegesztik. A generátort a telepítés helyén 7 lábak vagy karima segítségével kell felszerelni. Az 5 állórész henger alakú belső felülettel rendelkezik, amelyre azonos 6 elektromágnesek vannak rögzítve, ugyanolyan hangmagassággal, ebben az esetben tíz. Ezen elektromágnesek mindegyike két 8 tekerccsel rendelkezik, amelyek egymás után ellentétes tekercselési irányúak, és U alakú 9 magon helyezkednek el. A 9 magcsomag ragasztott vagy szegecselt elektromos acéllemezekből áll össze. Az elektromágnesek tekercseléseinek következtetései az egyik (nem ábrázolt) egyenirányító áramkörön keresztül kapcsolódnak az elektromos generátor kimenetéhez. A 3 forgórészt légrés választja el az állórésztől, és páros számú 4 állandó mágnest hordoz, amelyek úgy vannak elhelyezve, hogy két párhuzamos pólussor képződik, egyenlő távolságra a generátor tengelyétől, és hosszirányú és keresztirányú polaritásban váltakoznak. (2. ábra). Az egyik sor pólusainak száma kielégíti az összefüggést: n = 10 + 4k, ahol k egy egész szám, amely a 0, 1, 2, 3 értékeket veszi fel. Ebben az esetben (1. ábra) n = 14 (k = 1), és ennek megfelelően az állandó mágneses pólusok száma 28. Amikor a generátor forog, minden elektromágneses tekercs áthalad a megfelelő váltakozó pólusok során. Az állandó mágneseket és az elektromágneses magokat úgy alakították ki, hogy minimálisra csökkentsék a veszteségeket, és (amennyire csak lehetséges) elérjék a mágneses mező egyenletességét a légrésben, amikor a generátor működik. A találmány szerint gyártott elektromos generátor működési elve hasonló a hagyományos szinkron generátor működéséhez. A forgórész tengelye mechanikusan csatlakozik a hajtómotorhoz (mechanikai energiaforrás). A hajtómotor nyomatéka hatására a generátor forgórésze bizonyos frekvencián forog. Ebben az esetben az elektromágneses tekercs tekercselésében EMF indukálódik az elektromágneses indukció jelenségének megfelelően. Mivel egy külön elektromágnes tekercsei eltérő tekercselési irányúak, és bármikor a különböző mágneses pólusok tartományában vannak, az egyes tekercsekben az indukált EMF hozzáadódik. A forgórész forgásának folyamatában az állandó mágnes mágneses mezeje bizonyos frekvencián forog, ezért az elektromágnesek mindegyik tekercselése felváltva az északi (N) mágneses pólus zónájában található, majd a déli (D) mágneses pólus zónájában. Ebben az esetben a pólusváltás az EMF irányának megváltozásával jár együtt az elektromágnesek tekercsében. Az egyes elektromágnesek tekercselései egy egyenirányítóhoz vannak csatlakoztatva, amely általában az egyik szabványos dióda egyenirányító áramkör: teljes hullámú középpont vagy egy hídáramkör. A 3. ábra egy teljes hullámú egyenirányító sematikus elektromos diagramját mutatja, amelynek középpontja van, három pár 10 elektromágneses villamos generátorhoz. A 3. ábrán az elektromágnesek I-től VI-ig vannak számozva. Az egyes elektromágnesek tekercselésének egyik kivezetése és az ellenkező elektromágnes tekercsének ellentétes kivezetése a generátor egy 12 kimenetéhez van csatlakoztatva; a következtetések a megnevezett elektromágnesek tekercseléseiről a 11 diódákon keresztül a generátor másik 13 kimenetéhez vannak csatlakoztatva (amikor a diódákat bekapcsolják, a 12 kimenet negatív lesz, a 13 kimenet pedig pozitív). Azaz, ha az I elektromágnes esetében a tekercs (B) eleje a negatív buszhoz van csatlakoztatva, akkor a IV ellentétes elektromágnes esetében a tekercs (E) vége a negatív buszhoz van kötve. Hasonlóan más elektromágnesekhez. A 4-7. Ábrák különböző egyenirányító híd áramköröket mutatnak be. Az egyes elektromágnesek áramát egyenirányító hidak csatlakozása lehet párhuzamos, soros vagy vegyes. Általában különböző áramköröket használnak a generátor kimeneti áramának és potenciális jellemzőinek újraelosztására. Ugyanaz az elektromos generátor, az üzemmódoktól függően, rendelkezhet egy vagy másik egyenirányító áramkörrel. Előnyösen a generátornak van egy kiegészítő kapcsolója, amely lehetővé teszi a kívánt üzemmód kiválasztását (hídkapcsolat). A 4. ábra egy villamos generátor sematikus elektromos diagramját mutatja az egyik hídjavító áramkörrel. Az I-VI elektromágnesek mindegyike egy külön 15 hídhoz van csatlakoztatva, amelyek viszont párhuzamosan vannak összekötve. A közös buszok a generátor negatív 12 -es kimenetéhez vagy a pozitív 13 -hoz vannak csatlakoztatva. Az 5. ábra egy elektromos diagramot mutat az összes híd soros csatlakoztatásával. A 6. ábra vegyes csatlakozás kapcsolási rajza. Az elektromágnesek áramát egyenirányító hidak: I és II; III és IV; V és VI párosával vannak sorba kötve. A párok pedig párhuzamosan vannak összekötve közös buszokon keresztül. A 7. ábra egy villamos generátor sematikus diagramja, amelyben egy külön híd egyenirányítja ki az áramot egy pár, egymással ellentétes elektromágnesből. Minden egymással ellentétes elektromágnespár esetében az azonos nevű vezetékek (ebben az esetben "B") elektromosan össze vannak kötve egymással, a fennmaradó vezetékek pedig egy egyenirányító híddal 15. A hidak teljes száma m / 2. A hidak párhuzamosan és / vagy sorba köthetők egymással. A 7. ábra a hidak párhuzamos csatlakoztatását mutatja. A generátor működésének jellemzőitől függően a forgórész az állórész külsején és az állórészen belül is elhelyezhető. A 8. ábra egy külső rotoros elektromos generátor diagramját mutatja (10 elektromágnes; 36 = 18 + 18 állandó mágnes (k = 2)). Az ilyen elektromos generátor kialakítása és működési elve hasonló a fent leírtakhoz. A jelen találmány szerint gyártott elektromos generátor több A, B és C szakaszt is tartalmazhat (9. ábra). Az ilyen szakaszok száma a mechanikus energiaforrás (hajtómotor) teljesítményétől és a generátor szükséges paramétereitől függ. Mindegyik szakasz megfelel a fent leírt tervek egyikének. Az elektromos generátor tartalmazhat azonos szakaszokat és szakaszokat, amelyek eltérnek egymástól az állandó mágnesek és / vagy elektromágnesek számában vagy az egyenirányító áramkörben. Előnyösen az azonos szakaszok fázison kívül vannak egymáshoz képest. Ezt például úgy érhetjük el, hogy a forgórész kezdetben elmozdul a szomszédos szakaszokban, és az állórész elektromágnesei egymáshoz képest szögben eltolódnak. Példák a megvalósításra: 1. példa A jelen találmánnyal összhangban egy elektromos generátort gyártottak 36 V -V feszültségű elektromos készülékek táplálására. Az állórész 8 pár elektromágnest tartalmaz, amelyek mindegyike két tekercset tartalmaz, amelyek 100 fordulatos PETV huzalt tartalmaznak, 0,9 mm átmérővel. Csatlakozási rajz - híd, ugyanazon sorkapcsok csatlakoztatásával, átmérőn ellentétes elektromágnesekkel (7. ábra). külső átmérő - 167 mm; kimeneti feszültség - 36 V; maximális áram - 43 A; teljesítmény - 1,5 kW. 2. példa A jelen találmánnyal összhangban elektromos generátort gyártottak városi elektromos járművek tápegységeinek (24 V -os akkumulátorpár) újratöltésére. Az elektromos generátor forgó belső rotorral készül, amelyen 28 állandó mágnes található (minden sorban 14, k = 1), Fe-Nd-B ötvözetből. Az állórész 6 pár elektromágnest hordoz, amelyek mindegyike két tekercset tartalmaz, amelyek 150 fordulatot tartalmaznak, és 1,0 mm átmérőjű PETV huzallal vannak feltekerve. A kapcsolási áramkör teljes hullámú, középponttal (3. ábra). A generátor a következő paraméterekkel rendelkezik: külső átmérő - 177 mm; kimeneti feszültség - 31 V (24 V -os akkumulátor töltéséhez); maximális áram - 35A, maximális teljesítmény - 1,1 kW. Ezenkívül a generátor 29,2 V -os automatikus feszültségszabályozót tartalmaz. 1. Egy elektromos generátor, amely legalább egy körmetszetet tartalmaz, beleértve a körkörös mágneses körrel rendelkező rotort is, amelyre páros számú állandó mágnest rögzítenek ugyanolyan hangmagassággal, két párhuzamos pólussort alkotva, hosszanti és keresztirányban váltakozó polaritással, a állórész, amely páros számú patkó alakú elektromágnest hordoz egymással szemben, elektromos áram kiegyenlítésére szolgáló eszköz, ahol mindegyik elektromágnes két tekercset tartalmaz, amelyek sorosan ellentétes tekercselési irányúak, míg az elektromágnesek mindegyike a rotoroszlopok egyik párhuzamos sora fölött, és az egyik sor pólusainak száma n -nek felel meg n = 10 + 4k, ahol k egy egész szám, amelynek értéke 0, 1, 2, 3 stb. 2. Az 1. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy az m állórész elektromágnesek száma megfelel az m n-2 aránynak. 3. Az 1. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy az elektromos áram kiegyenlítésére szolgáló berendezés diódákat tartalmaz, amelyek az elektromágnes tekercsek legalább egyik kivezetésére vannak csatlakoztatva. 4. A 3. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy a diódák teljes hullámú középpont körben vannak csatlakoztatva. 5. A 3. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy a diódák hídáramkörben vannak összekötve. 6. Az 5. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy a hidak száma egyenlő m-rel, és sorba, vagy párhuzamosan vagy sorosan párhuzamosan vannak összekötve. 7. Az 5. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy a hidak száma egyenlő m / 2 -vel, és mindegyik párhuzamosan egymással ellentétes elektromágnes azonos nevű kimenete egy, míg mások egy híd. 8. Az 1-7. Igénypontok bármelyike szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy a forgórész az állórész külső oldalán van elhelyezve. 9. Az 1-7. Igénypontok bármelyike szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy a forgórész az állórészen belül van elhelyezve. 10. Az 1. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy legalább két azonos szakaszt tartalmaz. 11. A 10. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy legalább két szakasz fázison kívül van egymáshoz képest. 12. Az 1. igénypont szerinti villamos generátor, azzal jellemezve, hogy legalább két, az elektromágnesek számában eltérő részt tartalmaz. 13. Az 1. igénypont szerinti generátor, azzal jellemezve, hogy feszültségszabályozó egységet is tartalmaz. Az ilyen típusú szinkrongépekben állandó mágnesek segítségével állandóan irányított gerjesztési mező jön létre. Az állandó mágneses szinkrongépeknek nincs szükségük gerjesztőre, és a gerjesztési veszteségek és a csúszó érintkezés hiánya miatt nagy hatásfokúak, megbízhatóságuk lényegesen magasabb, mint a hagyományos szinkrongépeké, amelyekben a forgó gerjesztőtekercs és a kefeberendezés gyakran sérült; ráadásul gyakorlatilag karbantartásmentesek egész élettartamuk során. Induktív mágneses rendszerek hengeres és csillag alakú mágnesekkel; A hagyományos, elektromágneses gerjesztésű gép kiemelkedő pólusú forgórésze analóg a csillag alakú mágneses rotorral. Ábrán látható, amelyben az 1 mágnes 2 alumíniumötvözetből való öntéssel van rögzítve a 3 tengelyhez. A karom alakú pólusú rotorban (2. ábra) egy tengelyirányban mágnesezett gyűrűmágnes váltja fel a gyűrűmező tekercselését. Ábra szerinti különböző pólusú induktivitású gépben. ábra szerint az elektromágneses gerjesztés mágneses gerjesztéssel helyettesíthető. 3 (az I-IV. Zónák három kis foga helyett mindegyikben egy-egy fog található). A megfelelő mágneses gerjesztésű analóg szintén elérhető az azonos nevű géphez. Az állandó mágnes ezután tengelyirányban mágnesezett gyűrű lehet, amely a keret és a végpajzs közé van behelyezve. A repülőgépek fedélzeti hálózatának áramellátását biztosító, nagy sebességű szinkrongenerátorok teljesítménye állandó mágnesekkel eléri a tíz kilowattot. Az alacsony teljesítményű állandó mágneses generátorokat és motorokat repülőgépekben, személygépkocsikban, traktorokban használják, ahol kiemelkedő fontosságú a nagy megbízhatóságuk. Széles körben használják kis teljesítményű motorként a technológia számos más területén. A sugárhajtóművekhez képest nagyobb fordulatszám -stabilitással, jobb energiateljesítménnyel rendelkeznek, alacsonyabbak a költségekben és az indítási tulajdonságokban. KÖVETELÉS
Rajzok a 2303849 RF szabadalomhoz
KÖVETELÉS
Az állandó mágnesek helyettesíthetik a terepi tekercselést mind a hagyományos többfázisú szinkrongépekben, mind a fentebb leírt összes speciális kivitelben (egyfázisú szinkrongépek, csőroszlopos szinkrongépek és induktív gépek).
Az állandó mágneses szinkrongépek az induktív mágneses rendszerek kialakításában különböznek az elektromágneses gerjesztésű társaiktól. A hagyományos implicit pólusú szinkrongép forgórészének analógja egy hengeres gyűrű alakú mágnes, amely sugárirányban mágnesezett (6. ábra).
a - csillag alakú mágnes rúdcipő nélkül; b - négypólusú hengeres mágnes
Rizs. 2. Rotor forgó karóval, állandó mágnessel gerjesztve:
1 - gyűrűs állandó mágnes; 2 - lemez déli pólusrendszerrel; 3 - lemez az Északi -sark rendszerrel
Rizs. 3. Indukciós ellentétes pólusú generátor magnetoelektromos gerjesztéssel:
ОЯ - armatúra tekercselés; PM - állandó mágnes
Az állandó mágneses szinkrongépek elektromágneses folyamatainak leírására az elektromágneses gerjesztésű szinkrongépek elmélete, amelynek alapjait a szakasz előző fejezetei tartalmazzák, nagyon alkalmas. Ahhoz azonban, hogy ezt az elméletet felhasználhassa és alkalmazhassa egy állandó mágneses szinkrongép jellemzőinek kiszámításához generátor vagy motor üzemmódban, először meg kell határoznia az üresjárati EMF E -t, vagy az r = Ef / U gerjesztési együtthatót a egy állandó mágnes demagnetizációs görbéjét, vagy az r = Ef / U gerjesztési együtthatót, és kiszámítja az Xad és X induktív ellenállást, figyelembe véve a mágnes mágneses ellenállásának hatását, ami olyan jelentős lehet, hogy Xa (1< Xaq.
Az állandó mágneses gépeket az elektromechanika kora óta találták fel. Ezeket azonban az utóbbi évtizedekben széles körben alkalmazták a nagy fajlagos mágneses energiájú állandó mágnesek új anyagainak kifejlesztése kapcsán (például magnico vagy szamárium és kobalt alapú ötvözetek). Az ilyen mágnesekkel rendelkező szinkrongépek súlyuk és méreteik, valamint működési jellemzőik tekintetében bizonyos teljesítmény- és sebességtartományokban versenyezhetnek az elektromágneses gerjesztésű szinkrongépekkel.
Az indítási módszerek szerint az alacsony teljesítményű, állandó mágneses szinkronmotorokat önindító és aszinkronindító motorokra osztják.
Az önindító kis teljesítményű állandó mágneses motorokat az óramechanizmusok és különféle relék, különféle szoftvereszközök stb. Ezeknek a motoroknak a névleges teljesítménye nem haladja meg a néhány wattot (általában a watt töredékeit). Az indítás megkönnyítése érdekében a motorok többpólusúak (p> 8), és egyfázisú ipari frekvenciahálózatról táplálják őket.
Hazánkban ilyen motorokat gyártanak a DSM sorozatban, amelyekben az állórész mágneses áramkörének csőr alakú kialakítását és az egyfázisú armatúra tekercselést használják többpólusú mező létrehozásához.
Ezeknek a motoroknak a beindítása a pulzáló mező és a forgórész állandó mágnesei közötti kölcsönhatásból eredő szinkron nyomaték miatt történik. Annak érdekében, hogy az indítás sikeresen és a megfelelő irányban történjen, speciális mechanikus eszközöket használnak, amelyek lehetővé teszik, hogy a rotor csak egy irányban forogjon, és a szinkronizálás során leválassza a tengelyről.
A kis teljesítményű, aszinkron indítású, állandó mágneses szinkronmotorokat állandó mágnes és induló rövidzárlatú tekercs sugárirányú elrendezésével, valamint állandó mágnes és induló rövidzárlatú tekercs tengelyirányú elrendezésével állítják elő. Az állórész szerkezetét tekintve ezek a motorok nem különböznek az elektromágneses gerjesztésű gépektől. Az állórész tekercselése mindkét esetben két- vagy háromfázisú. Csak a rotor kialakításában különböznek egymástól.
A sugárirányú mágneses elrendezésű és rövidzárlatú tekercselésű motorban az utóbbit az állandó mágnesek laminált pólusdarabjainak hornyaiba helyezik. Néha a rotor mechanikai szilárdságának növelése érdekében a füleket telített hidakkal kombinálják egy egész gyűrűs magba.
A tengelyirányú mágneses elrendezésű és rövidzárlatú tekercselésű motorban az aktív hosszúság egy részét állandó mágnes foglalja el, másik részén a mágnes mellett pedig egy rövidre zárt tekercselésű laminált mágneses áramkört kevernek, és mind az állandó mágnes, mind a laminált mágneses áramkör közös tengelyen van rögzítve. Mivel az állandó mágneses motorok feszültség alatt maradnak az indítás során, kevésbé kedvezőtlenül indulnak el, mint a hagyományos motorok. szinkronmotorok amelynek gerjesztése ki van kapcsolva. Ez azzal magyarázható, hogy amikor a forgómező és a rövidzárlatos tekercsben előidézett áramok kölcsönhatásából származó pozitív aszinkron nyomaték mellett elindul, negatív aszinkron pillanat az állandó mágnesek és a az állórész tekercsében lévő állandó mágnesek a rotorra hatnak.
