Szinkron öngerjesztő generátor mágnesek. Szinkron generátorok állandó mágnesekkel. Az eszközök működésének elvét

Tartalom:

BAN BEN modern feltételek Az elektromechanikus eszközök javítására irányuló állandó kísérletek csökkentik tömegüket és befoglaló méretek. Az egyik ilyen lehetőség egy generátor állandó mágnesek, ami elegendő egyszerű tervezés Nagy hatékonysággal. Ezeknek az elemeknek a fő funkciója egy forgó mágneses mező létrehozása.

Állandó mágnesek típusai és tulajdonságai

Hosszú ideig hagyományos anyagokból nyert állandó mágneseket ismertek. Az iparban az ötvözet, a nikkel és a kobalt (alnic) első alkalommal kezdték használni. Ez lehetővé tette, hogy állandó mágneseket alkalmazzon generátorokban, motorokban és más elektromos berendezésekben. Ferritmágnesek különösen elterjedtek.

Ezt követően a minta-kobalt kemény mágneses anyagok jöttek létre, amelynek energiája nagy sűrűségű. Követjük őket, a ritka földelemeken alapuló mágnesek felfedezése - Boron, vas és neodímium. A mágneses energia sűrűsége szignifikánsan magasabb, mint a szamárium-kobalt ötvözet, lényegesen alacsony költséggel. Mindkét típus mesterséges anyagok Sikeresen cserélje ki az elektromágneseket, és meghatározott területeken használják. Az egyszerű elemek az új generáció anyagához kapcsolódnak, és a leggazdaságosabbak.

Az eszközök működésének elvét

A szerkezet legfőbb problémáját az eredeti pozícióban lévő forgó részek visszatérését tekintették, anélkül, hogy a nyomaték jelentős vesztesége lenne. Ezt a problémát egy rézvezető segítségével oldották meg, amely szerint a vonzerő által okozott elektromos áram megtörtént. Amikor az áram le van kapcsolva, a vonzerő művelet leállt. Így az ilyen típusú eszközöknél egy periodikus kapcsolási kapcsolódást használtunk.

A megnövekedett áram növeli a vonzerejét, és az egyik viszont részt vesz a rézvezetéken áthaladó jelenlegi edzésben. A ciklikus akciók, az eszköz, kivéve mechanikai munka, Elkezd készíteni egy elektromos áramot, vagyis végezze el a generátor funkcióit.

Állandó mágnesek generátor tervezésében

A modern eszközök konstrukciói kivéve Állandó mágnesek Az elektromágneseket a tekercsben használják. A kombinált gerjesztés funkciója lehetővé teszi, hogy megkapja a feszültség és a forgatás sebességének megfelelő beállító jellemzőit alacsony gerjesztési teljesítmény mellett. Ezenkívül csökken a teljes mágneses rendszer nagysága, ami az ilyen eszközöket sokkal olcsóbbá teszi az elektromos gépek klasszikus struktúráihoz képest.

Az eszközök hatalma, amelyekben ezek az elemek csak néhány kilovolt erősítő lehet. Jelenleg az állandó mágnesek fejlesztése a fokozatos teljesítmény növelésével. Hasonló szinkron gépek Nemcsak generátorként, hanem különböző célokra is használják. Széles körben használják a bányászati \u200b\u200bés kohászati \u200b\u200biparágakban, termikus állomásokban és más területeken. Ez kapcsolódik a különböző reaktív kapacitású szinkronmotorok működésének lehetőségéhez. Maguk is pontosak és állandó sebességgel dolgoznak.

Az állomások és az alállomások speciális szinkron generátorokkal együtt működnek, amelyek készenléti állapotban csak reaktív energiatermelést biztosítanak. Ezenkívül biztosítja az aszinkron motorok munkáját.

A generátor állandó mágnesek elvén működik kölcsönhatás mágneses mezők a mozgó rotor és egy fix állórész. Ebből az elemeknek a vizsgált tulajdonságai lehetővé teszik számunkra, hogy más elektromos eszközökkel, illegális létrehozásáig dolgozzanak fel.

A találmány tárgya villamosmérnöki terület, nevezetesen az egészségtelen elektromos gépek, különösen, elektromos generátorok egyenáramés bármely tudomány és technológia területén használható, ahol autonóm tápegységekre van szükség. MŰSZAKI EREDMÉNY - A kompakt létrehozása nagyon hatékony elektromos generátoramely lehetővé teszi, hogy megőrizze a viszonylag egyszerű és megbízható kialakítás eltérőek lehetnek a kimeneti paramétereket az áram függvényében az üzemeltetési körülményeket. A találmány lényege, hogy az állandó mágnesekkel rendelkező nem kormányzó szinkron generátor egy vagy több szakaszból áll, amelyek mindegyike tartalmaz egy kör alakú mágneses áramkörrel, amelyen egyenletes számú állandó mágnes van rögzítve ugyanazzal a lépéssel, az állórész A párokban elhelyezkedő patkó elektromágneseket is rögzítünk. egymással szemben, és két tekercs, amelynek következetesen számlálja a tekercselés irányát, az elektromos áram kiegyenesítésére szolgáló eszköz. Az állandó mágnesek vannak rögzítve egy mágneses vonalak oly módon, hogy alkotnak két párhuzamos sorban a pólusok egy hosszirányban és keresztirányban váltakozó polaritással. Az elektromágnesek középpontjában az egész cím oszlopokat úgy, hogy minden az elektromágnes tekercs fölött helyezkedik el az egyik párhuzamos sorokban az oszlopok a rotor. Az egyik sorban lévő pólusok száma N, megfelel a relációnak: n \u003d 10 + 4K, ahol K értéke 0, 1, 2, 3, stb. A generátorban lévő elektromágnesek száma általában nem haladja meg a számot (N-2). 12 Z.p. F-Lies, 9 yl.

Szabadalmak a szabadalmi szabadalmi szabadalomhoz 2303849

A találmány tárgya lyukasztó elektromos gépek, különösen DC elektromos generátorok, és alkalmazható bármely tudomány és technológia területén, ahol autonóm tápegységekre van szükség.

A szinkron AC-gépeket széles körben elterjesztették mind a termelés területén, mind a villamos energiafogyasztás területén. Minden szinkron gép van egy ingatlan reverzibilis volt, vagyis ezek mindegyike képes működni mind a módban a generátor és a motor üzemmódban.

Szinkrongenerátor Tartalmaz egy állórészt, általában egy üreges emelt henger, amely hosszanti hornyokkal van ellátva a belső felületen, amelyben az állórész tekercselés helyezkedik el, és a forgórész, amely a tengelyen található váltakozó polaritás állandó mágnesei, amelyek a tengelyen találhatóak így vagy úgy. Az ipari nagy teljesítményű generátorokban a rotoron lévő gerjesztő tekercset egy gerjesztő mágneses mező elérésére használják. Az alacsony teljesítményű szinkron generátorokban a rotoron található konstans mágneseket használják.

A változatlan forgási frekvenciája, a forma és az EDC-görbe által generált generátor határozza kizárólag a törvény eloszlása \u200b\u200bmágneses indukció a szakadék a forgórész és az állórész. Ezért a kapott feszültség a generátor kimeneti teljesítményét egy bizonyos formában és hatékonyan átalakítani a mechanikai energiát az elektromos használata különböző geometria a forgórész és az állórész, valamint kiválasztja az optimális számának állandó mágneses pólusok és a szám az állórész tekercselés (US 5117142, US 5537025, de 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 200213793, US 2004021390, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537). A felsorolt \u200b\u200bparaméterek nem univerzálisak, de a működési feltételektől függően vannak kiválasztva, amelyek gyakran az elektromos generátor egyéb jellemzőinek romlásához vezetnek. Ezenkívül a rotor vagy az állórész összetett formája bonyolítja a generátor gyártását és összeszerelését, és ennek eredményeképpen növeli a termék költségeit. Lehet, hogy a rotor szinkron magnetoelektromos generátor lehet különböző formákPéldául, amikor alacsony fogyasztású A rotort általában "csillagok" formájában végezzük, közepes teljesítményű - karmos pólusokkal és hengeres tartós mágnesekkel. A karmos pólusokkal ellátott rotor lehetővé teszi a generátorok beszerzését olyan lengyelek szétszórásával, amely korlátozza a sokkáramot a generátor hirtelen áramkörével.

Az állandó mágneses generátorban a feszültség stabilizálása nehéz, ha a terhelés megváltozik (mivel nincs hátrameneti mágneses kapcsolat, például a gerjesztő tekercselő generátorokban). A kimeneti feszültség stabilizálása és az áramfelvétellenes használata különböző elektromos áramkörök (GB 1146033).

A jelen találmány arra irányul, hogy a létrehozását egy kompakt nagyon hatékony villamos generátorral, amely lehetővé teszi, miközben fenntartják a viszonylag egyszerű és megbízható kialakítás, a kimeneti paraméterek az elektromos áram széles határok között változhat attól függően, hogy a működési feltételeket.

A jelen találmány szerinti elektromos generátor állandó mágnesekkel rendelkező ömlesztett szinkrongenerátor. Egy vagy több szakaszból áll, amelyek mindegyike magában foglalja:

A rotor körkörös mágneses maggal, amelyen egyenletes számú állandó mágnes van rögzítve ugyanazzal a lépéssel,

Az állórész hordozó páros számú patkó (P-alakú) elektromágnesek található páronként egymással szemben, és amelynek két tekercs egy következetesen számlálóval tekercselési irányával,

Elektromos áramerősítő eszköz.

Az állandó mágnesek mágneses vonalakon vannak rögzítve oly módon, hogy két párhuzamos lyukat alkotnak, hosszirányban és keresztirányban váltakozó polaritással. Az elektromágnesek a címpólusokon keresztül koncentrálódnak, hogy az elektromágnes tekercsek mindegyike a rotor pólusainak egyik párhuzamos sorának felett helyezze el. Az egyik sorban lévő pólusok száma N, megfelel a relációnak: n \u003d 10 + 4K, ahol K értéke 0, 1, 2, 3, stb. A generátorban lévő elektromágnesek száma általában nem haladja meg az N-2 számot.

A jelenlegi egyengető eszköz általában egy szabványos egyenirányító áramkörök végre dióda: két beszéd mentes a vízben vagy híd kötötte össze a tekercseket minden elektromágnes. Szükség esetén más áramegyenlési rendszer is használható.

Az elektromos generátor működésének jellemzőitől függően a rotor mind az állórész külső oldalán, mind az állórész belsejében található.

A találmány szerinti elektromos generátor több azonos szakasz is tartalmazhat. Az ilyen szakaszok száma a mechanikai energiaforrás (meghajtó motor) és az elektromos generátor szükséges paramétereitől függ. Előnyösen a szakaszokat egymással viszonyítva fázissal toljuk. Ez megvalósítható például a rotor kezdeti eltolódása a szomszédos szakaszokban a 0 ° -tól 360 ° / N tartományban lévő szögben; vagy az állórész elektromágnesek sarokváltása a szomszédos szakaszokban egymáshoz képest. Előnyösen az elektromos generátor tartalmaz egy feszültségszabályozóegységet is.

A találmányt a következő rajzok szemléltetik:

az 1. ábra (a) és (b) ábrát a jelen találmány szerinti elektromos generátor-sémát mutatja, amelyben a rotor az állórész belsejében található;

a 2. ábra az elektromos generátor egy részének képét mutatja;

a 3. ábra bemutatja a főkötelezettet elektromos áramkör elektromos generátor két beszédmóddal az áramkiegyenesítő áramkör átlagos pontjával;

a 4. ábra az elektromos generátor elektromos áramköri ábráját mutatja az áramkiegyenlítés egyik hidakjával;

az 5. ábra egy elektromos generátor áramköri áramköri ábráját mutatja be egy másik hídrendszerrel az áram helyreállítására;

a 6. ábra bemutatja az elektromos generátor elektromos áramkörét egy másik hídrendszerrel az áram helyreállítására;

a 7. ábra egy elektromos generátor áramköri áramköri ábráját mutatja be, amelynek különböző hídrendszere van az áram helyreállítására;

a 8. ábra egy elektromos generátor diagramját mutatja a rotor külső kivitelezésével;

a 9. ábra bemutatja a találmány szerinti többszörös generátor képét.

Az 1. ábra (a) és (b) ábra mutatja a jelen találmány szerinti elektromos generátort, amely tartalmaz egy 1 házat; A 2 rotor körkörös 3 mágneses csővel, amelyen a 4 tartós 4 mágnesek száma ugyanazzal a lépéssel rögzítve van; Az 5-ös állórész, amely egyenletes számú 6 patkó elektromágneseket hordoz, egymás előtt, és a szerszám az áram kiegyenesítéséhez (nem látható).

Az elektromos generátor 1 házát általában alumíniumötvözetből vagy öntöttvasból vagy hegesztetten öntjük. Az elektromos generátor telepítését a telepítés helyén a PAW 7 vagy karima segítségével végezzük. Az 5-ös állórész hengeres belső felületamelyen azonos lépést tartalmaznak az azonos elektromágnesek. Ebben az esetben tíz. Mindegyik elektromágnesnek két tekercsje van 8, amely egy P-alakú magon lévő tekercselés egymást követő irányát követően 9. A 9 mag magja az elektromos acél hámozott lemezeiből áll. Az elektromágnesek tekercseinek következtetései az egyik egyenirányító áramkörökön keresztül (nem ábrázoltak) az elektromos generátor kimenetéhez vannak csatlakoztatva.

A 3 forgórészt a légrésből elválasztjuk az állórésztől, és egyenletes számú 4 tartós mágneset hordoz, oly módon, hogy két párhuzamos lengyel van kialakítva a generátor tengelyéhez, és a hosszirányú polaritás mentén váltakozva keresztirányú irányok (2. ábra). Az egyik sorban lévő pólusok száma kielégíti a relációt: n \u003d 10 + 4K, ahol K értéke 0, 1, 2, 3, stb. Ebben az esetben (1. ábra) n \u003d 14 (k \u003d 1), és ennek megfelelően az állandó mágneses pólusok teljes száma 28. Amikor az elektromos generátor forog, az elektromágnesek mindegyike áthalad a váltakozó pólusok megfelelő számán. Állandó mágnesek és elektromágnes magok formájában ilyen veszteségek minimálisra csökkentése és a homogenitás elérése (amennyire lehetséges) a mágneses mező a légrés működése során az elektromos generátor.

A találmány szerinti elektromos generátor működésének elve hasonló a hagyományos szinkrongenerátor működésének elvéhez. A forgórész tengelye mechanikusan csatlakozik a meghajtómotorhoz (mechanikai energiaforrás). A meghajtómotor forgó pillanata alatt a generátor rotor valamilyen gyakorisággal forog. Ugyanakkor az elektromágnesek tekercsek tekercselése az elektromágneses indukció jelenségével összhangban az EMC irányításra kerül. Mivel az egyes elektromágnes tekercsei eltérő tekercselési irányúak, és bármikor különböző mágneses pólusok hatására vannak, az EMF mindegyik tekercsben van.

A forgórész forgatása során az állandó mágnes mágneses mezője valamilyen frekvencián forog, így az elektromágnesek mindegyikének az északi (N) mágneses pólus zónájában, majd a déli zónában alakul ki (S) mágneses pólus. Ugyanakkor a pólus változása az EDC irányában az elektromágnesek tekercsében történő változását kíséri.

A tekercsek az egyes elektromágnes is csatlakozik a jelenlegi egyengető eszköz, mely általában az egyik a standard egyenirányító áramkörök végre diódák: két-floweriodic átlagos pont vagy az egyik a híd áramkörök.

A 3. ábra bemutatja a kétbeszédes egyenirányító fogalmi elektromos diagramját, átlagponttal egy elektromos generátorral, három elektromágneses párral. A 3. ábra az elektromágnesek számozása I-VI. Az egyes elektromágnesek tekercselésének egyik következtetése, és az ellenkező elektromágnes tekercselésének kimenete egy generátor kimenethez csatlakozik; További következtetések a tekercsek a megnevezett elektromágnesek keresztül csatlakoznak diódák 11 másik generátorkimeneten 13 (ezzel felvétele diódák, a kimenet 12 negatív lesz, és a kimenet 13 pozitív). Azaz, ha a start a tekercselés (B) van csatlakoztatva a negatív busz az elektromágnest, majd a végén a tekercselés (E) össze van kötve a szemközti elektromágnes rá. Hasonlóképpen más elektromágnesekhez.

A 4-7. Ábra különböző hídáramköröket mutat be az áram helyreállításához. A kapcsolat a hidak, egyengető a jelenlegi mind a elektromágnesek, lehet párhuzamos, állandó vagy vegyes. Egyáltalán különböző rendszerek Az elektromos generátor kimeneti és potenciális jellemzőinek újraelosztására használják. Ugyanaz az elektromos generátor, a működési módoktól függően egy vagy egy másik egységesítő rendszer lehet. Előnyösen az elektromos generátor egy opcionális kapcsolót tartalmaz a kívánt üzemmód kiválasztásához (Bridge Connection Scheme).

A 4. ábra az elektromos generátor elektromos áramköri ábráját mutatja az aktuális kiegyenlítés egyik hídrendszerével. Az I-VI elektromágnesek mindegyike egy külön hídhoz van csatlakoztatva, amely viszont párhuzamosan csatlakozik. A teljes gumiabroncsok összekapcsolódnak az elektromos generátor 12 negatív teljesítményére vagy a pozitív 13-ra.

Az 5. ábra egy elektromos áramkört mutat be az összes hidak soros csatlakozásával.

ÁBRA. A 6. ábra vegyes vegyületű elektromos áramkört mutat. Hidak, egyenirányító áram az elektromágnesből: I és II; III. És IV; V és VI párhuzamosan csatlakozik. És a viszont a párok párhuzamosan csatlakoznak a teljes gumiabroncsokon keresztül.

A 7. ábra egy elektromos generátor áramköri áramkörét mutatja be, amelyben egy különálló híd kiegyenesíti az áramot az átmérőjű ellentétes elektromágnesek párjából. Mindegyik pár páros ellentétes elektromágnesek esetében a következtetések (ebben az esetben a "B") elektromosan összekapcsolódnak, és a fennmaradó következtetések összekapcsolódnak a 15 egyengető hídhoz. A hidak teljes száma m / 2. A sugárzott hidak párhuzamosan és / vagy egymás után csatlakoztathatók. A 7. ábra a hidak párhuzamos csatlakozását mutatja.

Az elektromos generátor működésének jellemzőitől függően a rotor mind az állórész külső oldalán, mind az állórész belsejében található. A 8. ábra egy elektromos generátor diagramját mutatja a forgórész külső verziójával (10 elektromágnes; 36 \u003d 18 + 18 állandó mágnes (K \u003d 2)). Az ilyen elektromos generátor működésének kialakítása és elve hasonló a fent leírtakhoz.

A találmány szerinti elektromos generátor több A, B és C pontot tartalmazhat (9. Az ilyen szakaszok száma a mechanikai energiaforrás (meghajtó motor) és az elektromos generátor szükséges paramétereitől függ. A szakaszok mindegyike megfelel a fent leírt minták egyikének. Az elektromos generátor tartalmazhat olyan azonos szakaszokat és szakaszokat, amelyek egymástól különböznek egymástól az állandó mágnesek és / vagy elektromágnesek vagy egyenirányítási rendszerek számával.

Előnyösen az azonos szakaszokat egymással viszonyítva fázissal toljuk. Ez megvalósítható például a rotor kezdeti eltolódását a szomszédos szakaszokban és az állórész elektromágnesek szögletes eltolódását a szomszédos szakaszokhoz viszonyítva.

Példák a megvalósításra:

Példa 1. Összhangban a jelen találmány, egy villamos generátort készült, hogy a kínálat elektromos készülékek egy feszültség 36 V. A villamos generátor készült egy forgó külső forgórész, amelyen 36 állandó mágnesek helyeztük (18 minden sorban, k \u003d 2) FE-ND ötvözetből készült. Az állórész 8 pár elektromágneset hordoz, amelyek mindegyike két tekercset tartalmaz, amelyek 0,9 mm átmérőjű PTTV-vezetékkel 100 fordulattal rendelkeznek. A befogadó áramkör áthidalása, ugyanolyan, mintegyedik, átmérőjű ellentétes elektromágneses következtetésekkel (7. ábra).

külső átmérő - 167 mm;

kimeneti feszültség - 36 V;

maximális áram - 43 A;

teljesítmény - 1,5 kW.

2. példa A jelen találmány szerint elektromos generátort készítettünk a tápegységek feltöltésére (24 V-os elempár 24 V-ra) a városi elektromos járművekhez. Az elektromos generátor forgó belső rotorral készül, amely 28 tartós mágnest tartalmaz (14 minden sorban, K \u003d 1) a FE-ND-B ötvözetből. Az állórész hordoz 6 pár elektromágnesek, amelyek mindegyike két tekercs, amely 150 fordulat seb által PTTV huzal átmérője 1,0 mm. A befogadási rendszer két beszédmód, átlagos ponttal (3. ábra).

Az elektromos generátornak a következő paraméterei vannak:

külső átmérő - 177 mm;

a kimeneti feszültség 31 V (24 töltés az akkumulátorblokkban);

maximális áram - 35A,

maximális teljesítmény - 1,1 kW.

Ezenkívül az elektromos generátor egy automatikus feszültségszabályozót tartalmaz 29,2 V.

KÖVETELÉS

1. Olyan elektromos generátor, amely legalább egy kör alakú részt tartalmaz, amely egy kör alakú mágneses maggal van ellátva, amelyen egyenletes számú állandó mágnes, amely két párhuzamos lengyel, hosszirányban és keresztirányban váltakozó polaritású pólusú pólusokat képez, az állórész még egyenletes számú A patkó elektromágnesek egymással szemben egymással szemben, az elektromos áram kiegyenesítésére szolgáló eszköz, ahol mindegyik elektromágnesnek két tekercsje van, amelynek következetesen számlálja a tekercselő irányát, míg az elektromágnesek tekercsek mindegyike az egyik párhuzamos sor felett helyezkedik el rotor pólusok és a lengyelek száma egy sorban egyenlő n értékkel

n \u003d 10 + 4K, ahol K értéke 0, 1, 2, 3, stb.

2. Az 1. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy az M stator elektromágneseinek száma kielégíti az M N-2 arányt.

3. Az elektromos generátor 1. igénypont szerinti, azzal jellemezve, hogy az eszköz egyengető az elektromos áram tartalmaz diódák csatlakozik, legalább az egyik a terminálok a tekercsek elektromágnesek.

4. A 3. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy a diódákat egy átlagos áramkörrel kétbeszéd üzemmóddal csatlakoztatják.

5. A 3. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy a diódák a járdán keresztül vannak csatlakoztatva.

6. Az 5. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy a hidak száma m, és ezek összekapcsolódnak sorozatban, vagy párhuzamosan, vagy egymás után párhuzamosak.

7. Az 5. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy a hidak mennyisége M / 2, és az egyes pározott elektromágneses párok egyikének azonos kimenetei vannak csatlakoztatva, míg mások egy hídhoz vannak csatlakoztatva.

8. Az 1-7. Igénypontok bármelyike \u200b\u200bszerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy a rotor az állórész külső részén található.

9. Az 1-7. Igénypontok bármelyike \u200b\u200bszerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy a rotor az állórész belsejében található.

10. Az 1. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy legalább két azonos szakaszot tartalmaz.

11. A 10. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy legalább két részét egymással viszonyítva fázissal toljuk.

12. Az 1. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy legalább két részt tartalmaz, amelyek különböznek az elektromágnesek számában.

13. Az 1. igénypont szerinti elektromos generátor, azzal jellemezve, hogy tovább tartalmaz továbbá a feszültségszabályozóegységet.

A szinkron gépek állandó mágnesek (magneto) nincs gerjesztőtekercsének a rotor, és az izgalmas mágneses fluxus által létrehozott állandó mágnesek találhatók a rotor. A szokásos kialakítású gépek állórésze két vagy háromfázisú tekercsel.

Alkalmazza ezeket a gépeket leggyakrabban alacsony teljesítményű motorokként. A szinkron állandó mágneses generátorok gyakran gyakran alkalmazhatók, elsősorban autonóm módon működő fokozott frekvencia-generátorok, kis és közepes teljesítmény.

Szinkron magnetoelektromos motorok. Ezeket a motorokat két tervezési verzióban osztották el: az állandó mágnesek sugárirányú és tengelyirányú elhelyezkedésével.

-Ért sugárirányú hely Állandó mágnesek A rotorcsomagot egy üreges henger formájában készült padlóval ellátott rotorcsomag rögzíti az állandó mágnes expressz pólusainak külső felületén 3. A hengerben olyan interpol réseket készítenek, amelyek megakadályozzák az állandó mágnes áramlásának lezárását ebben a hengerben (23.1. Ábra,).

-Ért tengelyirányú hely Mágnesek A rotor kialakítása hasonló a forgórész aszinkron rövidzárlatos motor kialakításához. A gyűrűs állandó mágneseket a rotor végeihez nyomják (23.1. Ábra, ).

A mágnes axiális elrendezését alacsony átmérőjű motorokban használjuk, maximum 100 W-ig; A mágnesek radiális elrendezésével rendelkező formatervezési mintákat nagyobb átmérőjű motorokban használjuk, maximum 500 W-os kapacitással.

A motorok aszinkron kezdetében előforduló fizikai folyamatoknak van valamilyen funkciója, mivel a magnetoelektromos motorok megengedettek a izgatott állapotban. Az állandó mágnes területe a rotor túlcsordulásának folyamata során az EMF-es állórész tekercseléséhez vezet
, amelynek gyakorisága a rotor forgási frekvenciájával arányosan növekszik. Ez az EMF az állórész áramának tekercselését eredményezi, amely kölcsönhatásba lép az állandó mágnesek területével és létrehozásával fékpillanat
, a rotor forgására irányul.

Ábra. 23.1. Magnetoelektromos szinkronmotorok sugárirányú (A) és

tengelyirányú (B)Állandó mágnesek helye:

1 - Stator, 2 - rövidzárlatos rotor, 3 - állandómágnes

Így, ha a motort állandó mágnesekkel felgyorsítják, két aszinkron pillanat a rotoron van (23.2. Ábra): forgó
(az áramból , az állórész kanyargása a hálózatból) és a fékezésből
(az áramból az állandó mágneses állórész tekercselőjében indukálta).

Azonban ezeknek a pillanatoknak a függése a rotorsebességből (Slip) különböző: maximális nyomaték
jelentős frekvenciájú (enyhén csúszás) és maximális féknyomaték M. T. - alacsony sebesség (nagy dia). A rotor gyorsulás következik be a kapott hatáskörben
amely jelentős "kudarcot" tartalmaz a kis sebességű zónában. Az ábrán bemutatott görbékről látható, hogy a pillanat hatása
a motor kiindulási tulajdonságai, különösen a szinkronizálás idején M. vk , sokat.

A megbízható motor indítása érdekében szükséges, hogy a minimális nyomaték aszinkron üzemmódban
és a szinkronizálásba való belépés pillanatában M. vk , több rakománypont volt. A magnetoelektromos aszinkron pillanata

2. ábra. Grafikonok aszinkron pillanatok

magnetoelektromos szinkron motor

a motor nagymértékben függ a kiindulási sejt aktív ellenállásától és a nagyság alapján jellemző motor gerjesztésétől
hol E. 0 - Az állórész fázisának EMF, amely készenléti állapotban indukált, amikor a rotor szinkron frekvenciával forgatja. Növekvő "Hiba" a pillanat görbe
növeli.

A magnetoelektromos szinkronmotorok elektromágneses folyamatait elvileg hasonlóak a szinkron elektromágneses gerjesztési motorok folyamatokhoz. Mindazonáltal szem előtt kell tartani, hogy a magnetoelektromos gépek állandó mágnesei demagnetizálják a rögzítő reakció mágneses áramlásának hatását. A kezdő tekercselés némileg gyengíti ezt a demagnetizációt, mivel az állandó mágnesekre árnyékoló hatások.

A magnetoelektromos szinkronmotorok pozitív tulajdonságai fokozódnak a szinkron üzemmódban való működés stabilitása és a forgássebesség egyenletessége, valamint az egy hálózatban lévő több motor egyszerűen elforgatása. Ezek a motorok viszonylag nagy energiaindító (hatékonyság és
,).

A magnetoelektromos szinkronmotorok hátrányai megnövekedtek a más típusú szinkron motorokhoz képest, mivel a nagy kényszerítő erő (Alni, Alnico, Magno et al. Ezek a motorok általában alacsony energiával vannak ellátva, és a műszerkészítésben és az automatikus eszközökhöz használhatók olyan mechanizmusok meghajtására, amelyek állandó fordulatszámot igényelnek.

Szinkron magnetoelektricikusan generátorok. Az ilyen generátor rotorját alacsony teljesítményként végezzük, mint "csillag" (23.3. Ábra, de), átlagos teljesítmény - karmos pólusokkal és hengeres tartós mágnesekkel (23.3. Ábra, b).A karmos pólusokkal ellátott rotor lehetővé teszi a generátorok beszerzését olyan lengyelek szétszórásával, amely korlátozza a sokkáramot a generátor hirtelen áramkörével. Ez az áram nagyobb veszélyt jelent az állandó mágnes számára, mivel erős demagnetizáló hatás miatt.

Amellett, hogy a hátrányok megjegyezte, ha figyelembe vesszük magnetoelektromos szinkron motorok, állandó mágneses generátor van egy másik hátránya, hogy a hiánya gerjesztőtekercsének, ezért a feszültség kiigazítás magnetoelektromos generátorok szinte lehetetlen. Ez megnehezíti a termelő feszültségének stabilizálását, amikor a terhelés megváltozik.

A.23.3. Ábra. Magnetoelektromos szinkrongenerátorok rotorjai:

1 - tengely; 2 - állandómágnes; 3 - pólus; 4 - Nem mágneses hüvely

Dmitry Levkin

A fő különbség az egyesek között szinkron motor állandó mágnesekkel (SDPM) és a rotorban fekszik. A tanulmányok azt mutatják, hogy az SDPM-nek körülbelül 2% -kal több, mint a nagyon hatékony (IE3) aszinkron elektromos motor, feltéve, hogy az állórésznek ugyanaz a designja van, és ugyanazt használják az ellenőrzéshez. Ugyanakkor az állandó mágnesekkel rendelkező szinkron elektromos motorok jobb mutatókkal rendelkeznek: teljesítmény / térfogat, pillanat / tehetetlenség stb.

A szinkron elektromos motor konstrukciói és típusai állandó mágnesekkel

A szinkron motor állandó mágnesekkel, mint bármely, rotorból és egy állórészből áll. Az állórész rögzített rész, a rotor forgó rész.

Jellemzően a rotor belsejében található állórész a villanymotor is vannak szerkezetek külső forgórész - kereskedés elektromos motorok.


Állandó mágnesekkel rendelkező szinkron motor konstrukciói: a bal oldali szabvány, a jobb oldali átalakítás.

Forgórész Állandó mágnesekből áll. A nagy kényszerítő erővel rendelkező anyagokat állandó mágnesként használják.

    A rotor kialakításával a szinkron motorok oszlanak meg:

Az implicit módon expresszált pólusokkal rendelkező elektromos motor egyenlő induktivitást mutat az L D \u003d L Q hosszirányú és keresztirányú tengelyek mentén, míg az elektromos motoron kifejezetten kiejtett pólusokkal rendelkező elektromos motornál a keresztirányú induktivitás nem egyenlő a hosszanti L Q ≠ L D.


A rotorok keresztmetszete az LD / LQ különböző hozzáállása. Fekete margók jelöltek. A D, az E ábrán bemutatott tengelyesen rétegzett rotorok, a B és S ábrán látható rotorokkal ellátott rotorok.

Szinkron motor rotor, amely állandó mágnesek felületét tartalmazza

Rotor szinkron motor beépített mágnesekkel

Állórész A kanyargós hajótestből és magból áll. A leggyakoribb minták két- és háromfázisú tekercsel.

    Az állórész kialakításától függően a szinkron motor állandó mágnesekkel történik:
  • elosztott tekercseléssel;
  • koncentrált tekercseléssel.

Megosztott Úgy hívják az ilyen tekercset, amelyben a hornyok száma pólusonként és q \u003d 2, 3, ...., k.

Sűrített Úgy hívják, hogy egy ilyen tekercselés, amelyben a hornyok száma pólusonként és a Q \u003d 1. fázisban. Ebben az esetben a hornyok egyenletesen vannak az állórész kerületében. A tekercselést alkotó két tekercs csatlakoztatható mind egymásutánban, mind párhuzamosan. Az ilyen tekercsek fő hátránya az EDC görbe formájának befolyásolásának lehetetlensége.

A háromfázisú elosztott tekercselés rendszere


Háromfázisú koncentrált tekercselés

    Fordított EMF formája. Az elektromos motor lehet:
  • trapéz;
  • sinusoidal.

Az EDC görbe formáját a karmesterben a mágneses indukciós eloszlás görbe határozza meg az állórész kerületében lévő résben.

Ismeretes, hogy a rotor kifejezett pólusának mágneses indukciója trapéz alakú formában van. Ugyanez az űrlap illeszkedik az EMF vezetőjébe. Ha szükség van egy sinusoidális EMF létrehozására, akkor a pólus-tippek olyan űrlapot csatolnak, amelyeknél az indukciós elosztási görbe közel lenne a szinuszoshoz. Ez hozzájárul a pólus rotor tippjeinek szüneteltetéséhez.

A szinkron motor működésének elve az állórész kölcsönhatásán alapul, és a rotor állandó mágneses mezője.

Fuss

Álljon meg

A szinkron motor forgó mágneses mezője

A rotor mágneses mezője, amely kölcsönhatásba lép az állórész tekercselésének szinkron váltakozó áramával, szerint, a forgórész forgása () kényszerítése.

A rotor SDPM-ben található tartós mágnesek állandó mágneses mezőt hoznak létre. Synchronous rotorsebességgel állórészmezővel a rotoroszlopot az állórész forgó mágneses mezőjével kinyitják. Ezzel összefüggésben az SDPM nem indul el, ha közvetlenül csatlakozik a háromfázisú áramhálózathoz (50 Hz-es áramfrekvencia).

A szinkron motor vezérlése állandó mágnesekkel

Egy állandó mágnesekkel rendelkező szinkron motor működtetéséhez egy vezérlőrendszerre van szükség, például vagy szervo. Ebben az esetben létezik nagyszámú Az ellenőrző rendszerek által végrehajtott ellenőrzés kezelésének módszerei. Választás optimális módszer A menedzsment elsősorban az elektromos hajtás előtt elhelyezett feladattól függ. Alapkezelési módszerek szinkron elektromos motor Az állandó mágnesekkel az alábbi táblázatban látható.

Ellenőrzés Előnyök hátrányok
Szinuszos Egyszerű ellenőrzési séma
Pozícióérzékelővel A forgórész és a forgás sebességének sima és pontos telepítése a motor nagy választéka Szükséges forgórész helyzetérzékelő és egy erőteljes vezérlőrendszer mikrokontroller
Pozíció érzékelő nélkül Nincs szükség rotor helyzetérzékelőre. A forgórész helyzetének sima és pontos telepítése, a motor forgásának sebessége, a szabályozás nagysága, de kevesebb, mint egy pozícióérzékelővel Dummy Pole-Oriented Management a teljes sebességtartományban Csak az SDPM-vel lehetséges, explicit pólusokkal rendelkező rotorral, erőteljes vezérlőrendszerre van szükség.
Egyszerű menedzsment rendszer, jó dinamikus jellemzők, nagy mennyiségű szabályozás, nincs rotor helyzetérzékelő Magas lultatási nyomaték és áram
Trapezdal Visszajelzés nélkül Egyszerű ellenőrzési séma A menedzsment nem optimális, nem alkalmas feladatokra, ahol a terhelés változásai, kezelhetőség lehetséges.
TÓL TŐL visszacsatolás A pozíció érzékelővel (Hall érzékelők) Egyszerű ellenőrzési séma Wanted terem érzékelők. Vannak pillanatimpulzusok. Úgy tervezték, hogy az SDPM-t trapezdinált Reverse EMF-vel vezérelje, amikor az SPMM szinuszos fordított EDC-t vezérel, az alábbi átlagos pillanat 5%.
Érzékelő nélkül Erősebb ellenőrzési rendszerre van szükség Nem alkalmas alacsony fordulatszámon. Vannak pillanatimpulzusok. Úgy tervezték, hogy az SDPM-t trapezdinált Reverse EMF-vel vezérelje, amikor az SPMM szinuszos fordított EDC-t vezérel, az alábbi átlagos pillanat 5%.

Népszerű módszerek a mágnesek szinkronmotorhoz

A nem komplikált feladatok megoldásához a Hall-érzékelők Trapestiális vezérléseit általában használják (például - számítógépes ventilátorok). Az elektromos hajtás maximális jellemzőjét igénylő problémák megoldása érdekében a poliatentizált vezérlést általában kiválasztják.

Trapesti vezérlés

Az állandó mágnesekkel ellátott szinkronmotorok egyik legegyszerűbb módszere trapézszabályozás. A Trapestial Management az SDPM trapezdinális fordított EDC-vel történő vezérlésére szolgál. Ebben az esetben ez a módszer lehetővé teszi az SPM szinuszos fordított EMF-vel történő vezérlését, de akkor az elektromos meghajtó átlagos pillanata 5% alatt lesz, és a pillanat pulzációja a maximális érték 14% -a lesz. Visszajelzés és visszajelzés nélkül van egy Trapestialis kontroll a rotor helyzetéről.

Ellenőrzés visszajelzés nélkül Nem optimálisan, és az SDPM kijáratához vezethet a szinkronizmusból, azaz A szabályozhatóság elvesztésével.

    Ellenőrzés visszajelzéssel lehet felosztani:
  • trapesti vezérlés a helyzetérzékelő felett (általában - a csarolók érzékelőinek);
  • trapapesti vezérlés érzékelő nélkül (Dumbway Trapezda).

Mint egy forgórész helyzetét érzékelő, három-fázisú SDPM trapezdal kontrollok általánosan használt három magas-end érzékelők, amelyek lehetővé teszik, hogy meghatározza szöget pontossága ± 30 fok. Ezzel az ellenőrzéssel az állórész jelenlegi vektora elektromos időszakonként csak hat pozíciót vesz igénybe, amelynek eredményeképpen vannak pillanatfelvételek a kimeneten.


    A rotor helyzetének két módja van:
  • a helyzetérzékelőn;
  • Érzékelő nélkül - a szög, a valós idejű vezérlőrendszer kiszámításával a rendelkezésre álló információk alapján.

Pole-orientált SDPM vezérlés a helyzetérzékelő felett

    A következő típusú érzékelők szögérzékelőként használhatók:
  • induktív: Sinus-Cosine forgó transzformátor (SKVT), Redcsleosyne, Industosin és munkatársai;
  • optikai;
  • mágneses: mágneses érzékelők.


Pole-orientált SDPM kontroll helyzetérzékelő nélkül

A mikroprocesszorok gyors fejlődése miatt az 1970-es évek óta az 1970-es évek óta a kefe nélküli váltakozó áram szabályozására szolgáló pendokonikus vektoros módszereket kellett fejleszteni. Az első precipitative meghatározására szolgáló módszerek a szög alapultak a villamos motor tulajdonságainak, hogy létrehoz egy fordított EMF forgás közben. A motor fordított EMF tartalmazza a rotor helyzetét, így az álló koordinátarendszerben lévő fordított EDC aránya kiszámíthatja a rotor helyzetét. De amikor a rotor nem mozog, a fordított EMF hiányzik, és alacsony fordulatszámon a fordított EMF egy kis amplitúdójú, ami nehéz megkülönböztetni a zaj, ezért ez a módszer nem alkalmas a pozíció meghatározásához a motor forgórész alacsony Revs.

    Az SDPM elindításához két közös lehetőség van:
  • futtasson skaláris módszerként - indítsa el a frekvencia függőségének előre meghatározott jellemzőjével. De a Skalar Control nagymértékben korlátozza a vezérlőrendszer képességeit és az elektromos meghajtó egészének paramétereit;
  • - Csak az SDPM-vel működik, amelyben a rotor kifejezetten kiejtett pólusokkal rendelkezik.


Jelenleg csak egy explicit pólusú rotorral rendelkező motorok esetében lehetséges.

Háromfázisú szinkron váltakozó árammérő generátor mágneses tapadás nélkül, gerjesztés nélkül, állandó neodímium mágnesek, 12 pár pólus.

Nagyon régen szovjet idők A magazin „modell tervezője” megjelent egy cikk szentelt az építkezés egy forgó típusú szélmalom. Azóta van egy vágyom, hogy valami ilyesmit építsek víkendház, de nem éri el a valódi cselekedeteket. Minden megváltozott a neodímium mágnesek megjelenésével. Kérdezte egy csomó információt az interneten, és mi történt.
Generátor eszköz: Kettő acéllemez A ragasztott mágnesekkel ellátott alacsony szén-dioxid-acélból mereven csatlakozik egy távtartó hüvelyen keresztül. A lemezek közötti résben vannak rögzített lapos tekercsek magok nélkül. Az EMF indukciója, amely a tekercs felére emelkedik, ellentétes az irányba, és a tekercs általános EDC-jébe kerül. Az állandó homogén mágneses mezőben mozgó vezetékben felmerülő EMF indukcióját a képlet határozza meg E \u003d b · v · l Hol: B.-Magnetikus indukció V.- mozgás mozgását L.- a kiterjedt hosszúságú hosszúság. V \u003d π · d · n / 60 Hol: D.-átmérő N.-forgási sebesség. A két pólus közötti rés mágneses indukciója fordítottan arányos a közöttük lévő távolság négyzetével. A generátor a szélturbina alsó részén található.

A háromfázisú generátor diagramja az egyszerűséghez a síkhoz kerül.

Ábrán. A 2. ábra a tekercsek elrendezésének rendszerét mutatja, ha a számuk kétszer ismét kétszerese, a pólusok közötti keresztek ebben az esetben növekednek. A tekercsek átfedik a mágnesszélesség 1/3-án. Ha a tekercsek szélessége 1/6-ig csökken, akkor egy sorban állnak, és a lengyelek közötti rés nem változik. A lengyelek közötti maximális rés megegyezik az egyik mágnes magasságával.

mob_info.