Mașini sincrone cu magneți permanenți. Motorul sincron cu magneți permanenți generator sincron pe caracteristicile magneților permanenți

Domeniu de activitate (tehnologie) La care se referă invenția descrisă

Know-how-ul dezvoltării, și anume, autorul autorului aparține domeniului electromashinction, în special, generatoarelor sincrone cu excitație de la magneți permanențiși pot fi utilizate în surse autonome de energie electrică pe vehicule, bărci, precum și în surse autonome de alimentare cu energie consumatorilor prin curent alternativ ca frecvență industrială standard și o frecvență crescută și în centralele electrice autonome ca sursă de curent de sudură pentru conducerea electrică Sudarea arcului în condiții de teren.

Descrierea detaliată a invenției

Un generator sincron cu o excitație a magneților permanenți care conține un ansamblu de purtător al unui stator cu rulmenți de susținere, pe care se montează miezul magnetic al inelului pe periferic, echipat cu bobine electrice plasate pe ele cu o ancoră de înfășurare a statorului, precum și instalate pe arborele de referință cu posibilitatea de rotație în rulmenții de susținere menționați (vezi, de exemplu, a.I.voldat " Mașini electrice"Ed. Energie, ramura Leningrad, 1974, p.794).

Dezavantaje ale faimosului generator sincron Există o intensitate semnificativă a metalelor și dimensiuni mari cauzate de intensitatea și dimensiunile metalice semnificative ale unei forme cilindrice masive a unui rotor realizat cu magneți de excitație permanenți din aliaje solide magnetice (cum ar fi Alni, Alnico, Magno și colab.).

Un generator sincron cu magneți permanenți, care conține purtătorul nodului stator cu rulmenții de susținere, pe care se montează miezul magnetic inelar cu proeminențe de pol, echipat cu bobine electrice așezate pe ele cu o înfășurare de ancorare a statorului, Setați cu posibilitatea de rotație în jurul centralei magnetice cu inel stator cu montat pe peretele lateral interior cu o căptușeală magnetică inelară, cu alternarea în direcția circulară de către poli magnetici, acoperind proeminențele polului cu bobine electrice de înfășurare de ancorare a statorului specificat Ineluri magnetice (a se vedea, de exemplu, brevetul Federației Ruse nr. 2141716, CL. n 02 la 21/12 la cererea nr. 4831043/09 din 02.03.1988).

Dezavantajul excitației sincronizate cunoscute de magneți permanenți este parametrii operaționali înguste cauzați de absența capacității de a regla puterea activă a generatorului sincron, deoarece în execuția constructivă a acestui generator de inductor sincron nu există posibilitatea unei schimbări operaționale În valoarea fluxului magnetic total creat de magneții individuali ai inelului specificat.

Cel mai apropiat analog (prototip) este un generator sincron cu o excitație a magneților permanenți, care conține un ansamblu de purtător al unui stator cu rulmenți de susținere, pe care se montează circuitul magnetic inelar cu protrografe de pol, echipat cu bobine electrice plasate pe ele Cu o înfășurare a statorului de ancorare cu mai multe faze, montată pe un arbore de susținere cu capacitatea de a se rotea în rulmenții de susținere în jurul conductei magnetice inelare a statorului, rotorul inelului cu o căptușeală magnetică inelară montată pe peretele lateral interior cu poli magnetici alternativi De la P-Steam, acoperind proeminențe de pole cu bobine electrice dintr-o bandă magnetică a inelului stator specificat (a se vedea brevetul R / brevetul RF № 2069441, Cl. N 02 la 21/22 la cerere nr. 4894702/07 din 06/01/1990 ).

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn.

Dezavantajul generatorului sincron cunoscut cu magneți permanenți este, de asemenea, parametrii de operaționali înguste, datorită lipsei capacității de a regla puterea activă a generatorului inductorului sincron și absența posibilității de reglementare a valorii tensiunii de ieșire a AC, ceea ce face dificilă utilizarea acesteia ca sursă de curent de sudură în timpul sudurii cu arc electric (în proiectarea unui generator sincron cunoscut, nu există posibilitatea unei schimbări operaționale în valoarea fluxului magnetic total al magneților individuali individuali formând linia magnetică a inelului).

Scopul prezentei invenții este de a extinde parametrii operaționali ai generatorului sincron prin asigurarea posibilității de a controla atât puterea activă, cât și posibilitatea de a regla tensiunea AC, precum și pentru a asigura utilizarea acestuia ca sursă de curentul de sudare atunci când conduceți sudarea arcului electric în diferite moduri.

Scopul stabilit este realizat de faptul că un generator sincron cu o excitație a magneților permanenți care conține un ansamblu de purtător al unui stator cu rulmenți de susținere pe care se montează miezul magnetic inelar cu proeminențele polului, echipat cu bobine electrice plasate pe ele Cu o înfășurare de ancorare multifază a statorului instalat pe arborele de susținere cu posibilitatea de rotire în rulmenții de susținere menționat în jurul conductei magnetice inelare a rotorului inelului stator cu o căptușeală magnetică inelară montată pe peretele lateral interior cu un magnetic alternativ Stâlpi din P-Steam, acoperind proeminențele de pole cu bobine electrice dintr-o bandă magnetică a inelului stator specificat, care poartă un nod STATOR este realizat din grupul acelorași module cu miezul magnetic specificat și un rotor inelar montat pe un arbore de referință cu posibilitatea inversării lor față de cealaltă în jurul axei coaxiale cu arborele de susținere și Abzhena Kinematicly conectată prin acționarea unghiulară a lor față de cealaltă și fazele înfășurărilor de ancorare din modulele purtătoare ale statorului sunt interconectate prin formarea fazelor generale ale înălțării ancorei statorului.

Diferența suplimentară a generatorului sincron propus cu o excitație a magneților permanenți este că poli magnetici ai garniturilor magnetice inelare ale rotoarelor de inel în modulele adiacente ale nodului stator sunt localizate în mod conșunat unul de celălalt într-o singură plane radiale și capetele fazelor a unei îmbinări de ancorare într-unul din modulul nodului stator sunt conectate la fazele de inițiativă a înfășurării ancorei cu același nume într-un alt modul adiacent al nodului statorului, formând fazele generale ale înfășurarii ancorei statorului în legătură.

În plus, fiecare dintre modulele de nod stator include un manșon de ciclu cu o flanșă rezistentă exterioară și un pahar cu o gaură centrală în cele din urmă, iar rotorul inelului din fiecare dintre modulele purtătoare ale statorului include o coajă inelară cu un încăpățânat intern Flanșă, care a menționat căptușeala magnetică a inelului menționat, în același timp, manșoanele inelului indicat ale modulelor nodului stator sunt asociate cu peretele lateral intern cilindric intern, cu unul dintre rulmenții de susținere menționat, alți conjugați cu pereții Găuri centrale la capetele ochelarilor corespunzători specificați, carcasa inelară a rotorului inelului sunt conectate rigid la arborele de susținere prin intermediul dispozitivelor de fixare, un miez magnetic inelar în modulul corespunzător al ansamblului suportului statorului este montat pe manșonul de inel specificat , legată rigid cu flanșa sa rezistentă exterioară cu un perete cilindric lateral al unui pahar și formând împreună cu ultima cavitate inelară în care Un miez magnetic de inel revizuit, cu bobine electrice din lichidarea ancoră corespunzătoare a statorului. Diferența suplimentară a generatorului sincron propus cu o excitație a magneților permanenți este că fiecare dintre elementele de fixare care leagă carcasa inelului cu un arbore de suport include un butuc montat pe arborele de susținere cu o flanșă care este legată rigid cu un interior Flanșă încăpățânată a cochiliei de inel corespunzătoare.

Diferența suplimentară a generatorului sincron propus cu o excitație a magneților permanenți este că unitatea inversării unghiulare a modulelor purtătoare de stator este montată între ele prin nodul de referință de pe modulele nodului suportatorului statorului.

În plus, unitatea de întoarcere unghiulară pe modulul purtător al celuilalt a nodului stator este realizată sub formă de mecanism cu șurub cu un șurub de deplasare și o piuliță, iar nodul de susținere al inversărilor colțului secțiunilor nodului stator include Sprijinirea ochelarului atașat pe unul dintre paharele menționate și pe cealaltă ceașcă, bara de referință, în timp ce șurubul șasiului este legat cu balamale printr-o balama cu două panze cu un capăt prin intermediul axei paralele cu axa arborelui de susținere menționat, Cu ghidul slotului, care este situat pe arcul cercului și mecanismul șurubului este articulat cu un capăt cu ochiul menționat, realizat pe celălalt capăt cu o coadă sarită printr-un slot de ghidare în bara de susținere și este echipat cu un element de blocare.

Invenția este ilustrată de desene.

Figura 1 prezintă o vedere generală a generatorului sincron propus cu excitație de magneți permanenți în secțiunea longitudinală;

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn.

Figura 2 este un generator sincron cu excitație de la magneți permanenți, vedere a;

Figura 3 prezintă un circuit magnetic schematic al excitației unui generator sincron într-un exemplu de realizare cu circuite electrice trifazate ale înfășurărilor statorului de ancorare în poziția inițială inițială (fără o deplasare unghiulară a fazelor corespunzătoare în modulele nodului suportatorului statorului ) pentru numărul de poli de stat p \u003d 8;

Figura 4 este aceeași, cu fazele circuitelor electrice trifazate ale înfășurărilor de ancorare ale statorului, desfășurate reciproc în poziția unghiulară la un unghi egal cu 360 / 2p grade;

Figura 5 prezintă opțiunea circuit electric Compușii de înfășurări de ancorare ale unui stator sincron al generatorului cu un compus de fază de o stea și un compus secvențial al fazelor de același nume în fazele totale formate;

Figura 6 prezintă o altă variantă a circuitului electric al înfășurărilor de ancorare ale statorului generatorului sincron cu un compus al fazei triunghiului generatorului și a compusului secvențial al fazelor de același nume în fazele totale formate;

schema vectorială schematică a schimbării valorilor tensiunilor de fază a generatorului sincron la inversarea unghiulară a fazelor corespunzătoare a înfășurărilor de ancorare a statorului (respectiv, modulele nodului stator) la unghiul corespunzător și atunci când se conectează fazele specificate conform " STAR "Schema

Figura 7 prezintă o diagramă vectorială schematică a schimbării valorilor generatorului sincron al generatorului sincron cu o inversare unghiulară a fazelor corespunzătoare a înfășurărilor de ancorare a statorului (respectiv, modulele nodului statorului) la unghiul corespunzător și când Conectarea fazelor specificate conform schemei "STAR";

același lucru, atunci când conectați fazele înfășurărilor de ancorare ale statorului în conformitate cu schema "triunghiul"

Figura 8 este aceeași, atunci când se conectează fazele de înfășurări de ancorare ale statorului conform schemei "triunghi";

diagrama cu un grafic al dependenței tensiunii liniare de ieșire a genectorului sincron din unghiul geometric al inversării acelorași faze de înfășurări de ancorare ale statorului cu aducerea unghiului electric corespunzător de rotație a vectorului de tensiune în fază la Conectați faza conform diagramei "STAR"

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn.

Figura 9 prezintă o diagramă cu un grafic al dependenței tensiunii liniare de ieșire a generatorului sincron din unghiul geometric de inversare a acelorași faze de înfășurări de ancorare ale statorului cu unghiul electric adecvat de rotație a vectorului de tensiune Faza de conectare a fazelor conform schemei "Star";

graficul cu un grafic al dependenței tensiunii liniare de ieșire a generatorului sincron din unghiul geometric al inversării acelorași faze de înfășurări de ancorare ale statorului cu impunerea unghiului electric corespunzător de rotație a vectorului de tensiune în Faza pentru conectarea fazelor conform schemei triunghiului

Figura 10 prezintă o diagramă cu un grafic al dependenței tensiunii liniare de ieșire a generatorului sincron din unghiul geometric al inversării acelorași faze de înfășurare a ancorei statorului cu unghiul electric adecvat de rotație a vectorului de tensiune În faza de conectare a fazelor conform schemei triunghiului.

Generatorul sincronic de excitație de la magneți permanenți conține un ansamblu de purtător al unui stator cu rulmenți de susținere 1, 2, 3, 4, pe care se montează o grupare de țevi magnetice de inel identice (de exemplu, sub formă de discuri monolitice din pulbere Material magnetic compozit) cu proeminențe de pol pe periferie, echipate cu așezat pe ele cu bobine electrice 6 cu multiphaze (de exemplu, trei faze și în general M-fază) Înfășurările ancorei 7, 8 ale statorului montat pe un arbore de susținere 9 cu posibilitatea de rotație în rulmenții de susținere 1, 2, 3, 4 în jurul ansamblului de purtător al grupului stator al aceluiași rotoare de inel 10, cu Ineluri magnetice montate pe pereții laterali interiori (de exemplu, sub formă de inele magnetice monolitice din material magnetoizotropic pulbere) cu alternarea în direcția circulară de către poli magnetici de la perechi (în acest exemplu de realizare a generatorului, numărul de generator Perechile de poli magnetice este de 8), acoperind proeminențele de pol cu \u200b\u200bbobine electrice de 6 înălțimi de ancorare 7, 8 din linia magnetică a inelului specificat de 5 stator. Ansamblul purtător al statorului este realizat din grupul de module identice, fiecare dintre ele incluzând un manșon de ciclu 12 cu o flanșă rezistentă exterioară 13 și un sticlă 14 cu o gaură centrală "A" în capătul 15 și cu un perete cilindric lateral 16. Fiecare dintre rotoarele inelare 10 include o carcasă de inel 17 cu flanșă încăpățânată internă 18. Bucșetele inelului 12 ale componentei suporteri ale nodului stator sunt conjuga cu peretele lateral cilindric interior cu unul dintre rulmenții de susținere menționați (cu rulmenți de susținere 1, 3), celălalt dintre care (2, 4) sunt conjuga cu pereții găurilor centrale "A" în capetele 15 ale ochelarilor adecvați specificați 14. Rotele de inel 17 Rotoarele de inel 10 sunt conectate rigid la arborele de susținere 9 Prin intermediul nodurilor de montare și fiecare dintre conductele magnetice ale inelului 5 în modulul corespunzător al nodului stator este montat pe manșonul de inel specificat 12, legat rigid cu flanșă rezistentă la exterior 13 perete cilindric lateral 16 cana 14 și formând împreună cu Ambasadorul. În viață cavitatea inelară "B", în care conducta magnetică de inel corespunzătoare specificată 5 este plasată cu bobine electrice 6 din lichidarea ancorei corespunzătoare (înfășurările de ancorare 7, 8) ale statorului. Modulele de transport stator (bucșele inelului 12 care formează aceste module cu ochelarii 14) sunt setate cu posibilitatea de a se întoarce reciproc în jurul axei coaxiale cu arborele de susținere 9 și este echipat cu o unitate asociată cinematic a inversarea colțului ei sunt relativi unul cu celălalt, montați de nodul de referință. Pe modulele ansamblului transportator al statorului. Fiecare dintre elementele de fixare care leagă carcasa inelului 17 a rotorului inelar corespunzător 10 cu arborele de susținere 9 include montatorul 9 buton pe arborele de susținere cu o flanșă 20, legată rigid cu o flanșă încăpățânată 18 din carcasa inelară corespunzătoare 17. Unitatea de inversare unghiulară a modulelor de nod stator relativ una în versiunea prezentată a executării se face sub forma unui mecanism cu șurub cu un șurub de antrenare 21 și piuliță 22 și ansamblul de susținere al inversării colțului Secțiunile nodului stator includ 14 stive de susținere a ochilor fixate pe unul dintre ochelarii menționați și pe un alt pahar 14, bara de susținere 24. Șurubul de șosere 21 este legat de o articulație dublă (balamale cu două grade de libertate) de unul Sfârșitul "în" Utilizarea unei axe 25 În paralel cu axa O-O1 a arborelui de susținere menționat 9, cu bara de referință specificată 24, realizată cu un arc al cercului, ghidajul slotului "G" și piulița 22 din mecanismul șurubului este în mod crucial legat de un capăt cu mediul de susținere menționat 23, efectuat pe celălalt capăt cu o coadă 26 trecută prin slotul de ghidare "G" în bara de susținere 24 și este echipat cu un element de blocare 27 (blocare nuca). La capătul piuliței 22, este conectat balnear cu ochiul de susținere 23, este instalat un element suplimentar de blocare 28 (o piuliță de blocare suplimentară). Arborele de susținere 9 este echipat cu ventilatoare de ancorare 29 și 30, 8 din stator, dintre care unul (29) este amplasat la unul dintre capetele arborelui de referință 9, iar celălalt (30) este situat între secțiunile Nodul stator și montat pe arborele de suport 9. Inelul manșonului 12 secțiuni ale ansamblului purtător al statorului sunt realizate cu orificiile de ventilație "D" pe flanșele rezistente exterioare 13 pentru a trece fluxul de aer în cavitățile inelului corespunzător "B" , formată de bucșe de inel 12 și de pahare 14, și pentru răcirea înfășurărilor de ancorare 7 și 8, plasate în bobine electrice 6 pe proeminențele poloneze ale liniilor magnetice inelare 5. La capătul arborelui de susținere 9, pe care ventilatorul 29 Este localizat, scripetele transmisiei clinoremale este montat pentru a aduce generatorul sincron sincron în rotația rotoarelor inelare. Fanul 29 este fixat direct pe scripeta 31 a clinoremului. La celălalt capăt al șurubului de alergare 21 al mecanismului șurubului, mânerul 32 al controlului manual al mecanismului de antrenare al inversării colțului modulelor de nod stator este instalat unul față de celălalt. Fazele de același nume (A1, B1, C1 și A2, B2, C2) din înfășurările ancorei din conductele magnetice inelare 5 ale modulelor purtătoare de stator sunt interconectate prin formarea fazelor generale ale generatorului (compusul fazelor de același nume în general, atât consistentă, cât și paralelă, precum și compusul). Aceiași poli magneți ("nordul" și, respectiv, "sudul") a căptușelilor magnetice de inel 11 rotoare de inel 10 în modulele adiacente ale nodului stator al statorului sunt situate în congruie între ele în unele planuri radiale. În exemplul de realizare prezentat al capetelor fazelor (A1, B1, C1) înfășurarea ancorei (înfășurarea 7) în linia magnetică a inelului de 5 al unui modul de nod stator, conectat la începutul fazelor de același nume ( A2, B2, C2) Înfășurarea ancorei (înfășurarea 8) într-un modul adiacent ansamblul suportului statorului, formând fazele generale ale înfășurarii ancorei statorului în conexiunea consecutivă.

Generatorul sincronic cu excitație de la magneți permanenți funcționează după cum urmează.

De la unitate (de exemplu, de la motorul de combustie internă, de preferință un motor diesel, care nu este prezentat în desenul) prin rotița 31 a transmisiei clinoremului, mișcarea de rotație este transmisă la arborele de susținere 9 cu rotoare inelară 10. Când se rotește Rotoarele de inel 10 (cochilii inelare 17) cu căptușeli magnetice inelare 11 (de exemplu, inelele magnetice monolitice din materialul magnetoizotropic pulbere) sunt create fluxuri magnetice rotative, penetrarea decalajului inelului de aer între conductele magnetice inelare 11 și conductele magnetice 5 (pentru Exemplu, prin discuri monolitice dintr-un material magnetic compozit pulbere) din modulele de nod stator, precum și periculenii de polonezi radiali proeminențele (pe desen nu sunt prezentate) din conductele magnetice inelului 5. Când rotoarele de inel rotative 10, alternativul trecerea stâlpilor magnetici alternativi "nordici" și "sudic" ai căptușelilor magnetice de inel 11 deasupra proeminențelor radiale ale inelului Piese magnetice 5 module ale ansamblului purtător al statorului, determinând pulsarea fluxului magnetic rotativ atât în \u200b\u200bdimensiune, cât și în direcția din proeminențele radiale ale acestor țevi magnetice inelului 5. În acest caz, variabilele (EMF) cu un reciproc Schimbarea în faza se adaugă la înfășurările de ancorare 7 și 8 ale statorului în fiecare dintre înfășurările de ancorare cu fază M 7 și 8 printr-un unghi egal cu grade electrice de 360 \u200b\u200b/ m și pentru înfășurările de ancorare cu trei faze 7 și 8 Fazele (A1, B1, C1 și A2, B2, C2) sunt variabilele sinusoidale induse de forțe electromotoare (EMF) cu o schimbare de fază cu un unghi de 120 de grade și cu o frecvență egală cu produsul numărului de perechi (P) a poliilor magnetici în garnitura magnetică a inelului 11 pe frecvența rotației rotoarelor inelului 10 (pentru numărul de perechi de poli magnetice p \u003d 8, variabilele EMF sunt indispensabile, de preferință, o frecvență crescută, de exemplu, cu o frecvență de 400 Hz). AC (de exemplu, în trei faze sau în general faza M) care curge prin înfășurarea totală a ancoră a statorului format deasupra compusului cu același nume (A1, B1, C1 și A2, B2, C2) din înfășurările de ancorare 7 și 8 în instalațiile de alimentare magnetice adiacente 5, alimentate cu conectorii de alimentare electrică de ieșire (care nu sunt prezentați în desen) pentru a conecta receptorul de energie electrică (de exemplu, pentru a conecta motoarele electrice, sculele electrice, pompele electrice, instrumentele de încălzire, precum și conectați echipamentul de sudare electrică etc. ). În exemplul de realizare prezentat al generatorului sincron, tensiunea de fază de ieșire (UF) în lichidarea totală a ancoră a statorului (formată de compusul specificat corespunzător cu același nume de același nume de înfășurări de ancorare 7 și 8 în inelul magnetic Țevi 5) În poziția inițială inițială a modulelor nodului stator (fără o deplasare unghiulară a fiecărui mod în ceea ce privește prietenul acestor module ale nodului stator și, în consecință, fără o deplasare unghiulară unul pe celălalt cu un prieten al țevilor magnetice inelare 5 Cu proeminențele polului de-a lungul periferiei) este egală cu suma modulului de tensiuni individuale de fază (UF1 și UF2) în înfășurările de ancorare 7 și 8 ale liniilor magnetice ale inelului ale modulelor purtătoare de stator (în general, faza de ieșire totală Tensiunea generatorului UF este egală cu suma geometrică a vectorilor de tensiune din fazele individuale ale A1, B1, C1 și A2, B2, C2, C1 și A2, C2, C2 a înfășurărilor de ancorare 7 și 8, vezi fig . 7 și 8 cu diagrame de tensiune). Dacă este necesar să se modifice (scădere) valoarea tensiunii de fază de ieșire UF (și, respectiv, tensiunea liniară de ieșire) a generatorului sincron prezentat pentru a alimenta anumite receptoare de energie electrică cu tensiune redusă (de exemplu, pentru sudarea cu arc electric cu Curentul alternativ în anumite moduri) se efectuează printr-o inversare unghiulară a stării individuale ale modulelor purtătoare, reciproc pe un anumit unghi (specificat sau socotit). În același timp, elementul de blocare 22 din mecanismul de șurub al modulelor de inversare a colțurilor modulelor nodului stator este legat și prin mâner 32 este acționat de șurubul șasiului 21 al mecanismului șurubului, ca rezultat al căruia Mișcarea unghiulară a piuliței 22 este efectuată pe arcul cercului din slotul la un unghi dat de unul dintre modulele nodului stator în raport cu un alt modul al acestui ansamblu de suport al statorului din jurul axei O-O1 a arborelui de referință 9 (În versiunea prezentată a generatorului de inductori sincrone, modulul ansamblului suport al statorului este montat pe care se montează ochiul de susținere 23, în timp ce un alt modul al nodului suportului statorului cu un bara de susținere 24 având un slot "G" Într-o poziție fixă, adică fixată pe orice bază, nu este prezentată condiționat în desenul prezentat). Cu o inversare unghiulară a modulelor purtătoare de stator (manșoane de ciclu 12 cu ochelari 14), față de celălalt în jurul axei O-O1 a arborelui de susținere 9, conductele magnetice circulare 5 sunt inversate cu proeminențe de pole de-a lungul periferiei relativ la unghiul specificat, ca urmare a inversării la un unghi dat unul de celălalt în jurul axei O-O1 a arborelui de susținere 9 din proeminențele polului (nu este prezentată condiționat în desen) cu bobine electrice 6 multifaze (în acest caz de trei faze) Înfășurările de ancorare 7 și 8 ale statorului în conductele magnetice inelare. Cu o întoarcere a proeminențelor de povară a conductelor magnetice de inel 5 față de celălalt la un unghi dat, în decurs de 360 \u200b\u200b/ 2p, o rotație proporțională a vectorilor de tensiune a fazei a apărut într-o înfășurare de ancorare a modulului de mișcare al nodului statorului (în acest caz , vectorii de tensiune de fază UF2 sunt rotită într-o înfășurare a ancoră a modulului de purtător 7 un stator având o inversare anormală) într-un unghi complet definit în intervalul 0-180 grade electrice (vezi fig.7 și 8), ceea ce duce la o schimbare în tensiunea de ieșire rezultată a generatorului sincron de ieșire UF, în funcție de unghiul electric de rotație a vectorilor de tensiune de fază VF2 în fazele A2, B2, C2 al unei îmbinări de ancorare 7 a statorului în raport cu vectorii de tensiune VF1 în fazele A1, B1, C1 a unui alt ancoră de înfășurare 8 al statorului (această dependență se calculează, calculată de soluția triunghiurilor de rulare și este determinată de următoarea expresie:

Gama de ajustare a tensiunii de fază rezultată rezultată UF a prezentat generator sincron pentru cazul în care UF1 \u003d UF2 se va schimba de la 2UF1 la 0 și pentru cazul în care UF2

Efectuarea unui transportator de stator dintr-un grup de module identice cu sârmă magnetică a inelului 5 și un rotor de inel 10 montat pe un singur arbore de referință 9, precum și instalarea modulelor de nod stator cu posibilitatea inversării lor relativă între ele Axa coaxială cu arborele de suport 9, alimentarea de module Ansamblul purtător al statorului kinematic asociat cu acestea prin acționarea rândului unghiular al relativului lor și legătura dintre aceleași faze de ancorare 7 și 8 În modulele de transport stator cu formarea fazelor generale ale înfășurării ancoră a statorului vă permit să extindeți parametrii operaționali ai generatorului sincron prin furnizarea posibilității de reglementare ca putere activă și asigurarea posibilității de reglementare a tensiunii de ieșire de AC, precum și oferirea posibilității de ao folosi ca o sursă de curent de sudură atunci când conducerea sudării arcului electric în diferite moduri (prin asigurarea posibilității de reglementare a valorii Fazele de stres Schimbarea fazelor fazelor A1, B1, C1 și A2, B2, C2 și în cazul general în fazele AI, Bi, CI înfășurările de ancorare ale statorului din generatorul sincron propus). Generatorul sincron propus cu o excitație a magneților permanenți poate fi utilizat cu comutarea corespunzătoare a bobinelor de stator de ancorare pentru a alimenta energia electrică a unei mari varietăți de curenți electrici multifazici alternativi cu parametri diferiți ai tensiunii de alimentare. În plus, locația suplimentară a acelorași poli magnetici ("nord" și, respectiv, "sudică") a căptușelilor magnetice de inel 11 în rotoarele inelului adiacent 10 în congruie între ele în unele planuri radiale, precum și compusul capetelor Fazele A1, B1, C1 Înfășurarea ancorălor 7 în conductivitatea magnetică inelară 5 a unui modul de transport stator cu principiile fazelor fazelor A2, B2, ancoră C2 înfășurarea 8 în modulul adiacent al nodului statorului (legătura serială între Fazele de înfășurare a ancorei statorului) determină posibilitatea de a asigura un control neted și eficient al tensiunii de ieșire a generatorului sincron de valoarea maximă (2U F1 și, în general, pentru numărul de secțiuni N a nodului purtător de Statorul NU F1) la 0, care poate fi, de asemenea, utilizat pentru a furniza mașini și instalații electrice speciale de energie electrică.

Revendicare

1. Un generator de excitație sincronic de la magneți permanenți care conține un ansamblu de purtător al unui stator cu rulmenți de susținere pe care se montează miezul magnetic inelar cu proeminențe de pol, echipat cu bobine electrice așezate pe ele cu o lichid de ancorare multifazică Stator montat pe un arbore de referință cu posibilitatea de rotație în cei menționați la rulmenții de referință din jurul conductei magnetice inelare a rotorului inelului stator cu o căptușeală magnetică inelară montată pe peretele lateral interior cu un poli magnetic alternativ de la P-Steam, pol proeminențe cu bobine electrice de înfășurare de ancoră a conductei magnetice a inelului stator specificat, caracterizat prin aceea că nodul de stator purtător este fabricat din grupul de aceleași module cu miezul magnetic inelar specificat și un rotor inelar montat pe un singur arbore de referință, în timp ce Modulele de transport stator sunt instalate cu posibilitatea inversarea reciprocă a acestora în jurul OS și, coaxial cu un arbore de susținere și sunt echipate cu o unitate cinematică legată de rândul său unghiular, și fazele înfășurărilor de ancorare în modulele nodului stator sunt interconectate prin formarea fazelor generale ale înfășurarea ancorei statorului.

2. Generator sincron cu excitație de la magneți permanenți conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că poli magnetici ai garniturilor magnetice inelare ale rotoarelor inelului în modulele adiacente ale nodului stator al statorului sunt localizate în mod conșunat unul de celălalt într-o singură planificare radială și capetele fazelor unei îmbinări de ancorare într-un singur modul de purtător sunt localizate, nodul de stator este conectat la principiile fazelor de același nume de înfășurare a ancorei într-un alt modul adiacent al ansamblului suportului statorului, formând fazele totale ale înălțării ancorei a statorului în legătură între ele.

3. Generatorul sincron cu o excitație a magneților permanenți conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că fiecare dintre modulele purtătoare de stator include un manșon de ciclu cu o flanșă în aer liber și un geam cu o deschidere centrală în cele din urmă și rotorul inelului în fiecare din modulele de transport stator include carcasa inelară cu o flanșă încăpățânată interioară, în care se menționează căptușeala magnetică a inelului corespunzător, în timp ce manșoanele de inel specificate ale modulelor nodului stator sunt asociate cu peretele lateral cilindric intern cu unul dintre suportul menționat Lagare, altele, altele sunt conjuga cu pereții găurilor centrale la capetele ochelarilor corespunzători specificați, rotorul inelului inelului este conectat rigid la arborele de susținere prin intermediul nodurilor de montare și a perdelei magnetice a inelului în modulul corespunzător a nodului stator este montat pe manșonul de apel specificat, legat rigid cu flanșa rezistentă exterioară cu un perete cilindric lateral al stivei ANA și formarea împreună cu ultima cavitate inelară, în care este plasat circuitul magnetic de inel corespunzător specificat cu bobine electrice din lichidarea ancoră corespunzătoare a statorului.

4. Un generator sincron cu excitație din magneți permanenți conform oricăreia dintre revendicările 1 la 3, caracterizat prin aceea că fiecare dintre nodurile de montare care leagă carcasa inelului cu arborele de susținere include un butuc montat pe arborele de susținere cu a Flanșă care este legată rigid cu flanșă rezistentă la interior a carcasei de inel corespunzătoare.

5. Generatorul sincron cu o excitație a magneților permanenți conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că unitatea inversării unghiulare a modulelor nodului suportului statorului este montată reciproc prin intermediul unui nod de referință al modulelor Nodul de transport stator.

6. Generatorul sincron cu o excitație a magneților permanenți conform revendicării 5, caracterizată prin aceea că unitatea de întoarcere a unghiului relativ la recipientul nodului stator al statorului se face sub forma unui mecanism cu șurub cu șurub de conducere și o piuliță, iar nodul de susținere a inversării colțului modulelor nodului stator include fixate pe unul dintre ochelarii menționați mai sus și pe un alt geam, bara de susținere, în timp ce șurubul de antrenare este legat de un șurub cu două paced balamale cu un capăt prin intermediul axei paralele cu axa arborelui de susținere menționat, cu bara de referință specificată realizată cu ghidajul ghidajului grand situat pe arc. Șurubul mecanismului șurubului este articolat cu un capăt cu aceleași capăt Eyet, realizat la celălalt capăt cu o coadă trecută prin slotul de ghidare din bara de susținere și este echipat cu un element de blocare.

Vă mulțumim atât de mult pentru contribuția dvs. la dezvoltarea științei și tehnologiei interne!

Mașinile sincrone cu magneți permanenți (magnetoelectrică) nu au o lichid de excitație pe rotor, iar fluxul magnetic interesant este creat de magneți permanenți situați pe rotor. Statorul acestor mașini ale designului obișnuit, cu o înfășurare cu două sau trei faze.

Aplicați aceste mașini cel mai adesea ca motoare cu putere redusă. Generatoarele de magnet permanent sincron sunt aplicate mai rar, în principal ca generatoare de frecvență sporite în mod autonom, cu putere mică și medie.

Motoare magnetoelectrice sincrone. Aceste motoare au fost distribuite în două versiuni de design: cu o locație radială și axială a magneților permanenți.

Pentru locație radială Magneți permanenți Pachetul rotor cu un tampon, realizat sub formă de cilindru gol, este fixat pe suprafața exterioară a poliilor expres ai magnetului permanent 3. În cilindru face sloturi de interpol care împiedică închiderea fluxului unui magnet constant în acest cilindru (figura 23.1).

Pentru locația axială Magneți Designul rotorului este similar cu designul motorului de scurtcircuit al rotorului asincron. Magneții constanți ai inelului sunt presați la capetele acestui rotor (figura 23.1, ).

Aranjamentul axial al magnetului este utilizat în motoare cu diametru scăzut cu putere de până la 100 W; Design-urile cu aranjamentul radial al magneților sunt utilizați în motoare cu diametrul mai mare, cu o capacitate de până la 500 W și mai mult.

Procesele fizice care apar în începerea asincronă a acestor motoare au o anumită caracteristică datorită faptului că motoarele magnetoelectrice sunt permise în starea excitată. Câmpul unui magnet permanent în procesul de overclocking a rotorului aduce înfășurarea statorului EMF
, frecvența care crește proporțional cu frecvența rotativă a rotorului. Acest EMF conduce la înfășurarea curentului stator, interacționând cu domeniul magneților permanenți și creând frânămoment
, îndreptate spre rotirea rotorului.

Smochin. 23.1. Motoare sincrone magnetoelectrice cu radial (A) și

axial (b)locul de amplasare a magneților permanenți:

1 - stator, 2 - rotor scurt, 3 - magnet permanent

Astfel, atunci când motorul este accelerat cu magneți permanenți, două momente asincrone acționează pe rotorul său (figura 23.2): rotirea
(de la curent , acționând în lichidarea statorului din rețea) și frână
(de la curent indusă în înfășurarea statorului magnetului constant).

Cu toate acestea, dependența acestor momente de la viteza rotorului (alunecare) este diferită: cuplul maxim
corespunde unei frecvențe semnificative (ușor alunecare) și cuplului maxim de frânare M. T. - viteza redusă (diapozitiv mare). Accelerația rotorului are loc sub acțiunea rezultantului
care are o "eșec" semnificativă în zona de viteză mică. Din curbele prezentate în figură, se poate observa că influența momentului
pe proprietățile de pornire ale motorului, în special la momentul intrării în sincronism M. vK. , mult.

Pentru a asigura pornirea fiabilă a motorului, este necesar ca cuplul minim rezultat în modul asincron
și momentul intrării în sincronism M. vK. , au existat mai multe puncte de încărcare. Forma unui moment asincron de magnetoelectric

Fig.23.2. Grafice momente asincrone

motor sincron magnetoelectric

motorul depinde în mare măsură de rezistența activă a celulei inițiale și de gradul de excitație a motorului caracterizat de magnitudinea
Unde E. 0 - EMF a fazei statorului, indusă în modul inactiv la rotirea rotorului cu o frecvență sincronă. Cu creșterea "Eșec" în momentul curbei
crește.

Procesele electromagnetice în motoarele sincrone magnetoelectrice sunt, în principiu, similare cu procesele din motoarele de excitație electromagnetice sincrone. Cu toate acestea, este necesar să se țină cont de faptul că magneții constanți din mașinile magnetoelectrice sunt supuse demagnetizării efectului fluxului magnetic al reacției de ancorare. Înfășurarea de a începe oarecum slăbește această demagnetizare, ca efecte de ecranare asupra magneților permanenți.

Proprietățile pozitive ale motoarelor sincrone magnetoelectrice sunt stabilitatea crescută a funcționării în modul sincronic și uniformitatea vitezei de rotație, precum și capacitatea de a roti pur și simplu mai multe motoare incluse într-o rețea. Aceste motoare au indicatori relativ ridicați de energie (eficiență și
,).

Dezavantajele motoarelor sincrone magnetoelectrice sunt o valoare crescută în comparație cu motoarele sincrone ale altor tipuri, datorită costului ridicat și complexității tratării magneților permanenți efectuați din aliaje cu o forță coercitivă mare (Alni, Alnico, Magno și colab.). Aceste motoare sunt de obicei realizate pe putere redusă și utilizate în elaborarea instrumentelor și dispozitivele automate pentru a acționa mecanisme care necesită constanța vitezei de rotație.

Magnetele sincronăgeneratoare tricive. Rotorul unui astfel de generator este realizat la o putere redusă ca un "asterisc" (fig.23.3, dar), cu o putere medie - cu stâlpi gheare și un magnet permanent cilindric (figura 23.3, b).Rotorul cu poli ghemuiți face posibilă obținerea unui generator cu împrăștierea polilor care limitează curentul de șoc cu un scurtcircuit de scurtcircuit al generatorului. Acest curent este un pericol mai mare pentru un magnet permanent datorită unui efect puternic de demagnetizare.

În plus față de dezavantajele menționate la luarea în considerare a motoarelor sincrone magnetoelectrice, generatoarele de magnet permanent au un alt dezavantaj datorită lipsei unei lichide de excitație și, prin urmare, ajustarea tensiunii în generatoarele magnetoelectrice este aproape imposibilă. Acest lucru face dificilă stabilizarea tensiunii generatorului atunci când sarcina se schimbă.

Fig.23.3. Rotoare ale generatoarelor sincrone magnetoelectrice:

1 - arbore; 2 - magnet permanent; 3 - Stâlp; 4 - manșon non-magnetic

Generator - un dispozitiv care convertește un tip de energie în alta.
În acest caz, considerăm transformarea energiei mecanice a rotației în electrice.

Există două tipuri de astfel de generatoare. Simultan și asincron.

Generator sincron. Principiul de funcționare

O caracteristică distinctivă a unui generator sincron este legătura dificilă între frecvență f. Variabila EMF, indusă în înfășurarea statorului și viteza de rotație a rotorului n. , numită frecvență de rotație sincronă:

n. = f. / P.

unde p. - Numărul de perechi de stâlpi ai statorului și înfășurarea rotorului.
De obicei, frecvența de rotație este exprimată în rpm și frecvența EMF în Hertz (1 / s), apoi pentru numărul de rotații pe minut, formula va lua forma:

n. = 60 ·f. / P.

În fig. 1.1 prezintă o diagramă funcțională a unui generator sincron. În statorul 1, există o înfășurare trifazată, care nu este fundamental diferită de o înfășurare similară a unei mașini asincrone. Rotorul este un electromagnet cu o lichid de excitație 2, primind energie la un curent direct, de regulă, prin contacte glisante, realizate de două inele de contact amplasate pe rotor și două perii fixe.
În unele cazuri, magneții permanenți pot fi utilizați în proiectarea rotorului generatorului sincron, apoi pot fi utilizați magneți constanți, apoi necesitatea contactelor pe arbore dispare, dar capacitatea de a stabiliza tensiunile de ieșire este semnificativ limitată.

Motorul de acționare (PD), care utilizează o turbină, un motor cu combustie internă sau o altă sursă de energie mecanică, rotorul generatorului este condus de o viteză sincronă. În acest caz, câmpul magnetic al electromagnetului rotor se rotește, de asemenea, cu o viteză sincronă și induce variabilele EDC într-o înfășurare trifazată a statorului E. A E. B I. E. C, care este aceeași cu privire la valoarea și se deplasează în funcție de faza relativ între ele cu 1/3 din perioada (120 °), formează un sistem EDC cu trei faze simetrice.

Cu conexiunea sarcinii la strângerea de înfășurare a statorului C1, C2 și C3 în fazele de înfășurare a statorului apar curenți I. A I. B, I. C care creează un câmp magnetic rotativ. Frecvența rotației acestui câmp este egală cu frecvența rotației rotorului generatorului. Astfel, în generatorul sincron, câmpul magnetic al statorului și rotorul se rotește sincron. Valoarea instantanee EMF a înfășurarii statorului în generatorul sincron în cauză

e \u003d 2blwv \u003d 2πblwdn

Aici: B. - inducerea magnetică în spațiul de aer dintre miezul statorului și polii rotorului, TL;
l. - lungimea activă a unei lateral a canelurii de înfășurare a statorului, adică. Lungimea miezului statorului, M;
w. - numărul de rotiri;
v \u003d πdn. - viteza liniară a polului rotorului față de stator, m / s;
D. - diametrul interior al nucleului statorului, m.

Formula EMF arată că, cu o viteză de rotație constantă a rotorului n. Forma graficului EMF al înfășurării ancorei (stroofor) este determinată exclusiv de legea distribuției de inducție magnetică B. În decalajul dintre stator și poli din rotor. Dacă programul de inducție magnetic în decalaj este un sinusoid B \u003d B Max Sinα EMF al generatorului va fi, de asemenea, sinusoidal. În mașinile sincrone, aceștia încearcă întotdeauna să obțină distribuția inducției în decalajul cât mai aproape de sinusoidal.

Deci, dacă diferența de aer δ constantă (figura 1.2), apoi inducția magnetică B. În decalajul aerului este distribuit pe legea trapezoidal (Graficul 1). Dacă marginile polilor "mulțimii" rotorului, astfel încât decalajul de la marginile sfaturilor de stâlp să fie egal cu δ Max (după cum se arată în figura 1.2), atunci programul de distribuție a inducției magnetice în decalaj abordează sinusoidul (graficul 2) și, în consecință, graficul EMF indus în lichidarea generatorului se va apropia de sinusoid. Frecvența generatorului sincron de frecvență EMF f. (Hz) este proporțională cu viteza rotorului sincron n. (Rev / s)

unde p. - Numărul de perechi de poli.
În generatorul examinat (vezi Fig.1.1) doi poli, adică. p. = 1.
Pentru a obține o frecvență industrială EMF (50 Hz) într-un astfel de generator, rotorul trebuie rotativ cu frecvența n. \u003d 50 REV / s ( n. \u003d 3000 rpm).

Metode de excitație a generatoarelor sincrone

Cea mai obișnuită modalitate de a crea un flux magnetic de bază de generatoare sincrone este excitația electromagnetică, care constă în stâlpii rotorului Există o lichid de excitație, când trece prin care apare DCA, apare MDS, ceea ce creează un câmp magnetic în generator. Până de curând, lichidarea de excitație a fost utilizată în primul rând a generatoarelor de curent continuu detectate special, numite agenți patogeni ÎN (Fig.1.3, a). Excitație de înfășurare ( Ov.) este alimentat de la un alt generator (excitație paralelă), numit un submatch ( Pv.). Rotorul generatorului sincron, patogenul și connoitorul sunt situate pe arborele total și se rotesc simultan. În același timp, curentul în înfășurarea înfășurării generatorului sincron intră în inele de contact și perii. Motivele de ajustare incluse în lanțurile de excitație ale agentului patogen sunt utilizate pentru a regla curentul de excitație r. 1 și proporționer r. 2. În generatoarele sincrone medii și de mare putere, procesul de ajustare a curentului de excitație este automatizat.

În generatoare sincrone, sistemul fără contact de excitație electromagnetică, de asemenea, obținut, la care generatorul sincron nu are inele de contact pe rotor. Ca agent cauzat în acest caz, un alternator sincron adresat AC ÎN (Fig.1.3, b). Înfășurare trifazată 2 Agentul patogen în care variabila EDC este ghidată de rotor și se rotește împreună cu înfășurarea generatorului sincron, iar conexiunea lor electrică este efectuată prin redresorul rotativ 3 Direct, fără inele de contact și perii. Nutriție cu șocant constant al lichidului de excitație 1 Agentul patogen este realizat din convergent Pv. - Generator DC. Lipsa contactelor glisante în circuitul de excitație a generatorului sincron vă permite să creșteți fiabilitatea operațională și să creșteți eficiența.

În generatoarele sincrone, în acest număr de hidrogeneratori, a fost distribuit principiul de auto-excitare (figura 1.4, a) atunci când energia AC necesară pentru excitație este selectată din înfășurarea statorului generatorului sincron și printr-un transformator de scădere și redresor Convertor de semiconductori Pp. Convertite la energia DC. Principiul auto-excitării se bazează pe faptul că excitația inițială a generatorului se datorează magnetismului rezidual al mașinii.

În fig. 1.4, B prezintă o diagramă bloc a unui sistem automat de auto-excitație a unui generator sincron ( Sg.) cu un transformator de redresor ( T.) și un convertor tiristor ( TP.), prin care electricitatea actuală alternativă din circuitul statorului Sg. După conversia la un curent direct, acesta este furnizat înfășurarii de excitație. Controlul traductorului tiristor este realizat prin intermediul unui regulator de excitație automată. ARV.Semnalele de tensiune de intrare ajung la semnalele de intrare Sg. (prin transformatorul de tensiune Tn.) și sarcina curentă Sg. (de la transformatorul curent Tt.). Circuitul conține un bloc de protecție ( Bz.), oferind protecția înfășurării excitației ( Ov.) De la supraîncărcare și supraîncărcare curentă.

Puterea petrecută pe excitație este de obicei de la 0,2 la 5% din puterea utilă (mai puțină valoare se referă la generatoarele de mare putere).
La generatoarele cu putere redusă, se utilizează principiul excitării prin magneți permanenți situat pe rotorul mașinii. Această metodă de excitație face posibilă salvarea generatorului din lichidarea excitației. Ca rezultat, proiectarea generatorului este esențială, devine mai economică și mai fiabilă. Cu toate acestea, datorită costului ridicat al materialelor pentru fabricarea magneților permanenți cu o marjă mare de energie magnetică și complexitatea procesării acestora, utilizarea excitării prin magneți permanenți este limitată de mașini cu o capacitate de mai mult de mai mult de mai multe kilowați.

Generatoare sincrone Completați baza industriei energiei electrice, deoarece aproape toată energia electrică este produsă în întreaga lume prin turbo sau hidrogeneratori sincronă.
Generatoarele sincrone sunt utilizate pe scară largă ca parte a instalațiilor sau stațiilor electrice staționare și mobile, cu motoare diesel și benzină.

Generator asincron. Diferențe de la sincronă

Generatoarele asincrone sunt fundamentale diferite de lipsa sincronă a relației dure între viteza de rotație a rotorului și EDC produsă. Diferența dintre aceste frecvențe caracterizează coeficientul s. - Alunecare.

s \u003d (n - n r) / n

aici:
n. - Frecvența rotației câmpului magnetic (frecvența EMF).
n r. - Viteza rotorului.

În detaliu, cu calculul alunecării și frecvenței se găsesc în articol: Generatoare asincrone. Frecvență.

În modul obișnuit, câmpul electromagnetic al unui generator asincron sub sarcină are un cuplu de frânare pe rotația rotorului, prin urmare, frecvența modificărilor din câmpul magnetic este mai mică, astfel încât alunecarea va fi negativă. Tageratorii asincroni și convertoarele de frecvență pot fi atribuite generatoarelor care operează în câmpul de diapozitive pozitive.

Generatoare asincrone, în funcție de condițiile specifice de utilizare, sunt efectuate cu un rotor scurt scurt, fază sau goală. Sursele de formare a energiei de excitație necesare ale rotorului pot fi condensatoare statice sau convertoare de supape cu supape de fixare artificială.

Generatoarele asincrone pot fi clasificate în conformitate cu metoda de excitație, natura frecvenței de ieșire (variază, constantă), metoda de stabilizare a tensiunii, a zonelor de lucru ale performanței culisante, a performanțelor constructive și a numărului de faze.
Ultimele două semne caracterizează caracteristicile de proiectare ale generatoarelor.
Natura frecvenței de ieșire și a metodelor de stabilizare a tensiunii se datorează în mare măsură metodei de formare a unui flux magnetic.
Clasificarea prin metoda de excitație este cea principală.

Puteți lua în considerare generatoarele cu auto-excitație și cu excitație independentă.

Pot fi organizate auto-excitația în generatoare asincrone:
a) cu ajutorul condensatoarelor incluse în lanțul stator sau rotor sau simultan în lanțul primar și secundar;
b) prin intermediul convertoarelor de supape cu comutatoare naturale și artificiale de supape.

Excitație independentă poate fi efectuată dintr-o sursă externă de tensiune alternativă.

Prin natura frecvenței, generatoarele auto-excitate sunt împărțite în două grupe. Primul dintre acestea include sursele de frecvență aproape constantă (sau constantă), la cea de-a doua frecvență variabilă (reglabilă). Acestea din urmă sunt folosite pentru a alimenta motoarele asincrone cu o schimbare netedă a frecvenței de rotație.

În detaliu, luați în considerare principiul operațiunii și caracteristicile de proiectare ale generatoarelor asincrone sunt planificate să fie luate în considerare în publicațiile individuale.

Generatoarele asincrone nu necesită noduri complexe în proiectarea curentului constant sau a utilizării materialelor scumpe cu o marjă mare de energie magnetică, astfel încât acestea să fie utilizate pe scară largă la utilizatorii instalațiilor electrice mobile datorită simplității și neprecesității lor în serviciu. Folosit pentru dispozitivele de alimentare care nu necesită legarea rigidă la frecvența curentului.
Avantajul tehnic al generatoarelor asincrone poate recunoaște rezistența lor la supraîncărcare și scurtcircuit.
Cu unele informații despre instalațiile generatorului mobil pot fi găsite pe pagină:
Generatoare diesel.
Generator asincron. Caracteristici.
Generator asincron. Stabilizare.

Comentariile și sugestiile sunt acceptate și binevenite!

Prezenta invenție se referă la domeniul ingineriei electrice, și anume mașini electrice fără ecran, în special generatoarele electrice DC și pot fi utilizate în orice domeniu de știință și tehnologie în care sunt necesare surse de alimentare autonome. Rezultatul tehnic este crearea unui generator electric compact extrem de eficient, care vă permite să păstrați parametrii de ieșire ai curentului electric, menținând în același timp un design relativ simplu și fiabil, depind de condițiile de funcționare. Esența invenției este că un generator sincron sincron cu magneți permanenți constă din una sau mai multe secțiuni, fiecare dintre ele incluzând un rotor cu un circuit magnetic circular, pe care un număr par de magneți permanenți este fixat cu același pas, statorul Realizarea unui număr paromagneți de potcoavă situați în perechi este fixă. Opus reciproc și având două bobine cu o direcție contorizată în mod constant de înfășurare, un dispozitiv pentru îndreptarea curentului electric. Magneții permanenți sunt fixați pe o linie magnetică în așa fel încât să formeze două rânduri paralele de stâlpi cu o polaritate alternativă longitudinală și transversală. Electromagneții sunt focalizați pe poli de titlu, astfel încât fiecare dintre bobinele electromagnet să fie amplasat deasupra uneia dintre rândurile paralele ale poliilor rotorului. Numărul de poli la un rând, egal cu n, satisface relația: n \u003d 10 + 4k, unde K este un număr întreg care iau valori de 0, 1, 2, 3 etc. Numărul de electromagneți din generator, de obicei, nu depășește numărul (N-2). 12 z.p. F-Lies, 9 yl.

Brevete la brevetul de brevete 2303849

Prezenta invenție se referă la mașini electrice sub acoperire, în special generatoarele electrice DC și pot fi utilizate în orice zonă de știință și tehnologie în care sunt necesare surse de alimentare autonome.

Mașinile sincrone au fost distribuite pe scară largă atât în \u200b\u200bdomeniul producției, cât și în sfera consumului de energie electrică. Toate mașinile sincrone au o proprietate de reversibilitate, adică fiecare dintre ele poate funcționa atât în \u200b\u200bmodul Generator, cât și în modul motor.

Generatorul sincron conține un stator, de obicei un cilindru ridicat ridicat cu caneluri longitudinale pe suprafața interioară, în care se află înfășurarea statorului și rotorul, care este magneții permanenți ai polarității alternante, situate pe arbore, care poate fi condus într-un fel sau altul. În generatoarele industriale de mare putere, o lichid de excitație situată pe rotor este utilizată pentru a obține un câmp magnetic de excitație. În generatoare sincrone cu privire la puterea redusă, sunt utilizate magneți constanți situați pe rotor.

Cu frecvența de rotație neschimbată, forma curbei EDC generat de generator este determinată numai de legea distribuției inducției magnetice în decalajul dintre rotor și stator. Prin urmare, pentru a obține o tensiune la ieșirea generatorului unei anumite forme și pentru a transforma eficient energia mecanică la utilizarea electrică a diferitelor geometrie a rotorului și a statorului și, de asemenea, selectați numărul optim de poli magnetici constanți și numărul constant de viraje din bobinarea statorului (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537). Parametrii enumerați nu sunt universali, dar sunt selectați în funcție de condițiile de funcționare, ceea ce duce adesea la deteriorarea altor caracteristici ale generatorului electric. În plus, forma complexă a rotorului sau a statorului complică fabricarea și asamblarea generatorului și, ca rezultat, crește costul produsului. Generatorul magnetoelectric sincron poate avea o formă diferită, de exemplu, la o putere redusă, rotorul este de obicei efectuat sub formă de "asteriscuri", cu o putere medie - cu stâlpi gheare și magneți permanenți cilindrici. Rotorul cu poli ghemuiți face posibilă obținerea unui generator cu împrăștierea polilor care limitează curentul de șoc cu un scurtcircuit de scurtcircuit al generatorului.

În generatorul de magnet permanent, stabilizarea tensiunii este dificilă atunci când sarcina se schimbă (deoarece nu există o conexiune magnetică inversă, cum ar fi, de exemplu, în generatoarele de înfășurare de excitație). Pentru a stabiliza tensiunea de ieșire și a rectifica utilizarea curentului diverse circuite electrice (GB 1146033).

Prezenta invenție se referă la crearea unui generator electric compact extrem de eficient, care permite, în timp ce menținerea unui design relativ simplu și fiabil, parametrii de ieșire ai curentului electric vor varia foarte mult în funcție de condițiile de funcționare.

Generatorul electric, realizat în conformitate cu prezenta invenție, este un generator sincron în vrac cu magneți permanenți. Se compune din una sau mai multe secțiuni, dintre care fiecare include:

Rotorul cu un miez magnetic circular, pe care un număr par de magneți permanenți este fixat cu același pas,

Statorul care transportă un număr par de electromagneți de potcoavă (în formă de p, în perechi, care se află în perechi, având două bobine cu o direcție conștientă de înfășurare,

Dispozitiv de îndreptare cu curent electric.

Magneții permanenți sunt fixați pe o linie magnetică în așa fel încât să formeze două rânduri paralele de stâlpi cu o polaritate alternativă longitudinală și transversală. Electromagneții sunt focalizați pe poli de titlu, astfel încât fiecare dintre bobinele electromagnet să fie amplasat deasupra uneia dintre rândurile paralele ale poliilor rotorului. Numărul de poli la un rând, egal cu n, satisface relația: n \u003d 10 + 4k, unde K este un număr întreg care iau valori de 0, 1, 2, 3 etc. Numărul de electromagneți din generator, de obicei, nu depășește numărul n-2.

Dispozitivul curent de îndreptare este, de obicei, unul dintre circuitele standard de redresor efectuate pe diode: fără discursul cu un mijloc de apă sau un pod conectat la înfășurările fiecărui electromagnet. Dacă este necesar, poate fi de asemenea utilizat o altă schemă de îndreptare curentă.

În funcție de caracteristicile funcționării generatorului electric, rotorul poate fi amplasat atât din partea exterioară a statorului, cât și din interiorul statorului.

Generatorul electric realizat în conformitate cu prezenta invenție poate include mai multe secțiuni identice. Numărul unor astfel de secțiuni depinde de puterea sursei de energie mecanică (motor de acționare) și de parametrii necesari ai generatorului electric. De preferință, secțiunile sunt deplasate prin fază relativ una față de cealaltă. Acest lucru poate fi realizat, de exemplu, schimbarea inițială a rotorului în secțiunile adiacente la un unghi situat în intervalul de la 0 ° la 360 ° / N; sau schimbarea colțului electromagneților statorului în secțiunile adiacente reciproce. De preferință, generatorul electric include, de asemenea, o unitate de regulator de tensiune.

Invenția este ilustrată prin următoarele desene:

figura 1 (a) și (b) prezintă schema de generare electrică realizată în conformitate cu prezenta invenție, în care rotorul este amplasat în interiorul statorului;

figura 2 prezintă imaginea unei secțiuni a generatorului electric;

figura 3 prezintă o diagramă a circuitului circuitului unui generator electric cu un punct fără discurs cu un punct mediu al circuitului curent de îndreptare;

figura 4 prezintă schema circuitului electric al generatorului electric cu una dintre punțile de îndreptare a curentului;

figura 5 prezintă o diagramă a circuitului circuitului unui generator electric cu o altă schemă de bridge pentru remedierea curentului;

figura 6 prezintă circuitul electric al generatorului electric cu o altă schemă de bridge pentru rectificarea curentului;

figura 7 prezintă o diagramă a circuitului circuitului unui generator electric cu o schemă diferită de pod pentru remedierea curentului;

figura 8 prezintă o diagramă a unui generator electric cu o execuție externă a rotorului;

figura 9 prezintă imaginea unui generator multisectiv realizat în conformitate cu prezenta invenție.

Figura 1 (a) și (b) prezintă generatorul electric, realizat în conformitate cu prezenta invenție, care conține o carcasă 1; Rotorul 2 cu țeavă magnetică circulară 3, pe care numărul chiar de magneți permanenți 4 este fixat cu același pas; Stator 5, purtând un număr par de electromagneți de potcoavă 6, amplasat în fața celuilalt și scula pentru îndreptarea curentului (nereprezentat).

Carcasa 1 a generatorului electric este de obicei turnată dintr-un aliaj de aluminiu sau din fontă sau sudată. Instalarea generatorului electric la locul instalației sale se realizează prin intermediul Paw 7 sau prin intermediul unei flanșe. Statorul 5 are o suprafață interioară cilindrică, pe care electromagneți identici 6 sunt atașați la același pas. În acest caz, zece. Fiecare dintre aceste electromagneți are două bobine 8, cu o direcție succesivă a lichidului de înfășurare situată pe un miez în formă de P 9. Miezul miezului 9 este asamblat de pe plăcile decojite ale oțelului electric pe adeziv sau pe mâner. Concluziile înfășurărilor de electromagneți prin unul dintre circuitele de redresor (nereprezentate) sunt conectate la ieșirea generatorului electric.

Rotorul 3 este separat de stator prin decalajul aerului și transportă un număr par de magneți permanenți 4, aranjați astfel încât două rânduri paralele de poli să fie formate egal cu axa generatorului și alternând de-a lungul polarității în longitudinale și Direcții transversale (Figura 2). Numărul de poli dintr-un rând satisface relația: n \u003d 10 + 4k, unde k este un număr întreg care iau valori de 0, 1, 2, 3 etc. În acest caz (figura 1) n \u003d 14 (K \u003d 1) și, în consecință, numărul total de poli magnetici permanenți este de 28. Când generatorul electric se rotește, fiecare dintre bobinele de electromagneți trece peste numărul corespunzător de poli alternativi. Magneții permanenți și miezurile de electromagnet au forma astfel încât să minimizeze pierderile și să obțină omogenitate (cât mai mult posibil) câmpul magnetic în spațiul de aer în timpul funcționării generatorului electric.

Principiul funcționării generatorului electric realizat în conformitate cu prezenta invenție este similar cu principiul funcționării unui generator sincron tradițional. Arborele rotorului este conectat mecanic la motorul de antrenare (sursa de energie mecanică). Sub acțiunea momentului rotativ al motorului de acționare, rotorul generatorului se rotește la o anumită frecvență. În același timp, în înfășurarea bobinelor de electromagneți în conformitate cu fenomenul de inducție electromagnetică, EMC este ghidat. Deoarece bobinele unui electromagnet individual au o direcție diferită de înfășurare și sunt în orice moment în zona de acțiune a diferiților poli magnetici, EMF este în fiecare din înfășurări.

În procesul de rotire a rotorului, câmpul magnetic al magnetului constant se rotește la o anumită frecvență, astfel încât fiecare dintre înfășurările electromagneților se dovedește alternativ în zona polului magnetic nord (N), apoi în zona sudic (e) Polul magnetic. În același timp, schimbarea polului este însoțită de o schimbare în direcția ECD în înfășurările de electromagneți.

Înfășurările fiecărui electromagnet sunt conectate la dispozitivul curent de îndreptare, care este de obicei unul dintre circuitele standard de redresor efectuate pe diode: două-floriodice cu un punct mediu sau unul dintre circuitele de pod.

Figura 3 prezintă diagrama electrică conceptuală a unui redresor cu două cuvinte, cu un punct mediu pentru un generator electric cu trei perechi de electromagneți 10. Fig.3, electromagnetele sunt numerotate de la I la VI. Una dintre concluziile înfășurării fiecărui electromagnet și ieșirea înfășurării electromagnetului opus cu acesta sunt conectate la o ieșire a generatorului; Alte concluzii ale înfășurărilor electromagneților numite sunt conectate prin diode 11 la o altă ieșire generatorului 13 (cu această includere a diodelor, ieșirea 12 va fi negativă, iar ieșirea este de 13 pozitivă). Aceasta este, dacă începerea înfășurării (b) este conectată la autobuzul negativ pentru electromagnet, atunci capătul de înfășurare (E) este conectat la electromagnetul opus la acesta. În mod similar pentru alte electromagneți.

Figura 4-7 prezintă diferite circuite de punte pentru rectificarea curentului. Conectarea podurilor, îndreptarea curentului de la fiecare dintre electromagneți, poate fi paralelă, consecventă sau amestecată. În general, diferite scheme sunt utilizate pentru a redistribui curentul de ieșire și caracteristicile potențiale ale generatorului electric. Același generator electric, în funcție de modurile de funcționare, poate avea una sau altă schemă de îndreptare. De preferință, generatorul electric conține un comutator opțional pentru a selecta modul de funcționare dorit (schema de conectare a podurilor).

Figura 4 prezintă schema circuitului electric al generatorului electric cu unul dintre schemele de pod ale îndrepitorului curent. Fiecare dintre electromagneți I-VI este conectat la o punte separată 15, care la rândul lor este conectată în paralel. Anvelopele totale sunt conectate, respectiv, la ieșirea negativă a 12 ai generatorului electric sau la pozitiv 13.

Figura 5 prezintă un circuit electric cu o conexiune serială a tuturor podurilor.

Figura 6 prezintă un circuit electric cu un compus mixt. Poduri, curent de îndreptare de la electromagneți: I și II; III și IV; V și vi sunt conectate în pereche. Iar perechile la rândul lor sunt conectate în paralel prin anvelopele totale.

Figura 7 prezintă un circuit electric de circuit al unui generator electric, în care un pod separat îndreaptă curentul de la perechea de electromagneți diametral opuși. Pentru fiecare pereche de electromagneți diametral opuși, concluziile (în acest caz "B") sunt interconectate electric, iar concluziile rămase sunt conectate la podul de îndreptare 15. Numărul total de poduri este M / 2. Podurile difuzate pot fi conectate în paralel și / sau secvențial. Figura 7 prezintă o conexiune paralelă a podurilor.

În funcție de caracteristicile funcționării generatorului electric, rotorul poate fi amplasat atât din partea exterioară a statorului, cât și din interiorul statorului. Figura 8 prezintă o diagramă a unui generator electric cu o versiune exterioară a rotorului (10 electromagneți, 36 \u003d 18 + 18 magneți permanenți (K \u003d 2)). Designul și principiul funcționării unui astfel de generator electric sunt similare cu cele descrise mai sus.

Generatorul electric realizat în conformitate cu prezenta invenție poate include mai multe secțiuni A, B și C (figura 9). Numărul unor astfel de secțiuni depinde de puterea sursei de energie mecanică (motor de acționare) și de parametrii necesari ai generatorului electric. Fiecare dintre secțiunile corespunde unui produs descris mai sus. Generatorul electric poate include atât secțiuni identice, cât și secțiuni care diferă una de cealaltă prin numărul de magneți și / sau electromagneți permanenți sau de schemă de îndreptare.

De preferință, secțiunile identice sunt deplasate prin fază relativ una față de cealaltă. Acest lucru poate fi realizat, de exemplu, schimbarea inițială a rotorului în secțiunile adiacente și schimbarea unghiulară a electromagneților statorului în secțiunile adiacente reciproce.

Exemple de implementare:

Exemplul 1. În conformitate cu prezenta invenție, a fost realizat un generator electric pentru a furniza aparate electrice la o tensiune la 36 V. Generatorul electric a fost realizat cu un rotor exterior rotativ, pe care au fost plasați 36 de magneți permanenți (18 în fiecare rând, k \u003d 2) realizat din aliajul Fe-Nd -in. Statorul transportă 8 perechi de electromagneți, fiecare dintre care are două bobine conținând 100 de rotații de sârmă PTTV cu un diametru de 0,9 mm. Circuitul de incluziune este podul, cu un compus cu aceleași concluzii ale electromagneților diametral opuși (figura 7).

diametrul exterior - 167 mm;

tensiunea de ieșire - 36 V;

curent maxim - 43 A;

putere - 1,5 kW.

Exemplul 2. În conformitate cu prezenta invenție, a fost făcută un generator electric la reîncărcarea surselor de alimentare (pereche de baterii cu 24 V) pentru vehiculele electrice urbane. Generatorul electric este realizat cu un rotor interior rotativ, care conține 28 de magneți permanenți (14 în fiecare rând, K \u003d 1) din aliajul Fe-Nd-B. Statorul transportă 6 perechi de electromagneți, fiecare dintre care are două bobine care conțin 150 de răceli înfășurate de firul PTTV cu un diametru de 1,0 mm. Schema de includere este un mod de douăspregere cu un punct mediu (Figura 3).

Generatorul electric are următorii parametri:

diametrul exterior - 177 mm;

tensiunea de ieșire este de 31 V (pentru încărcarea 24 în blocul bateriei);

curent maxim - 35A,

puterea maximă - 1,1 kW.

În plus, generatorul electric conține un regulator automat de tensiune cu 29.2 V.

REVENDICARE

1. Un generator electric care conține cel puțin o secțiune circulară cuprinzând un rotor cu un miez magnetic circular, pe care se fixează chiar un număr de magneți permanenți care formează două rânduri paralele de poli cu polaritate alternativă longitudinal și transversal, statorul care transportă un număr parțial de Electromagneții de potcoave situați în pereche, un dispozitiv pentru îndreptarea curentului electric, în care fiecare dintre electromagneți are două bobine cu o direcție conștientă în mod constant a înfășurării, în timp ce fiecare dintre bobinele de electromagneți este situată deasupra uneia dintre rândurile paralele ale Polonezii rotorului și numărul de poli la un rând egal cu N satisface prin relație

n \u003d 10 + 4k, unde k este un număr întreg care iau valori 0, 1, 2, 3, etc.

2. Generator electric conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că numărul de electromagneți ai statorului M satisface raportul M N-2.

3. Generator electric conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul pentru îndreptarea curentului electric conține diode conectate, cel puțin una dintre bornele înfășurărilor de electromagneți.

4. Generator electric conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că diodele sunt conectate printr-un mod de douăsprecere cu un circuit mediu.

5. Generator electric conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că diodele sunt conectate de-a lungul schemei de trotuar.

6. Generator electric conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că numărul de poduri este M, și sunt interconectate în serie sau în paralel sau secvențial paralel.

7. Generator electric conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că cantitatea de poduri este M / 2 și una dintre aceleași ieșiri ale fiecărei perechi de electromagneți diametral opuși este conectată, în timp ce altele sunt conectate la un pod.

8. Generator electric conform oricăreia dintre revendicările 1 la 7, caracterizat prin aceea că rotorul este situat pe partea exterioară a statorului.

9. Generator electric conform oricăreia dintre revendicările 1 la 7, caracterizat prin aceea că rotorul este amplasat în interiorul statorului.

10. Generatorul electric conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că conține cel puțin două secțiuni identice.

11. Generator electric conform revendicării 10, caracterizat prin aceea că cel puțin două secțiuni sunt deplasate în funcție de fază reciprocă.

12. Generator electric conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că conține cel puțin două secțiuni care diferă în numărul de electromagneți.

13. Generator electric conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că conține unitatea de reglare a tensiunii.

Generator de curent alternativ sincron trifazat fără lipirea magnetică cu excitație de la magneți de neodim constanți, 12 perechi de poli.

Foarte mult timp în urmă, în vremurile sovietice din revista "Modelist Designer", un articol a fost publicat dedicat construirii unui vânt de tip rotativ. De atunci, am avut o dorință de a construi ceva de genul asta în cabana mea de vară, dar nu a atins niciodată acțiuni reale. Totul sa schimbat cu apariția magneților de neodim. A cerut o grămadă de informații pe Internet și ce sa întâmplat.
Dispozitiv de generator: Două discuri de oțel din oțel cu carbon scăzut cu magneți lipiciați sunt interconectați rigid printr-un manșon distanțier. În decalajul dintre discuri există bobine fixe fără miezuri. Inducția EMF care apare în jumătățile bobinei este opusă în direcție și este însumată în ECD-ul general al bobinei. Inducția EMF care apare în conductor care se deplasează într-un câmp magnetic omogen constantă este determinată de formula E \u003d b · v · l Unde: B.- Inducereamagică inducție V.- Mișcarea mișcării L.- lungimea extinsă a lungimii. V \u003d π · d · n / 60 Unde: D.-diametru N.-viteza de rotatie. Inducția magnetică în decalajul dintre cei doi poli este invers proporțională cu pătratul distanței dintre ele. Generatorul este asamblat pe suportul inferior al turbinei eoliene.

Diagrama generatorului trifazat, pentru simplitate, este implementată în avion.

În fig. 2 prezintă schema de aranjare a bobinelor atunci când numărul lor este de două ori, crucile între polonezi cresc în acest caz. Bobinele se suprapun pe 1/3 din lățimea magnetului. Dacă lățimea bobinelor este redusă cu 1/6, atunci vor sta într-un rând, iar decalajul dintre poli nu se va schimba. Diferența maximă dintre poli este egală cu înălțimea unui magnet.