Synchrónne generátory s permanentnými magnetmi. Synchrónny motor s permanentnými magnetmi. Konštrukcie a typy synchrónneho elektromotora s permanentnými magnetmi

Dmitry Levkin

Hlavný rozdiel medzi každým synchrónny motor s permanentnými magnetmi (SDPM) a leží v rotore. Štúdie ukazujú, že SDPM má približne o 2% viac ako vysoko účinný (IE3) asynchrónny motor za predpokladu, že stator má rovnaký dizajn, a to isté sa používa na kontrolu. Súčasne, synchrónne elektromotory s permanentnými magnetmi v porovnaní s inými elektrickými motormi majú lepšie indikátory: výkon / objem, moment / zotrvačnosť atď.

Konštrukcie a typy synchrónneho elektromotora s permanentnými magnetmi

Synchrónny motor s permanentnými magnetmi, as, pozostáva z rotora a statora. Stator je pevná časť, rotor je rotačná časť.

Typicky je rotor umiestnený vo vnútri statora elektromotora, existujú aj štruktúry s externým elektromotorom rotora.

Konštrukcie synchrónneho motora s permanentnými magnetmi: Vľavo je štandard, vpravo sa konvertuje.

Rotor zahŕňa trvalé magnety. Materiály s vysokou donucovacou silou sa používajú ako permanentné magnety.

Konštrukcia rotora sú synchrónne motory rozdelené do:

Elektromotor s implicitne exprimovanými pólmi má rovnakú indukčnosť pozdĺž pozdĺžnych a priečnych osí L d \u003d l q, zatiaľ čo na elektromotore s explicitne vyslovenými pódiami nie je priečna indukčnosť rovná pozdĺžnym L Q ≠ L d.

Prierez rotorov s iným postojom LD / LQ. Čierne marže označené. Na obrázku d, e predstavuje axiálne stratifikované rotory, v obrázkoch B a S zobrazené rotory s bariérmi.

synchrónny motor s povrchovou inštaláciou Trvalé magnety
(SLOVENSKÝ SPMSM - POVRCHOVÝ MAGNICKÝ MAGNICKÝ MAGNRUKTU) ;
synchrónny motor s vloženým (začlenené) magnety
(Anglicky IPMMSM - Synchrónny motor s trvalým magnetom).

Synchrónny rotor motora s povrchovou inštaláciou permanentných magnetov

Synchrónny motor rotora so zabudovanými magnetmi

Stator Pozostáva z trupu a jadra s navíjaním. Najčastejšie návrhy s dvoj- a trojfázovým vinutím.

s distribuovaným navíjaním;
s koncentrovaným vinutím.

Distribuovaný Nazývajú takéto navíjanie, v ktorom počet drážok na pól a fázu q \u003d 2, 3, ...., K.

Koncentrovaný Zavolajú takéto navíjanie, v ktorom počet drážok na pól a fázu q \u003d 1. V tomto prípade sú drážky jednotne v obvode statora. Dva cievky, ktoré tvoria vinutie, môžu byť spojené za sebou a paralelne. Hlavnou nevýhodou takýchto vinutí je nemožnosť vplyvu na formu krivky EDC.

Schéma trojfázovej distribuovanej navíjania

Schéma trojfázového koncentrovaného navíjania

Forma reverznej emf

lichobežníkový;
sínusové.

Forma krivky EDC v vodiči je určená magnetickou indukčnou distribučnou krivkou v medzere v obvode statora.

Je známe, že magnetická indukcia v medzere pod výrazným pólom rotora má lichobežníkovú formu. Rovnaká forma má fit v EMF vodiča. Ak je potrebné vytvoriť sínusové EMF, potom pólové tipy pripájajú takúto formu, pri ktorej by bola krivka indukčnej distribúcie v blízkosti sínusového. To prispieva k podpichu pólových rotorových tipov.

Princíp prevádzky synchrónneho motora je založený na interakcii statora a konštantného magnetického poľa rotora.

Spustiť

Zastávka

Rotujúce magnetické pole synchrónneho motora

Magnetické pole rotora, interakcie s synchrónnym striedavým prúdom vinutia statora, podľa, vytvára, nútiť rotor na otáčanie ().

Trvalé magnety umiestnené na rotore SDPM vytvárajú konštantné magnetické pole. S synchrónnou rýchlosťou rotora so statorovým poľom sa rotorový pól odomkne otočným magnetickým poľom statora. V súvislosti s týmto SDPM nemôže spustiť, keď je pripojený priamo do trojfázovej aktuálnej siete (aktuálna frekvencia v 50 Hz).

Ovládanie synchrónneho motora s permanentnými magnetmi

Pre prevádzku synchrónneho motora s permanentnými magnetmi je potrebný riadiaci systém, napríklad alebo servo. V tomto prípade existuje veľký počet Metódy riadenia kontroly implementovaných riadiacimi systémami. Voľba optimálna metóda Riadenie závisí najmä od úlohy, ktorá je umiestnená pred elektrickým pohonom. Základné metódy riadenia synchrónny elektromotor S permanentnými magnetmi sú uvedené v tabuľke nižšie.

Kontrola				Výhoda	nevýhody
Sínusový				Jednoduchá kontrolná schéma
			S polohovým senzorom	Hladká a presná inštalácia polohy rotora a rýchlosť otáčania motora, veľká škála regulácie	Vyžaduje senzor polohy rotora a výkonný mikrokontrolér riadenia
			Bez pozície snímača	Nie je potrebný žiadny senzor polohy rotora. Hladká a presná inštalácia polohy rotora a rýchlosť otáčania motora, veľký rozsah regulácie, ale menej ako s polohovým senzorom	Dummy Pole-orientovaný manažment v celom rozsahu otáčok Je možné len pre SDPM s rotorom s explicitnými pólmi, vyžaduje sa výkonný riadiaci systém.
				Jednoduchá schéma riadenia, dobré dynamické charakteristiky, veľký rozsah regulácie, žiadny senzor polohy rotora	Vysoké pulzácie krútiaceho momentu a prúd
Trapezdal	Bez spätnej väzby			Jednoduchá kontrolná schéma	Manažment nie je optimálny, nie je vhodný pre úlohy, kde sa mení zaťaženie, je možná správa.
	Z spätná väzba	S polohovým senzorom (halové snímače)		Jednoduchá kontrolná schéma	Chcel sály sály. Existujú momentové pulzácie. Navrhnuté na ovládanie SDPM s trapézou reverznej reverznej reverznej emf, pri riadení SPMM so sínusovým reverzným EDC, priemerný moment je 5%.
	Z spätná väzba	Bez senzora		Potrebujete silnejší riadiaci systém	Nie je vhodný na prácu na nízkych otáčkach. Existujú momentové pulzácie. Navrhnuté na ovládanie SDPM s trapézou reverznej reverznej reverznej emf, pri riadení SPMM so sínusovým reverzným EDC, priemerný moment je 5%.

Populárne metódy pre kontrolu magnetov Synchrónny motor

Na vyriešenie nekomplikovaných úloh sa bežne používajú terasačné ovládacie prvky na snímače haly (napríklad - počítačových fanúšikov). Na riešenie problémov, ktoré vyžadujú maximálne vlastnosti z elektrického pohonu, zvyčajne sa volá polytentizovaná kontrola.

Terasačná kontrola

Jedným z najjednoduchších metód riadenia synchrónneho motora s permanentnými magnetmi je trapézová kontrola. Na riadenie SDPM s Trapezdinálnym reverzným EDC sa používa trapial management. V tomto prípade vám táto metóda tiež umožňuje ovládať SPM s sínusovým reverzným EMF, ale potom priemerný okamih elektrického pohonu bude pod 5% a momentová pulzácia bude 14% maximálnej hodnoty. K dispozícii je terasačná kontrola bez spätnej väzby a spätnej väzby na polohe rotora.

Kontrola bez spätnej väzby Nie optimálne a môže viesť k výstupu SDPM zo synchronizmu, t.j. Stratou kontrolovateľnosti.

so spätnou väzbou

terasačná kontrola nad senzorom polohy (zvyčajne - na halové snímače);
tesňová kontrola bez snímača (Dumbway TrapeZda).

Ako snímač polohy rotora sa bežne používajú trojfázové SDPM Trapezdal Controly, ktoré bežne používajú tri high-end snímače, ktoré vám umožňujú určiť uhol s presnosťou ± 30 stupňov. S touto kontrolou má prúdový vektor statora len šesť polôh na elektrické obdobie, v dôsledku čoho existujú momentové pulzácie na produkte.

na senzore polohy;
bez senzora - výpočtom uhla riadiaci systém v reálnom čase založený na dostupných informáciách.

Ovládanie SDPM orientovanej na police na polohe

indukčný: Sinus-Cosine Rotujúci transformátor (SKVT), redukčný, industosin et al.;
optické;
magnetické: magnetické snímače.

Ovládanie SDPM orientovaného na poli bez polohového snímača

Kvôli rýchlemu rozvoju mikroprocesorov od 70. rokov začal vyvinúť z dessontívnych vektorových metód na riadenie bezčisteného striedavého prúdu. Prvé precipitatívne metódy na určenie uhla boli založené na vlastnostiach elektromotora, aby sa vytvorili reverzné EMF počas otáčania. Reverzný EMF motora obsahuje informácie o polohe rotora, takže pomer reverznej EDC v stacionárnom súradnicovom systéme môže vypočítať polohu rotora. Ale keď sa rotor nepohybuje, reverzný EMF je neprítomný a na nízkych otáčkach reverznej EMF má malú amplitúdu, ktorá je ťažké odlíšiť od hluku, preto tento spôsob nie je vhodný na určenie polohy rotora motora pri nízkym spôsobom rev.

beh ako skalárna metóda - spustite vopred určenou charakteristikou závislosti napätia z frekvencie. Skarová kontrola však výrazne obmedzuje schopnosti riadiaceho systému a parametrov elektrického pohonu ako celku;
- Pracuje len s SDPM, v ktorom má rotor explicitne vyslovované póly.

V súčasnosti je možné len pre motory s rotorom s explicitnými pólmi.

Užitočný model sa vzťahuje na elektrotechniky, a to elektrických strojov a obavy o zlepšenie konštrukcie synchrónnych generátorov koncového typu, ktoré môžu byť použité hlavne na výrobu elektrickej energie vo veterných elektrárňach. Konštrukcia generátora obsahuje puzdro, v ktorom sú striedavé prvky elektromagnetického systému (rotor-stator-rotor) umiestnený vo forme diskov namontovaných na pevnom hriadeli, kde je disk stator je pevne spojený s týmto druhým, permanentné magnety sú pevné na diskoch a na disk - cievky, ktoré tvoria jeho krúžok vinutia s výstupom jeho koncov cez axiálny otvor v hriadeli, kde sa puzdro pozostáva z dvoch štítov - prednej a zadnej časti, namontované na hriadeli v ložiskách , predný štít má hriadeľ veka, kotúče rotorov sú upevnené na vyššie uvedených štítov, statorový disk upevnený na hriadeli multilave linkami na oboch stranách, kde každá čepeľ je umiestnená v technologickej medzere medzi elektrickými cievkami. Výhody súčasného generátora sú: menšie v porovnaní s dobre známymi strojmi podobného typu výkonu, hromadných ukazovateľov; Spoľahlivosť v prevádzke; Jednoduchá výroba; vysoká účinnosť; výrobcu zhromaždenia-demontáž generátora a jeho udržiavateľnosť; Schopnosť vykonávať akékoľvek rozmery upevnením jadra statora na pevnom hriadeli pomocou multilave odkazov na oboch stranách.

Známy synchrónny elektrický generátor S excitáciou permanentných magnetov, vyrobených koncovým typom obsahujúcim stator, ktorý sa skladá z dvoch častí s prstencovými magnetickými potrubiami, umiestnenými koaxiálne a rovnobežné medzi sebou, medzi ktorým je umiestnený rotor.

Pri použitom dizajnu je rotor vyrobený vo forme disku, na ktorom sú permanentné magnety upevnené na oboch stranách, v dôsledku čoho možno zväčšiť z jednej strany do druhého, čo vedie k zníženiu charakteristík Trvalé magnety, a preto znížiť účinnosť generátora.

Najbližšie k nárokovanom objekte je koncový synchrónny elektrický generátor s excitáciou permanentných magnetov, ktoré obsahujú dva rotor s permanentnými magnetmi a statorom medzi nimi s cievkami položenými v radiálnych drážkach umiestnených na koncovom povrchu statora.

Umiestnenie cievok v drážkach vedie k zníženiu pracovnej vôle, čo môže viesť k lepeniu jadra statora s permanentnými magnetmi, v dôsledku čoho sa generátor stane

nefunkčné. Použitie drážok vedie k vzniku nežiaducich harmonických zložiek prúdov, indukcie v medzere, a teda k zvýšeniu strát, a preto k zníženiu KPD Generator. Rotory diskov sú prepojené silicami, ktoré znižujú tuhosť a spoľahlivosť štruktúry.

Technický výsledok nárokovaného roztoku, ako užitočným modelom, je odstrániť možné lepenie jadra statora s permanentnými magnetmi, ktoré zabezpečia garantovanú prevádzku generátora a znižuje straty, a následne zvýšenie účinnosť v dôsledku použitia vinutia statora. Tento model má prísnejší dizajn pripojením rotorov navzájom montážou do puzdra generátora, čo zvyšuje jeho spoľahlivosť. Jadro statora je upevnené na pevnom hriadeli multilave linkami na oboch stranách, čo vedie k zníženiu hmoty-tmavého indikátorov koncového synchrónneho elektrického generátora s excitáciou permanentných magnetov a umožňuje generátorovi dostatočne veľkým vnútorným a \\ t vonkajších priemerov. Navrhovaný model umožňuje zabezpečiť výrobu demontáže generátora a jeho udržateľnosť.

Užitočný model predpokladá prítomnosť puzdra, v ktorej sú umiestnené striedavé prvky elektromagnetického systému (rotor rotora-stator), ktoré sú vyrobené vo forme diskov a inštalované na pevnom hriadeli. Zároveň je stator prísny spojený s posledným. Permanentné magnety sú upevnené na diskoch rotorov, a na kotúčových kotúčoch tvoriacich jeho krúžok vinutia s výstupom jeho koncov cez axiálny otvor v hriadeli. Trup sa skladá z dvoch štítov - predných a zadných, namontovaných na hriadeli

ložiská. Predný štít má veko hriadeľ. Rotorové kotúče sú upevnené na vyššie uvedených štítov a stojkový kotúč je upevnený na hriadeli multilave spojeniami na oboch stranách, kde každá čepeľ je umiestnená v technologickej medzere medzi elektrickými cievkami.

Obrázok 1 zobrazuje generátor v pozdĺžnom reze; Obrázok 2 je stator (čelný pohľad).

Generátor sa skladá zo statora 1 a dvoch rotorov 2. Statorový jadro je vyrobený vo forme disku získaného volaním pásky z elektrickej ocele na tŕň, ktorého vonkajší priemer je rovný vnútornému priemeru statora. Jadro je pevné medzi multilave odkazmi 3 na oboch stranách. Každá čepeľ je umiestnená v technologickej medzere medzi cievkami 4 navíjania kruhu. Multiballové odkazy sú upevnené s ostatnými skrutkami. Ich zásady sú vyrobené vo forme rukávov, ktoré sú pripevnené k pevnému hriadeľu 5. Aby sa zabránilo možnému otáčaniu statora spojov, s klávesom 6 sú upevnené. Na odstránenie axiálneho pohybu statora, jeden multice-lupled Link sa stlačí na stĺpec hriadeľa a druhý je upnutý oceľovou rukávou 7 upevnený na skrutky Trem stromu. Hriadeľ má axiálny otvor, cez ktorý sú navíjacie konce odstránené na svorkovnici.

Rotorové jadrá sú vyrobené zo štruktúrnej ocele, ako je jadro statora, vo forme diskov, ktorých šírka sa rovná dĺžke permanentného magnetu 8. Trvalé magnety sú prstencové sektory a sú prilepené k jadru. Šírka magnetov sa rovná šírke cievky statora a aproximuje sa do rozsahu dvorného dvoru pólu. Ich veľkosti sú obmedzené len na šírku čepele medzi cievkami vinutia statora. Sviečky sú pripojené

skrutky s tajnými hlavami do vnútra ložiskových panelov 9 a 10. Použitie naznačujúcich skrutiek znižuje hladinu hluku, keď generátor pracuje. Štíty sú vyrobené z hliníkovej zliatiny. Prepojené pomocou hinthed skrutiek - jeden zo štítov má špeciálne vybrania, v ktorých oceľové orechy klikli (na stvrdnutie zlúčeniny, ako hliník - mäkký materiál), v ktorom sú skrutky už naskrutkované. Ložiská 11 S neustále naplneným mazivom a dve ochranné podložky sú inštalované v štítoch. Nosný štít 9 má hriadeľový kryt 12 z ocele. Vykonáva dve funkcie v tomto generátore: A) zatvorí ložisko; b) berie rotáciu disku. Veko hriadeľ je pripevnený k nosnému štítu 9 skrutiek z jeho vnútornej strany.

Prevádzka tohto generátora sa vykonáva nasledovne: pohon prenáša krútiaci moment cez hriadeľový kryt 12 v celom tele, v dôsledku čoho sa rotory prichádzajú do otáčania. Princíp účinku tohto generátora je podobný princípu pôsobenia známych synchrónnych generátorov: pri otáčaní rotorov 2, magnetické pole permanentných magnetov prechádza otočením statora vinutia, mení sa tak absolútnou hodnotou a v smere a variabilná elektromotíva vedie k nim. Navíjacie cievky sú spojené postupne takým spôsobom, že ich elektromotorické sily sú zložené. Generované napätie sa odstráni z výstupných koncov vinutia, ktoré prejdú do svorkovnice cez axiálny otvor v hriadeli 5.

Tento generátorový dizajn umožňuje odstrániť možné lepenie jadra statora s permanentnými magnetmi, a preto zabezpečte garantovanú prevádzku generátora; udeliť

schopnosť znižovať pulgáciu a povrchové straty v oceli v dôsledku použitia invazívneho jadra a navíjacieho krúžku statora, v dôsledku čoho sa zvýši účinnosť. Zlepšuje tiež spoľahlivosť generátora v dôsledku použitia pevnejšieho dizajnu (pripojenie rotorov medzi samotnou tak, že ich upevnením do telesa generátora), na zníženie ukazovateľov hmotnostných gabrákov na rovnakom výkone a vykonávať generátor akejkoľvek dimenzie Vďaka upevneniu jadra statora na pevnom hriadeli pomocou multibánnych jednotiek na oboch stranách., Navrhovaný model umožňuje zabezpečiť výrobu demontáže generátora a jeho udržateľnosť.

Koncový synchrónny elektrický generátor s excitovaním permanentných magnetov obsahujúcich puzdro, v ktorom sú umiestnené striedavé prvky elektromagnetického systému (rotor je rotor), vyrobený vo forme diskov inštalovaných na pevnom hriadeli, kde je disk statora pevne spojené s posledným, konštanta sú upevnené na diskoch rotorov. Magnety a na kotúčových kotúčoch, ktoré tvoria prstencové vinutie s výstupom jeho koncov cez axiálny otvor v hriadeli, vyznačujúci sa tým, že telo sa skladá z dvoch štítov - Predná a zadná, namontovaná na hriadeli v ložiskách, predný štít má šachtové veko, disky rotora sú upevnené na vyššie uvedených štítov, statorový kotúč je upevnený na hriadeli pomocou multilobe links na oboch stranách, kde každý Blade sa nachádza v technologickej medzere medzi elektrickými cievkami.

Generátor - zariadenie, ktoré prevádza jeden druh energie do druhého.
V tomto prípade považujeme transformáciu mechanickej energie otáčania na elektrickú.

Existujú dva typy takýchto generátorov. Simultánne a asynchrónne.

Synchrónny generátor. Princíp činnosti

Výrazná funkcia synchrónny generátor je tvrdá väzba medzi frekvenciou f. EMF premenná, indukovaná vo vinutí statora a rýchlosť otáčania rotora n. , nazývaná frekvencia synchrónnej rotácie:

n. = f. / P.

kde p. \\ t - Počet párov pólov statora a vinutia rotora.
Zvyčajne je frekvencia otáčania vyjadrená v RPM a frekvencia EMF v Hertz (1 / S), potom pre počet otáčok za minútu vzorec bude mať formu:

n. = 60 ·f. / P.

Na obr. 1.1 Prezentované funkčný diagram Synchrónny generátor. V statore 1 sa nachádza trojfázové vinutie, ktoré nie je zásadne odlišné od podobného vinutia asynchrónneho stroja. Rotor je elektromagnet s excitačným navíjaním 2, prijímajúcim výkonom na priamu prúd, spravidla cez posuvné kontakty, ktoré vykonávajú dva kontaktné krúžky umiestnené na rotore, a dve pevné kefy.
V niektorých prípadoch, permanentné magnety môžu byť použité pri konštrukcii rotora synchrónneho generátora, potom sa môžu použiť konštantné magnety, potom potreba kontaktov na hriadeli zmizne, ale schopnosť stabilizovať výstupné napätie sú významne obmedzené.

Hnací motor (PD), ktorý používa turbínu, spaľovací motor alebo iný zdroj mechanickej energie, rotor generátora je poháňaný synchrónnou rýchlosťou. V tomto prípade sa magnetické pole elektromagnetu rotora tiež otáča so synchrónnou rýchlosťou a indukuje premenné EDC v trojfázovom vinutí statora E. A E. B I. E. C, ktorá je rovnaká na hodnotu a posunutá fázou voči sebe navzájom o 1/3 obdobia (120 °), tvorí symetrický trojfázový EDC systém.

S pripojením zaťaženia na upínanie navíjacieho statora C1, C2 a C3 vo fázach vinutia statora sa objavujú prúdy I. A I. B, I. C, že vytvorí rotujúce magnetické pole. Frekvencia otáčania tohto poľa sa rovná frekvencii otáčania rotora generátora. V synchrónnom generátore sa teda magnetické pole statora a rotor otáčajú synchrónne. Okamžitá hodnota EMF statora vinutia v prihlásenom synchrónnom generátore

e \u003d 2BLWV \u003d 2BBLWDN

Tu: B. - magnetická indukcia vo vzduchovej medzere medzi jadrou statora a pólom rotora, TL;
l. - aktívna dĺžka jednej drážkovej strany navíjacieho statora, t.j. Dĺžka jadra statora, m;
w. - počet otáčok;
v \u003d πdn. - lineárna rýchlosť rotorového pólu vzhľadom na stator, m / s;
D. - vnútorný priemer jadra statora, m.

Vzorec EMF ukazuje, že s konštantnou rýchlosťou otáčania rotora n. Tvar grafiky EMF vinutia kotvy (Strofor) je určený výlučne zákonom distribúcie magnetickej indukcie B. V medzere medzi statorom a pólom rotora. Ak je magnetický indukčný harmonogram v medzere sínusoid B \u003d B Max SINA EMF generátora bude tiež sínusový. V synchrónnych strojoch sa vždy snažia získať distribúciu indukcie v medzere čo najbližšie k sínusu.

Takže, ak vzduchový medzera δ konštantný (obr. 1.2), potom magnetická indukcia B. V leteckej medzere sa distribuuje nad trapézovým zákonom (graf 1). Ak sú okraje pólov rotora "davu" tak, že medzera na okrajoch Tipy typu Pole sa rovná δ Max (ako je znázornené na obr. 1.2), potom magnetický rozvodový harmonogram v medzere sa približuje kinusidnému (grafu 2), a preto sa graf EMF vyvolaný v navíjaní generátora priblíži k sínusu. Synchrónny generátor frekvencie EMF f. (Hz) je úmerná synchrónnej rýchlosti rotora n. (rev / s)

kde p. \\ t - Počet párov pólov.
V posudzovanom generátore (pozri obr.1.1) Dva póly, t.j. p. \\ t = 1.
Ak chcete získať priemyselnú frekvenciu EMF (50 Hz) v takom generátore, musí sa rotor otáčať s frekvenciou n. \u003d 50 rev / s ( n. \u003d 3000 RPM).

Metódy pre excitáciu synchrónnych generátorov

Najbežnejším spôsobom vytvorenia základného magnetického toku synchrónnych generátorov je elektromagnetická excitácia, ktorá sa skladá v póloch rotora, existuje excitačné vinutie, pri prechode, cez ktoré sa DCA vyskytuje, vyskytuje sa MDS, čo vytvára magnetické pole generátor. Až nedávno bola excitačná vinutia použitá predovšetkým špeciálne zistené excitačné generátory priameho prúdu, nazývané patogény V (Obr. 1.3, A). Excitačné vinutie ( Ová) dostane poháňaný z iného generátora (paralelná excitácia), nazvaná subúrka ( Pv). Rotor synchrónneho generátora, patogénu a znalca sú umiestnené na celkovom hriadeli a otáčajú sa súčasne. Súčasne vstupuje prúd v navíjacom vinutí synchrónneho generátora vstupuje do kontaktných krúžkov a kefiek. Dôvody úpravy zahrnuté do excitovaných reťazcov patogénu sa používajú na reguláciu excitačného prúdu r. 1 a proporcionátor r. 2. V synchrónnych a vysokých generátoroch s vysokým výkonom je automatizovaný proces nastavenia excitačného prúdu.

V synchrónnych generátoroch sa získa aj bezkontaktný systém elektromagnetickej excitácie, pri ktorom synchrónny generátor nemá kontaktné krúžky na rotore. Ako kauzálny činidlo v tomto prípade adresovaný synchrónny alternátor AC V (Obr. 1.3, b). Trojfázové vinutie 2 Patogén, v ktorom je premenná EDC vedená rotorom a otáča sa spolu s vinutím synchrónneho generátora a ich elektrické pripojenie sa vykonáva cez rotujúci usmerňovač 3 Priamo, bez kontaktných krúžkov a kefiek. Výživa s neustálym šokovaním excitačného vinutia 1 Patogén sa vykonáva z konvergentného Pv - DC generátor. Nedostatok posuvných kontaktov v excitačnom okruhu synchrónneho generátora vám umožní zvýšiť jeho prevádzkovú spoľahlivosť a zvýšiť účinnosť.

V synchrónnych generátoroch bol v tomto počte hydrogenerátorov distribuovaný princíp seba-excitácie (obr. 1.4, A), keď je AC energia potrebná na excitáciu zvolená z vinutia synchrónneho statora generátora a cez spúšťací transformátor a usmerňovač Semiconductor Converter Pp Prevedené na DC Energy. Princíp seba-excitácie je založený na skutočnosti, že počiatočná excitácia generátora je spôsobená zvyškovým magnetizmom stroja.

Na obr. 1.4, B je štrukturálna schéma. automatický systém Samo-excitácia synchrónneho generátora ( Sg) S transformátorom usmerňovača ( T.) A tyristorový konvertor ( T), cez ktorý striedate prúdovú elektrinu zo statora okruhu Sg Po konverzii na jednosmerný prúd sa dodáva do excitačného vinutia. Kontrola tyristorového snímača sa vykonáva pomocou automatického excitácie regulátora. ARV.Signály vstupného napätia prichádzajú na vstupné signály Sg (cez napäťový transformátor TN.) a aktuálne zaťaženie Sg (Od aktuálneho transformátora Tt.). Okruh obsahuje ochranný blok ( Bz), Poskytovanie ochrany excitačného vinutia ( Ová) Od prepätia a preťaženia prúdu.

Napájanie, ktoré sa vynaložilo na excitáciu, je typicky od 0,2 do 5% užitočného výkonu (menšia hodnota sa vzťahuje na vysoké výkonové generátory).
V generátoroch slaby prud Nájde použitie princípu excitácie permanentnými magnetmi umiestnenými na rotore stroja. Tento spôsob excitácie umožňuje uložiť generátor z excitačného vinutia. Výsledkom je, že dizajn generátora je nevyhnutný, stáva sa ekonomickejší a spoľahlivejší. Vzhľadom na vysoké náklady na materiály na výrobu trvalých magnetov s veľkým rozpätím magnetickej energie a zložitosti ich spracovania je použitie excitácie pomocou trvalých magnetov obmedzený strojmi s kapacitou nie viac ako niekoľko kilowattov.

Synchrónne generátory Doplňte základu elektrického energetického priemyslu, pretože takmer všetka elektrina sa vyrába na celom svete prostredníctvom synchrónnych turbo alebo hydrogenerátorov.
Synchrónne generátory sú široko používané ako súčasť stacionárnych a mobilných elektrických zariadení alebo staníc kompletných s motormi nafty a benzínov.

Asynchrónny generátor. Rozdiely od synchrónneho

Asynchrónne generátory sú zásadne odlišné od synchrónneho nedostatku náročného vzťahu medzi otáčaním rotáčky rotora a vyrobeným EDC. Rozdiel medzi týmito frekvenciami charakterizuje koeficient s. - skĺznuť.

s \u003d (n - n r) / n

tu:
n. - Frekvencia otáčania magnetického poľa (frekvencia EMF).
n R. - Rýchlosť rotora.

Podrobnejšie, s výpočtom kĺzania a frekvencie možno nájsť v článku: Asynchrónne generátory. Frekvencia.

V obvyklom režime má elektromagnetické pole asynchrónneho generátora pri zaťažení brzdný moment na otáčanie rotora, preto je frekvencia zmien magnetického poľa menej, takže sklz bude záporný. Asynchrónne Taogerátory a frekvenčné meniče môžu byť pripisované generátorom pôsobiacim v oblasti kladných diapozitívov.

Asynchrónne generátory, v závislosti od špecifických podmienok použitia, sa vykonávajú s skratou, fázou alebo dutým rotorom. Zdroje tvorby potrebnej excitačnej energie rotora môžu byť statické kondenzátory alebo ventilové konvertory s umelými armatúrami ventilov.

Asynchrónne generátory môžu byť klasifikované podľa metódy excitácie, povahu výstupnej frekvencie (meniace sa, konštantné), spôsob stabilizácie napätia, pracovných oblastí posuvného, \u200b\u200bkonštrukčného výkonu a počtu fáz.
Posledné dve značky charakterizujú konštruktívne funkcie Generátorov.
Povaha výstupnej frekvencie a spôsoby stabilizácie napätia sú do značnej miery spôsobené spôsobom tvorby magnetického toku.
Klasifikácia metódou excitácie je hlavnou.

Môžete zvážiť generátory s vlastnou excitáciou as nezávislými excitáciami.

Je možné organizovať seba-excitáciu v asynchrónnych generátoroch:
a) s pomocou kondenzátorov zahrnutých v reťazci statora alebo rotora alebo súčasne v primárnom a sekundárnom reťazci;
b) pomocou ventilových konvertorov s prírodnými a umelými spínačmi ventilov.

Nezávislá excitácia môže byť vykonaná z externého zdroja striedavým napätím.

Pri povahe frekvencie sú samoprancované generátory rozdelené do dvoch skupín. Prvá z nich zahŕňa zdroje takmer konštantnej (alebo konštantnej) frekvencie, na druhú premennú (nastaviteľnú) frekvenciu. Ten sa používajú na napájanie asynchrónnych motorov s hladkou zmenou frekvencie otáčania.

Podrobnejšie, zvážte zásadu prevádzky a konštrukčné znaky asynchrónnych generátorov sa plánujú zvážiť v jednotlivých publikáciách.

Asynchrónne generátory nevyžadujú komplexné uzly v dizajne konštantného prúdu alebo používania drahých materiálov s veľkým rozpätím magnetickej energie, takže sú široko používané u používateľov mobilných elektrických zariadení v dôsledku ich jednoduchosti a nenáročnosti v prevádzke. Používa sa na napájacie zariadenia, ktoré nevyžadujú tuhú väzbu na frekvenciu prúdu.
Technická výhoda asynchrónnych generátorov môže rozpoznať ich odolnosť voči preťaženiu a skratu.
S niektorými informáciami o inštaláciách mobilných generátorov nájdete na stránke:
Diesel generátory.
Asynchrónny generátor. Charakteristiky.
Asynchrónny generátor. Stabilizácia.

Komentáre a návrhy sú akceptované a vítané!

Synchrónne generátory

s vzrušujúcimi z permanentných magnetov

(Vyvinuté v roku 2012)

Navrhovaný generátor na princípe akcie je synchrónny generátor s excitáciou permanentných magnetov. MAGNETY NEFEB, vytvorenie magnetického poľa s indukciou 1,35 TlNachádza sa okolo rotorového kruhu so striedavými pólmi.

Vinutia generátora sú nadšené er. D.S., amplitúda a frekvencia, ktorej sú určené rýchlosťou otáčania rotora generátora.

Konštrukcia generátora neobsahuje kolektor s rozmazanými kontaktmi. Generátor nemá tiež vzrušujúce vinutie, ktoré spotrebúva ďalší prúd.

Výhody generátora navrhovaného dizajnu:

1. Má všetky pozitívne znaky synchrónnych generátorov s permanentnými magnetmi:

1) nedostatok súčasných kefiek,

2) Žiadny vzrušujúci prúd.

2. Väčšina podobných generátorov vyrábaných v súčasnosti pri rovnakom výkone sú masívne - dimenzionálne parametre 1,5 - 3 krát viac.

3. Menovitá rýchlosť otáčania generátora hriadeľa - 1600 o./min.. Zodpovedá rýchlosť otáčania najnižších dieselových diskov. Preto pri prenose jednotlivých elektrární s benzínovými motormi na naftu pomocou nášho generátora, spotrebiteľ dostane významnú ekonomiku paliva av dôsledku toho sa znížia náklady na kilowatthodine.

4. Generátor má malý východiskový bod hladenia (menej ako 2 N × M.), t.j. na dostatočnú časť pohonu pohonu do 200 T.A spustenie generátora je možné od samotnej dieselovej nafty na začiatku, aj bez spojky spojky. Podobné trhové motory majú pretešnú dobu na vytvorenie elektrickej rezervy pri spustení generátora, pretože pri spustení benzínového motora pracuje v režime deficitu napájania.

5. V úrovni spoľahlivosti je 90% zdroja generátora 92 tisíc hodín (10,5 rokov nepretržitej prevádzky). Cyklus pohonu motora medzi kapitálovými opravy, ktoré deklarovali výrobcovia (ako aj analógy trhu generátora) je 25 až 40 tisíc hodín. To znamená, že náš generátor spoľahlivosti včas presahuje spoľahlivosť sériových motorov a generátorov o 2-3 krát.

6. Jednoduchosť výroby a montáže generátora - lokalita montáže môže byť zámočníkom workshop v bare a malej výrobe.

7. Jednoduchá adaptácia generátora pod výstupným napätím AC:

1) 36 V, Frekvencia 50 - 400 His

2) 115 V, Frekvencia 50 - 400 His (Aerodrómové elektrárne);

3) 220 V, Frekvencia 50 - 400 His;

4) 380 V, Frekvencia 50 - 400 His.

Konštrukcia základného generátora vám umožňuje nastaviť vyrábaný produkt na inú frekvenciu a rôzne napätie bez zmeny dizajnu.

8. Vysoká ohnisko. Navrhovaný generátor sa nemôže stať zdrojom požiaru aj s skratom v záťažovom reťazci alebo vo vinutiach, ktorý je položený v dizajne systému. To je veľmi dôležité pri používaní generátora pre palubnú elektráreň v podmienkach uzavretého priestoru vodnej nádoby, lietadla, ako aj súkromného dreveného domu budovy atď.

9. Nízky hluk.

10. Vysoká udržateľnosť.

9.5 Parametre generátora kw

Parametre 2,5 generátora kw

Výsledky:

Navrhovaný generátor môže byť vyrobený na použitie v nastaveniach elektrických generátorov s rýchlosťou otáčania hriadeľa 1500-1600 ot / min. - v motorovej nafty, benzínových a párových elektrárňach individuálneho používania alebo v miestnych energetických systémoch. Pár s multiplikátorom, elektromechanickým meničom energie môže byť tiež použitý na generovanie elektriny v nízko-rýchlostných generátorových systémoch, ako sú veterné elektrárne, vlnové elektrárne, atď. To znamená, že rozsah elektronického mechanického prevodníka robí navrhovaný komplex (multiplikátor generátor) univerzálny. Hromadné a iné elektrické parametre uvedené v texte poskytujú navrhovaný návrh zjavných konkurenčných výhod na trhu v porovnaní s analógmi.

Princípy výroby sú založené na základe dizajnu, majú vysokú výrobu, sú v srdci ich presného strojového parku a sú zamerané na masovú výrobu. Výsledkom je, že dizajn bude mať nízke náklady na sériovú výrobu.

[0001] Vynález sa týka oblasti elektrotechniky a elektrotechniky, najmä na synchrónne generátory s excitáciou z permanentných magnetov. Technickým výsledkom je rozšírenie prevádzkových parametrov synchrónneho generátora poskytnutím možnosti nastavenia jeho aktívneho výkonu aj výstupného napätia AC, ako aj zabezpečenie možnosti použitia ako zdroj zváracieho prúdu pri vedení elektrickej energie oblúkové zváranie v rôznych režimoch. Synchrónny excitačný generátor z permanentných magnetov obsahuje nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami (1, 2, 3, 4), na ktorých je skupina magnetických jadier (5) namontovaná s výčnelkami pól pozdĺž obvodu, vybavenej elektrickým cievky umiestnené na nich (6) s viacfázovými kotvami (7) a (8) statora namontovaného na nosnom hriadeli (9) s možnosťou otáčania v nosných ložiskách (1, 2, 3, 4) okolo nosiča Montáž statorovej skupiny rotorov krúžkov (10) s krúžkami namontovanými gombíkmi na vnútorných bočných stenách magnetických vložiek (11) so striedaním v kruhovom smere magnetickými pólmi z P-pary, pokrývajúce výčnelky pólov s elektrickými cievkami (6) Kotviace vinutia (7, 8) magnetického potrubia statora. Nosičom uzla statora je vyrobený zo skupiny rovnakých modulov. Nosné moduly uzla statora sú nastavené s možnosťou ich obrátenia voči sebe navzájom okolo osi, borovice s nosným hriadeľom (9), a sú vybavené kinematicky spojeným pohonom uhlového obratu z nich navzájom A fázy kotevných vinutí uvedených modulov sú vzájomne prepojené vytvorením spoločných fáz kotviaceho vinutia statora. 5 z.p. F-LS, 3 yl.

Obrázky na patentový patent 2273942

[0001] Vynález sa týka oblasti elektromashinkovania, najmä na synchrónne generátory s permanentnými magnetmi, a môže byť použitý v autonómnych zdrojoch elektriny na vozidlách, lodiach, ako aj v autonómnych zdrojoch napájania spotrebiteľom striedavým prúdom ako štandardná priemyselná frekvencia a zvýšená frekvencia av autonómnych elektrárňach ako zdroj zváracieho prúdu na vedenie elektrického oblúkového zvárania v poľných podmienkach.

Synchrónny generátor s excitovaním permanentných magnetov obsahujúcich nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami, na ktorých je na okraji obvodu namontovaná kruhovým magnetickým jadrom s pólovými výčnelkami, vybavené elektrickými cievkami umiestnenými s kotvovým vinutím statora, Rovnako ako nainštalovaný na referenčnom hriadeli s možnosťou otáčania v uvedených nosných ložiskách rotor s trvalými excitačnými magnetmi (pozri napríklad A.I.Voldek, " Elektrické vozidlá", Ed. Energia, Leningrad Branch, 1974, str. 794).

Nevýhody známeho synchrónneho generátora sú značné kovové kapacity a veľké rozmery v dôsledku významnej intenzity kovov a rozmerov masívnej valcovej formy rotora, vyrobeného s konštantnými excitačnými magnetmi z magneticky tuhých zliatin (napríklad ALNI, ALNICO, MAGNO ET AL ,).).

Synchrónna excitácia permanentných magnetov je tiež známa, obsahujúca nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami, na ktorých sa prstencové magnetické jadro s výstupnými výčnelkami namontujú na obvode umiestnenej na nich s elektrickými cievkami s kotvovým vinutím statora Možnosť otáčania okolo rotora magnetického krúžku statora kruhu s krúžkovou magnetickou vložkou s striedavou bočnou stenou namontovanou na vnútornej bočnej stene s magnetickými pólmi, pokrývajúcimi výstupkami pól s elektrickými cievkami kotviaceho navíjania zadaného krúžku magnetického potrubia Stator (pozri napríklad patent Ruskej federácie č. 2141716, Cl. N 02 až 21/12 Aplikácia No. 4831043/09 z 02.03.1988).

Nevýhodou známej synchrónnej excitácie permanentných magnetov je úzke prevádzkové parametre spôsobené absenciou schopnosti regulovať aktívnu silu synchrónneho generátora, pretože v konštruktívnom vykonávaní tohto synchrónneho generátora synchrónneho induktora neexistuje možnosť prevádzkovej zmeny V hodnote celkového magnetického toku vytvoreného individuálnymi permanentnými magnetmi zadanej magnetickej vložky kruhu.

Najbližší analógový (prototyp) je synchrónny generátor s excitáciou permanentných magnetov, ktoré obsahujú nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami, na ktorých je na okraji obvodu namontovaný kruhový magnetický obvod s pólovými protrifikačnými ložiskami, ktoré sú vybavené elektrickými cievkami umiestnenými na nich s viacfázovým kotvovým statorovým stetorom namontovaným na nosnom hriadeli so schopnosťou otáčať v uvedených nosných ložiskách okolo krúžku magnetického potrubia statora, rotor kruhu s prstencou magnetickou vložkou namontovanou na vnútornej bočnej stene s striedavým magnetickým pólom z P-pary, zakrytie pólových výčnelkov s elektrickými cievkami kotviaceho vinutia určeného magnetického potrubia statora (pozri patent RF № 2069441, Cl. N 02 až 21/22 na požiadanie č. 4894702/07 z 06/01/1990 ).

Nevýhodou známeho synchrónneho generátora s permanentnými magnetmi je tiež úzkymi prevádzkovými parametrami kvôli nedostatku schopnosti regulovať aktívny výkon synchrónneho generátora induktora a absencia možnosti regulácie hodnoty výstupného napätia AC, ktorá sťažuje ho používať ako zdroj zváracieho prúdu počas elektrického oblúkového zvárania (pri konštrukcii známeho synchrónneho generátora, neexistuje možnosť prevádzkovej zmeny hodnoty celkového magnetického toku jednotlivých permanentných magnetov vytvorenie magnetickej vložky kruhu).

Cieľom predloženého vynálezu je rozšíriť prevádzkové parametre synchrónneho generátora poskytnutím možnosti regulácie jeho aktívneho výkonu a možnosti regulácie napätia AC, ako aj na zabezpečenie možnosti použitia ako zdroja zváracieho prúdu pri vykonávaní elektrického oblúkového zvárania v rôznych režimoch.

Nastavovací cieľ sa dosahuje skutočnosťou, že synchrónny generátor s excitáciou permanentných magnetov obsahujúcich nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami, na ktorých sú na okraji obvodu namontované prstencové magnetické jadro s pólovými výčnelkami, ktoré sú vybavené elektrickými cievkami umiestnenými na nich s viacfázovým zakotvovým vinutím statora nainštalovaného na nosnom hriadeli s možnosťou otáčania v uvedených nosných ložiskách okolo krúžku magnetického rotora statora s prstencou magnetickou vložkou namontovanou na vnútornej bočnej stene s striedavým magnetickým Položky z P-para, pokrývajúce výstupné výčnelky s elektrickými cievkami kotviaceho vinutia určeného magnetického potrubia statora, ktorý nosí uzol, stator je vyrobený zo skupiny rovnakých modulov so špecifikovaným magnetickým jadrom kruhu a prstencovým rotorom namontovaný na jednom referenčnom hriadeli s možnosťou ich zvratu voči sebe navzájom okolo osi koaxiálneho s nosným hriadeľom a Abzhena Kinematicky spojená s pohonom uhlového otáčania z nich voči sebe navzájom a fázy kotviaceho vinutia v nosných moduloch statora sú vzájomne prepojené vytvorením všeobecných fáz kotviaceho vinutia statora.

Dodatočný rozdiel navrhovaného synchrónneho generátora s excitáciou permanentných magnetov je, že magnetické póly magnetických vložiek kruhu s krúžkovými rotormi v susedných moduloch statora uzla sú navzájom zhodujú v jednom radiálnych rovinách a koncoch fáz Kotviaceho vinutia v jednom z modulu statora sú pripojené k iniciatívnym fázam kotviaceho navíjania rovnakého mena v inom susednom module statorového uzla, ktorý tvorí všeobecné fázy kotviaceho vinutia statora v spojení.

Okrem toho každý z modulov statorového uzla obsahuje prstencovú objímku s vonkajšou odolnou prírubou a sklom so stredovým otvorom na konci, a rotor kruhu v každom z nosných modulov statora obsahuje prstencový obal s vnútorným tvrdohlavým Príruba, ktorá uviedla uvedenú zodpovedajúcu magnetickú vložku v kruhu, sú uvedené indikované krúžkové objímky modulov uzla statora sú spojené s jeho vnútornou valcovou bočnou stenou s jedným z uvedených nosných ložísk, z ktorých majú konjugát s stenami Centrálne otvory na koncoch špecifikovaných vhodných okuliarov, prstencový plášť krúžkového rotora je pevne spojený s nosným hriadeľom pomocou spojovacích prvkov, kruhový magnetický jadro v zodpovedajúcom module zostavy nosiča statora je namontovaný na zadanom krúžkovom puzdre , pevne spojené s vonkajšou odolnou prírubou s bočnou valcovou stenou skla a vytvárajúce spolu s poslednou prstencou dutinou, v ktorej Revidované prstencové magnetické jadro s elektrickými cievkami zodpovedajúceho kotviaceho vinutia statora. Dodatočný rozdiel navrhovaného synchrónneho generátora s excitovaním permanentných magnetov je, že každý z upevňovacích prvkov spájajúcich kruhový kryt rotora kruhu s nosným hriadeľom obsahuje náboj namontovaný na nosnom hriadeli s prírubou, ktorá je pevne spojená s vnútorným Tvrdú prírubu zodpovedajúceho kruhového plášťa.

Dodatočný rozdiel navrhovaného synchrónneho generátora s excitovaním permanentných magnetov je, že pohon uhlového zvrátenia modulov nosiča statora je navzájom namontovaný referenčným uzlom na moduloch nosičového uzla statora.

Okrem toho, pohon uhlovej zapnutia navzájom nosných modulov nosného uzla statora je vyrobený vo forme skrutkového mechanizmu s hnacou skrutkou a maticou a nosným uzlom rohového obrátenia sekcií statorového uzla. Podpora očí na jednom z uvedených okuliarov a na druhom poháriku, referenčnom tyči, zatiaľ čo skrutka podvozku je skrutko spojená dvojčlenným závesom s jedným koncom pomocou osi rovnobežne s osou uvedeného nosného hriadeľa, S vedením slotu, ktorý je umiestnený na oblúku kruhu, a skrutkový mechanizmus je zavesený jedným koncom s uvedeným okom, vykonané na druhom konci s driekom preskočený cez vodiacu drážok v nosnom paneli a je vybavený uzamykacím prvkom.

Vynález je znázornený výkresmi.

Obrázok 1 znázorňuje všeobecný pohľad na navrhovaný synchrónny generátor s excitáciou permanentných magnetov v pozdĺžnom reze;

Obrázok 2 ukazuje druh a na obrázku 1;

Obrázok 3 znázorňuje schematický magnetický obvod excitácie synchrónneho generátora v uskutočnení s trojfázovými elektrickými obvodmi kotevnej stetorovej vinutí v pôvodnej počiatočnej polohe (bez uhlového posunu zodpovedajúcich fáz v moduloch nosičového uzla statora ) pre počet stórov pólov p \u003d 8;

Obrázok 4 je rovnaký, s fázami trojfázových elektrických obvodov kotviaceho vinutia statora, nasadené voči sebe v uhle v uhle, ktoré sa rovná 360 / 2p stupňam;

Obrázok 5 zobrazuje možnosť elektrický obvod Zlúčeniny kotviaceho vinutia synchrónneho statora generátora s fázou zlúčeninou a sekvenčnou zlúčeninou fáz rovnakého mena v celkových fázach vytvorených;

Obr. 6 znázorňuje ďalší variant elektrického obvodu kotviaceho vinutia synchrónneho statora generátora so zlúčeninou fázy trojuholníka generátora a sekvenčnou zlúčeninou fáz rovnakého názvu v celkových fázach vytvorených;

Obrázok 7 znázorňuje schematický vektorový diagram zmenu hodnôt synchrónneho generátora synchrónneho generátora s uhlovým zvrátením zodpovedajúcich fáz vinutí statora (resp. Modulmi uzla statora) do príslušného uhla a kedy Pripojenie zadaných fáz podľa schémy "Star";

Obrázok 8 je rovnaký pri pripájaní fáz kotviaceho vinutia statora podľa schémy "trojuholník";

Obrázok 9 znázorňuje diagram s grafom závislosti výstupného lineárneho napätia synchrónneho generátora z geometrického uhla zvrátenia rovnakých názvových fáz kotviaceho statora s príslušným elektrickým uhlom otáčania vektora napätia v fáza na pripojenie fáz podľa schémy "Star";

Obr. 10 znázorňuje diagram s grafom závislosti výstupného lineárneho napätia synchrónneho generátora z geometrického uhla zvrátenia rovnakého mena fázy kotviaceho vinutia statora s príslušným elektrickým uhlom otáčania napätia vektora Vo fáze na pripojenie fáz podľa trojuholníka.

Synchrónny excitačný generátor z permanentných magnetov obsahuje nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami 1, 2, 3, 4, na ktorých je namontovaná skupina identických magnetických rúrok 5 kruhu (napríklad vo forme monolitických diskov z prášku kompozitný magnetický materiál) s výstupkami pól na obvode, vybavené na nich s elektrickými cievkami 6 s viacfázou (napríklad trojfázou a v všeobecný M-fáze) kotviace vinutia 7, 8 statora namontovaného na nosnom hriadeli 9 s možnosťou otáčania v uvedených nosných ložiskách 1, 2, 3, 4 okolo nosnej zostavy statorovej skupiny rovnakých rotorov 10, s Kruhové magnetické vložky namontované na vnútorných bočných stenách (napríklad vo forme monolitických magnetických kruhov vyrobených z práškového magnetoizotropného materiálu) so striedaním v kruhovom smere magnetickými pólmi z P-párov (v tomto uskutočnení generátora, počet Páry magnetických pólov je 8), ktoré pokrývajú výčnelky pólov s elektrickými zvitkami 6 kotevných vinutí 7, 8 špecifikovaných magnetických línií kruhu 5 statora. Nosná zostava statora je vyrobená zo skupiny rovnakých modulov, z ktorých každý obsahuje kruhovú objímku 12 s vonkajšou odolnou prírubou 13 a sklom 14 s centrálnym otvorom "A" na konci 15 a s bočnou valcovou stenou 16. Každý z prstencových rotorov 10 obsahuje kruhový plášť 17 s vnútornou tvrdiacou prírubou 18. Kruhové rukávy 12 nosných modulov statora sú konjugát s jeho vnútornou valcovou bočnou stenou s jedným z uvedených nosných ložísk (s nosnými ložiskami 1 , 3), z ktorých (nosné ložiská 2, 4) sú konjugát so stenami centrálnych otvorov "" na koncoch 15 týchto príslušných skiel 14. Kruhové plášte 17 ROZPLATNOSTI 10 sú pevne spojené s nosným hriadeľom 9 prostriedky na montážne uzliny a každý z magnetických rúrok 5 v príslušnom module statora uzla je namontovaný na zadanej kruhovej objímke 12, pevne upevnený svojou vonkajšou tvrdohlavnou prírubou. 13 s bočnou valcovou stenou 16 šálkou 14 a tvarovania V spojení s poslednou prstencou dutinou "B", ktorá umiestni špecifikované zodpovedajúce prstencové magnetické potrubie 5 s elektrickými cievkami 6 zodpovedajúceho kotviaceho vinutia (kotevné vinutia 7, 8) statora. Nosné moduly statora (krúžkové puzdrá 12 tvoriace tieto moduly s okuliarmi 14) sú nastavené s možnosťou ich otáčky navzájom okolo osi koaxiálne s nosným hriadeľom 9, a je vybavený kinematicky pridruženým pohonom rohu rohu voči sebe navzájom, namontované referenčným uzlom. Na moduloch nosnej zostavy statora. Každý z upevňovacích prvkov spájajúcich kruhový plášť 17 zodpovedajúceho prstencového rotora 10 s nosným hriadeľom 9 obsahuje 9 náboj na oporný hriadeľ s prírubou 20, pevne spojené s vnútornou tvrdiacou prírubou 18 zodpovedajúcej prstencovej škrupiny 17. Disk uhlového zvrátenia modulov uzla statora voči sebe navzájom v prezentovanej verzii vykonávania je vyrobený vo forme skrutkového mechanizmu s hnacou skrutkou 21 a maticou 22 a nosnou zostavou rohu zvrátenia Sekcia statora uzla obsahuje 14 nosných okhových stohov upevnených na jednom z uvedených okuliarov a na inom sklenenom 14, nosná tyč 24. Nosná skrutka 21 je poháňaná dvojitým závesom (záves s dvoma stupňami slobody) Koniec "v" pomocou osi 25 rovnobežnej s osou O-O1 uvedeného nosného hriadeľa 9, so špecifikovanou referenčnou tyčou 24, vyrobený s umiestneným v oblúku kruhu, vodiatka slotu "G" a maticu 22 skrutkovacieho mechanizmu je zásaditá spojená s jedným koncom s uvedeným nosným očkom 23, ktorý sa uskutočňuje na druhom konci s driekom 26 prešiel cez vodiaci otvor "G" v nosnom paneli 24 a je vybavený blokovacím prvkom 27 (zámok matica). Na konci matice 22 je nainštalovaný dodatočný uzamykací prvok 28 (dodatočná matica uzamknutia). Nosný hriadeľ 9 je vybavený ventilátormi 29 a 30, 8 statora, z ktorých jeden (29) je umiestnený na jednom z koncov referenčného hriadeľa 9 a druhý (30) je umiestnený medzi úsekmi Statorový uzol a namontovaný na nosnom hriadeli 9. RING Družón 12 rezy nosnej zostavy statora sú vyrobené s ventilačnými otvormi "D" na vonkajších odolných prírubách 13 prejsť prúd vzduchu do príslušných prstencových dutín "B" , tvorený krúžkovými puzdrámi 12 a okuliarmi 14, a na chladenie kotevných vinutí 7 a 8, umiestnené v elektrických cievkach 6 na stĺpci prstencových magnetických línií 5. na konci nosného hriadeľa 9, na ktorom ventilátor 29 sa nachádza, kladka prevodovky kliniky sa namontuje, aby sa 10 synchrónneho generátora pri otáčaní prstencových rotorov. Ventilátor 29 je upevnený priamo na kladke 31 klinrónu. Na druhom konci skrutkovej skrutky 21 skrutkového mechanizmu je rukoväť 32 manuálneho riadenia hnacieho mechanizmu rohového zvráchania modulov statorového uzla voči sebe inštalovaná voči sebe. Fázy rovnakého mena (A1, B1, C1 a A2, B2, C2) kotevných vinutí v prstencových magnetických rúrkach 5 modulov nosiča statora sú vzájomne prepojené vytvorením všeobecných fáz generátora (zlúčenina z fáz všeobecne, ako sú konzistentné aj paralelné, ako aj zlúčenina). Rovnaké magnetické póly ("severné" a, resp. "Južné") Prsteňové magnetické vložky 11 King Rotory 10 v priľahlých moduloch statorového uzla statora sú navzájom zhodujú v niektorých radiálnych rovinách. V prezentovanom uskutočnení koncov fáz (A1, B1, C1) kotevné vinutie (navíjanie 7) v magnetických líniách kruhu 5 z jedného modulu uzla statora, pripojený na začiatok fáz rovnakého mena ( A2, B2, C2) Kotviace vinutie (navíjanie 8) v susednom jednom module nosičovej zostavy statora, ktorý tvorí všeobecné fázy kotviaceho vinutia statora v po sebe idúcom spojení.

Synchrónny generátor s excitáciou z permanentných magnetov funguje nasledovne.

Z pohonu (napríklad z vnútorného spaľovacieho motora, výhodne dieselového motora, ktorý nie je znázornený na výkrese) cez kladku 31 prevodovky klinóra, sa otáčajúci pohyb prenáša na nosný hriadeľ 9 s prstencovými rotormi 10. Pri otáčaní rotory kruhu 10 (prstencové škrupiny 17) s krúžkovými magnetickými vložkami 11 (napríklad monolitické magnetické kruhy z práškového magnetoizotropného materiálu) sa vytvárajú otáčajúce magnetické toky, prenikajú do medzery vzduchového krúžku medzi prstencovými magnetickými vložkami 11 a magnetickými rúrkami kruhu 5 (pre Príklad, monolitickými kotúčmi z práškového kompozitného magnetického materiálu) modulov uzla statora, ako aj povolenie na radiálne póly, výčnelky (na výkrese nie sú znázornené) prstencových magnetických rúr 5. Pri otáčaní rotorov kruhu 10, alternatívny Priechod "severných" a "južných" striedavých magnetických pólov kruhových magnetických vložiek 11 nad radiálnymi pólovými výčnelkami prstencov Magnetické časti 5 modulov nosnej zostavy statora, čo spôsobuje pulzáciu otočného magnetického toku veľkosti, ako aj v smere v radiálnych pólových výstupkoch týchto magnetických rúrok 5. V tomto prípade premenné (EMF) so vzájomným \\ t Posun vo fáze sa pridáva do kotevných vinutí 7 a 8 statora v každej z kotevných vinutí 7 a 8 m-fázy uhlom rovným 360 / m elektrickým stupňom a pre trojfázové kotevné vinutia 7 a 8 Fázy z nich (A1, B1, C1 a A2, B2, C2) sú indukované sínusové premenné elektromotorických síl (EMF) s fázovým posunom s uhlom 120 stupňov a frekvenciou rovnajúcu sa produktu počtu párov (P) magnetických pólov v kruhu magnetickej vložke 11 na frekvencii otáčania rotorov kruhu 10 (pre počet párov magnetických pólov p \u003d 8, sú premenné EMF nevyhnutné výhodne zvýšená frekvencia, napríklad s frekvenciou 400 Hz). AC (napríklad trojfázová alebo všeobecne m-fáza) prúdiaca cez celkovú kotvové vinutie statora vytvoreného nad zlúčeninou rovnakého mena (A1, B1, C1 a A2, B2, C2) kotevných vinutí 7 a 8 V susedných ringových magnetických elektrárňach 5, privádzané do výstupného elektrického napájania (nie je znázornené na výkrese) na pripojenie elektrického prijímača energie (napríklad na pripojenie elektromotorov, elektrických nástrojov, elektrických čerpadiel, vykurovacích nástrojov, ako aj na Pripojte elektrické zváracie zariadenia atď. ). V predloženom uskutočnení synchrónneho generátora, napätie výstupnej fázy (UF) v celkovej kotvové vinutie statora (tvorené vhodne špecifikovaným zlúčeninou rovnakého názvu rovnakého názvu kotviaceho vinutia 7 a 8 v magnetickom kruhu Rúry 5) V pôvodnej počiatočnej polohe modulov uzla statora (bez uhlového posunu z každého, pokiaľ ide o priateľa týchto modulov statora uzla, a teda bez uhlového posunu navzájom s priateľom prstencových magnetických rúrok 5 S výčnelkami pól pozdĺž periférie) sa rovná súčtu modulu jednotlivých fázových napätí (UF1 a UF2) v kotevných vinutiach 7 a 8 magnetických línií krúžkových línií nosičových modulov statora (vo všeobecnosti celková výstupná fáza Napätie generátora UF sa rovná geometrickým súčtom napätia vektorov v jednotlivých fázach A1, B1, C1 a A2, B2, C2, C1 a A2, C2, C2 z kotevných vinutí 7 a 8, pozri obr , 7 a 8 s diagrammi napätia). Ak je potrebné zmeniť (zníženie) hodnoty výstupnej fázy napätia UF (a, resp. Výstupné lineárne napätie uL) prezentovaného synchrónneho generátora na výkon určitých elektrických prijímačov so zníženým napätím (napríklad pre elektrické oblúkové zváranie Striedajúci prúd v určitých režimoch) sa uskutočňuje uhlovým zvrátením stavu jednotlivých nosných modulov voči sebe navzájom v určitom uhle (zadané alebo počítané). Zároveň je uzamykací prvok 27 matice 22 skrutkového mechanizmu modulov obrátenia rohových modulov statora modulov spojený a cez rukoväť 32 je poháňaná skrutkou 21 skrutkového mechanizmu, v dôsledku toho uhlový pohyb matice 22 sa vykonáva na kruhu oblúku v slote v danom uhle jedného z modulov uzla statora vzhľadom na iný modul tejto nosnej zostavy statora okolo O-O1 osi referenčného hriadeľa 9 (V prezentovanej verzii synchrónneho generátora induktora je modul zostavy nosiča statora namontovaný, na ktorom je namontovaný nosný olej 23, zatiaľ čo iný modul nosičového uzla statora s nosnou tyčou 24, ktorý má štrbinu "G" je V pevnej polohe, tj upevnené na akomkoľvek balení, nie je podmienečne uvedená v predloženom ťahu). S uhlovým obrátením nosičových modulov nosičov (kruhové rukávy 12 s okuliarmi 14) voči sebe navzájom okolo O-O1 osi nosného hriadeľa 9 sú kruhové magnetické potrubia 5 obrátené s výstupkami pól pozdĺž obvodu voči sebe navzájom v určenom uhle, v dôsledku zvrátenia v danom uhle seba okolo osi O-O-O1 nosného hriadeľa 9 samotných výčnelkov (nie je podmienečne zobrazený na výkrese) s elektrickými cievkami 6 Multifúzy (v tomto prípade trojfázových) kotevných vinutí 7 a 8 statora v prstencových magnetických potrubiach. S prelomkou pólových výstupkov kruhových magnetických potrubí 5 relatívne k sebe v danom uhle do 360 / 2P stupňov, proporcionálne otáčanie vektorov fázového napätia došlo v kotvovom vinutí pohybujúceho sa modulu statora uzla (v tomto prípade , UF2 fázové napätia vektory sa otáčajú v kotvovom vinutí 7 nosičového modulu statora, ktorý má abnormálny obrat) do úplne definovaného uhla do 0-180 elektrických stupňov (pozri obr. 7 a 8), čo vedie k zmene Výsledná výstupná fáza napätia UF synchrónny generátor UF, v závislosti od elektrického uhla otáčania vektorov napätia VF2 vo fázach A2, B2, C2 jedného kotevného vinutia 7 statora v porovnaní s VF1 fázovým napätím vektorov vo fázach A1, \\ t B1, C1 iného kotviaceho vinutia 8 statora (táto závislosť sa vypočíta, vypočíta sa roztokom valcovacích trojuholníkov a je stanovená nasledujúcou expresiou:

Rozsah nastavenia výsledného výsledného fázového napätia UF predstavil synchrónny generátor pre prípad, keď UF1 \u003d UF2 sa zmení z 2UF1 na 0, a pre prípad, keď UF2

Vykonávanie nosiča statora zo skupiny rovnakých modulov s uvedeným kruhovým magnetickým drôtom 5 a rotorom kruhu 10 namontovaný na jednom referenčnom hriadeli 9, ako aj inštaláciu modulov uzla statora s možnosťou ich zvratu k sebe Axis koaxiálny s nosným hriadeľom 9, prívod modulov nosičovou zostavou statora kinematicky spojenej s nimi pomocou pohonu uhlovej obratu ich relatívnej navzájom a spojenie medzi rovnakým názvom fázy kotevných vinutí 7 a 8 V nosičových moduloch statorov s tvorbou všeobecných fáz kotviaceho vinutia statora vám umožní rozšíriť prevádzkové parametre synchrónneho generátora poskytnutím možnosti regulácie ako jeho aktívneho výkonu a zabezpečenie možnosti regulácie výstupného napätia AC, ako aj poskytovanie možnosti použitia ako zdroj zváracieho prúdu pri vykonávaní elektrického oblúkového zvárania v rôznych režimoch (poskytnutím možnosti regulácie hodnoty Fázy stresu sa posúvajú vo fázach fáz A1, B1, C1 a A2, B2, C2 a vo všeobecnom prípade vo fázach AI, BI, CI kotevných vinutí statora v navrhovanom synchrónnom generátore). Navrhovaný synchrónny generátor s excitáciou permanentných magnetov je možné použiť so zodpovedajúcim spínaním vinutiach kotviaceho statora na dodávku elektrickej energie širokej škály striedajúcich sa multifázových elektrických prúdov s rôznymi parametrami napájacieho napätia. Okrem toho, dodatočné umiestnenie rovnakých magnetických pólov ("severné" a, resp. Južné ") magnetické vložky 11 v susedných rotoroch kruhu 10 navzájom v niektorých radiálnych rovinách, ako aj zlúčeniny koncov Fázy A1, B1, C1 Kotviace vinutie 7 v prstencovom magnetickom vodivom 5 jedného nosičového modulu statora s princípmi fáz fáz fáz A2, B2, C2 kotevné navíjanie 8 v priľahlom module statora uzla (sériové spojenie medzi Fázy kotviaceho vinutia statora) určujú možnosť zabezpečenia hladkej a efektívnej kontroly výstupného napätia synchrónneho generátora z maximálnej hodnoty (2U F1, a všeobecne pre počet n častí nosného uzla Nu F1 Stator) na 0, ktorý možno použiť aj na dodávku elektrickej energie špeciálnych elektrických strojov a zariadení.

Nárok

1. Synchrónny excitačný generátor z permanentných magnetov obsahujúcich nosnú zostavu statora s nosnými ložiskami, na ktorých sú na okraji obvodu namontované prstencové magnetické jadro s výstupnými ložiskami, ktoré sú vybavené elektrickými cievkami umiestnenými s viacfázovým zakotvovým vinutím Stator namontovaný na referenčnom hriadeli s možnosťou otáčania v uvedených referenčných ložiskách okolo krúžku magnetického potrubia rotora statora s prstencou magnetickou vložkou namontovanou na vnútornej bočnej stene s striedavým magnetickými pólmi z P-pary, krycej póly Výčnelky s elektrickými cievkami kotviaceho vinutia určeného magnetického potrubia statora kruhu, vyznačujúci sa tým, že nosný statorový uzol je vyrobený zo skupiny rovnakých modulov so špecifikovaným krúžkovým magnetickým jadrom a prstencovým rotorom namontovaným na jednom referenčnom hriadeli, zatiaľ čo Moduly nosiča statora sú inštalované s možnosťou ich obrátenia okolo OS a, koaxiálne s nosným hriadeľom, a sú vybavené kinematicko-viazaným pohonom uhlovej obratu z nich voči sebe navzájom, a fázy kotevných vinutí v moduloch uzla statora sú vzájomne prepojené vytvorením všeobecných fáz kotva vinutia statora.

2. Synchrónny generátor s excitáciou z permanentných magnetov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že magnetické póly prstencových magnetických vložiek rotorov kruhu v susedných moduloch statora uzla statora sú navzájom zhodujú v jednom radiálnych rovinách a Konce fáz fáz kotviaceho vinutia v jednom nosičovom module sú umiestnené statorový uzol je spojený s princípmi rovnakých názvových fáz kotviaceho vinutia v inom, priľahlom modulov zostavy nosiča statora, ktorý tvorí celkové fázy kotviaceho navíjania statora v súvislosti s ostatnými.

3. Synchrónny generátor s excitovaním permanentných magnetov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že každý z nosičových modulov statora obsahuje prstencovú objímku s vonkajšou prírubou a sklom so stredovým otvorom na konci a rotor kruhu v každom Moduly nosiča statora obsahuje prstencový obal s vnútornou tvrdohlavnou prírubou, v ktorej je uvedený zodpovedajúci kruhová magnetická vložka, zatiaľ čo zadané krúžkové rukávy modulov uzla statora sú spojené s jeho vnútornou valcovou bočnou stenou s jednou z uvedených podpory Ložiská, z ktorých sú konjugát so stenami centrálnych otvorov na koncoch špecifikovaných zodpovedajúcich okuliarov, rotor krúžkov prstencov sú pevne spojené s nosným hriadeľom pomocou montážnych uzlov a magnetickou oponou kruhu v príslušnom module Uzol statora je namontovaný na zadanej kruhovej objímke, pevne spojené s vonkajšou odolnou prírubou s bočnou valcou stenou stohu ANA a tvorba spolu s poslednou prstencou dutinou, v ktorej je umiestnený špecifikovaný zodpovedajúci kruhový magnetický obvod s elektrickými cievkami zodpovedajúceho kotviaceho vinutia statora.

4. Synchrónny generátor s excitáciou z permanentných magnetov podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že každý z montážnych uzlov spájajúcich kruhový kryt rotora kruhu s nosným hriadeľom obsahuje náboj na oporný hriadeľ s a Príruba, ktorá je pevne spojená s vnútornou rezistentnou prírubou zodpovedajúceho kruhového plášťa.

5. Synchrónny generátor s excitovaním permanentných magnetov podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že pohon uhlového zvrátenia modulov nosného uzla statora je navzájom namontovaný pomocou referenčného uzla na moduloch nosič statora.

6. Synchrónny generátor s excitáciou permanentných magnetov podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že pohon uhlového otáčania voči sebe je vytvorená vo forme skrutkového mechanizmu s hnacou skrutkou a maticu a nosný uzol rohového obrátenia modulov uzla statora zahŕňa upevnené na jednom z vyššie uvedených okuliarov a na inom skle, nosičovou tyčou, zatiaľ čo hnacia skrutka je skrutka s dvojstupňovými Záves s jedným koncom pomocou osi rovnobežnej s osou spomínaného nosného hriadeľa, so špecifikovaným referenčným panelom vyrobenými s vedením GOOTH GUIDE, ktorý sa nachádza na oblúku. Skrutka skrutkového mechanizmu je artikulovaná s jedným koncom Očko, vyrobené na druhom konci s stopkou prešlo cez vodiaci otvor v nosnom paneli a je vybavený uzamykacím prvkom.