Synchrónny generátor s rotorom na permanentných magnetoch. Experimentálne štúdie energetickej účinnosti bežných synchrónnych generátorov na permanentných magnetoch. PODROBNÝ OPIS VYNÁLEZU

[0001] Predložený vynález sa týka oblasti elektrotechniky, konkrétne na bezvýznamné elektrické stroje, najmä DC elektrických generátorov, a môžu byť použité v akomkoľvek oblasti vedy a techniky, kde sú potrebné autonómne napájacie zdroje. Technickým výsledkom je vytvorenie kompaktného vysoko efektívneho elektrického generátora, ktorý vám umožní zachovať výstupné parametre elektrického prúdu, pri zachovaní relatívne jednoduchého a spoľahlivého konštrukcie závisí od prevádzkových podmienok. Podstatou vynálezu je, že neznázornený synchrónny generátor s permanentnými magnetmi pozostáva z jednej alebo viacerých úsekov, z ktorých každý obsahuje rotor s kruhovým magnetickým drôtom, na ktorom je rovnomerné číslo pevné s rovnakým krokom. trvalé magnetyStator, stator, ktorý nesie rovnomerné množstvo podkovy elektromagnety umiestnených pred sebou a majú dve cievky s konzistentne proti smeru navíjania, zariadenie na narovnanie elektrického prúdu. Trvalé magnety sú upevnené na magnetických líniách takým spôsobom, že tvoria dva paralelné rady pólov s pozdĺžne a priečne striedavou polaritou. Elektromagnety sú zamerané na tyče, takže každý z elektromagnetových cievok je umiestnený nad jedným z paralelných radov pólov rotora. Počet pólov v jednom rade, rovný n, spĺňa vzťah: n \u003d 10 + 4K, kde K je celé číslo hodnoty 0, 1, 2, 3 atď. Počet elektromagnetov v generátore zvyčajne nepresiahne číslo (N-2). 12 z.p. F-lži, 9 yl.

Patenty patentového patentu 2303849

[0001] Predložený vynález sa týka uncoltrických elektrických strojov, najmä DC elektrických generátorov a môžu byť použité v akejkoľvek oblasti vedy a techniky, kde sú potrebné autonómne napájacie zdroje.

Synchrónne striedavé stroje boli široko distribuované v oblasti výroby a v oblasti spotreby elektrickej energie. Všetky synchrónne stroje majú vlastnosť reverzibility, to znamená, že každý z nich môže pracovať v režime generátora a v režime motora.

Synchrónny generátor obsahuje stator, zvyčajne dutého vyvýšeného valca s pozdĺžnymi drážkami na vnútornom povrchu, v ktorom sa nachádza vinutie statora, a rotor, ktorým je permanentné magnety striedavej polarity, ktorá sa nachádza na hriadeli, ktorá môže byť jedným alebo iným spôsobom. V priemyselných generátoroch s vysokým výkonom sa na získanie excitačného magnetického poľa použije excitačné vinutie umiestnené na rotore. V synchrónnych generátoroch vzhľadom na nízky výkon sa používajú konštantné magnety umiestnené na rotore.

Pri nezmenenej frekvencii otáčania sa forma krivky EDC generovaného generátorom určuje len zákonom distribúcie magnetickej indukcie v medzere medzi rotorom a statorom. Preto získať napätie na produkte generátora určitej formy a účinne premeniť mechanickú energiu na elektrické použitie rôznych geometrie rotora a statora a tiež vyberte optimálny počet konštantných magnetických pólov a čísla otáčok statora navíjania (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, USA 2004212273, USA 2004155537). Uvedené parametre nie sú univerzálne, ale sú vybrané v závislosti od prevádzkových podmienok, ktoré často vedú k zhoršeniu ďalších charakteristík elektrického generátora. Okrem toho komplexná forma rotora alebo statora komplikuje výrobu a montáž generátora a v dôsledku toho zvyšuje náklady na výrobok. Rotor Synchrónny magnetoelektrický generátor môže mať rôzne tvaryNapríklad, keď slaby prud Rotor sa zvyčajne vykonáva vo forme "hviezdičiek", so stredným napájaním - s bleskujúcimi pólmi a valcovými permanentnými magnetmi. Rotor s pazúrovanými pólmi umožňuje získať generátor s rozptýlením pólov, ktoré obmedzujú nárazový prúd s náhlym skratom generátora.

V generátore trvalého magnetu je stabilizácia napätia ťažké, keď sa zmeny zaťaženia (pretože neexistuje žiadne reverzné magnetické pripojenie, ako napríklad v excitačných navíjacích generátoroch). Na stabilizáciu výstupného napätia a opravu prúdu používajte rôzne elektrické obvody (GB 1146033).

Predložený vynález je zameraný na vytvorenie kompaktného vysoko účinného elektrického generátora, ktorý umožňuje, pri zachovaní relatívne jednoduchého a spoľahlivého konštrukcie sa výstupné parametre elektrického prúdu široko líšia v závislosti od prevádzkových podmienok.

Elektrický generátor, vyrobený v súlade s predloženým vynálezom, je objemový synchrónny generátor s permanentnými magnetmi. Pozostáva z jednej alebo viacerých sekcií, z ktorých každý obsahuje:

Rotor s kruhovým magnetickým jadrom, na ktorom je rovnomerný počet permanentných magnetov fixovaný rovnakým krokom,

Stator nesúci dokonca aj počet podkov (P-tvarované) elektromagnety umiestnené v pároch oproti sebe a majú dve cievky s konzistentne proti smeru vinutia,

Zariadenie na vytvorenie elektrického prúdu.

Trvalé magnety sú upevnené na magnetických líniách takým spôsobom, že tvoria dva paralelné rady pólov s pozdĺžne a priečne striedavou polaritou. Elektromagnety sú zamerané na tyče, takže každý z elektromagnetových cievok je umiestnený nad jedným z paralelných radov pólov rotora. Počet pólov v jednom rade, rovný n, spĺňa vzťah: n \u003d 10 + 4K, kde K je celé číslo hodnoty 0, 1, 2, 3 atď. Počet elektromagnetov v generátore zvyčajne nepresahuje číslo N-2.

Zariadenie na vyrovnávanie prúdov je zvyčajne jeden zo štandardných obvodov usmerňovačov vykonaných na diódach: dva-reči s Middwater alebo mostom pripojeným k vinutiam každého elektromagnetu. V prípade potreby sa môže použiť aj iná schéma na vyrovnanie prúdu.

V závislosti od funkcií prevádzky elektrického generátora môže byť rotor umiestnený z vonkajšej strany statora a vo vnútri statora.

Elektrický generátor vyrobený podľa predloženého vynálezu môže zahŕňať niekoľko identických častí. Počet takýchto častí závisí od sily mechanického zdroja energie (hnacieho motora) a požadovaných parametrov elektrického generátora. Výhodne sú úseky posunuté fázou voči sebe navzájom. To možno dosiahnuť napríklad počiatočný posun rotora v susedných úsekoch pod uhlom ležiacim v rozsahu od 0 ° do 360 ° / n; alebo rohový posun statora elektromagnetov v priľahlých častiach navzájom. Výhodne je elektrický generátor tiež obsahovať jednotku regulátora napätia.

Vynález je ilustrovaný nasledujúcimi výkresmi:

obrázok 1 (A) a (b) ukazuje schému elektrickej generátora vyrobenej v súlade s predloženým vynálezom, v ktorom je rotor umiestnený vo vnútri statora;

obrázok 2 zobrazuje obraz jednej časti elektrického generátora;

obrázok 3 predstavuje diagram obvodu okruhu elektrického generátora s dvojstupňou s dvojstupňou s priemerným bodom súčasného vyrovnávacieho obvodu;

obrázok 4 zobrazuje schému elektrického obvodu elektrického generátora s jedným z mostíkov súčasného usporiadania;

obrázok 5 predstavuje diagram okruhu elektrického generátora s inou mostovou schémou na opravu prúdu;

obrázok 6 predstavuje elektrické obvody elektrického generátora s inou mostovou schémou na rektifikáciu prúdu;

obrázok 7 predstavuje diagram okruhu elektrického generátora s inou mostovou schémou na rektifikáciu prúdu;

obrázok 8 zobrazuje diagram elektrického generátora s externým vykonaním rotora;

obrázok 9 predstavuje obraz multisektívneho generátora vyrobeného v súlade s predloženým vynálezom.

Obrázok 1 (A) a (b) ukazuje elektrický generátor vyrobený v súlade s predloženým vynálezom, ktorý obsahuje puzdro 1; Rotor 2 s kruhovým magnetickým potrubím 3, na ktorom je rovnomerné množstvo permanentných magnetov 4 upevnené rovnakým krokom; Stator 5, ktorý nesie rovnomerné číslo podkovy elektromagnety 6, ktoré sa nachádza pred sebou, a nástroj na vyrovnanie prúdu (nie je znázornené).

Kryt 1 elektrického generátora sa zvyčajne odlieva z hliníkovej zliatiny alebo liatiny alebo zváraných. Inštalácia elektrického generátora na mieste jeho inštalácie sa vykonáva pomocou PAW 7 alebo pomocou príruby. Stator 5 má valcový vnútorný povrchNa ktorých identických elektromagnetov 6 sú pripevnené s rovnakým krokom. V tomto prípade desať. Každá z týchto elektromagnetov má dve cievky 8 s postupne proti smeru vinutia umiestneného na jadre P-v tvare p. Závery vinutí elektromagnetov prostredníctvom jedného z obvodov s usmerňovačom (nie je znázornené) sú pripojené k výstupu elektrického generátora.

Rotor 3 je oddelený od statora vzduchovými medzerami a nesie rovnomerné množstvo permanentných magnetov 4, usporiadané tak, aby boli vytvorené dva paralelné rady pólov, ktoré sú vytvorené rovnako na os osi generátora a striedavo pozdĺž polarity v pozdĺžnom a \\ t priečnych smerov (obrázok 2). Počet pólov v jednom riadku spĺňa vzťah: n \u003d 10 + 4K, kde k je celé číslo hodnoty 0, 1, 2, 3 atď. V tomto prípade (obrázok 1) n \u003d 14 (K \u003d 1), a teda celkový počet permanentných magnetických pólov je 28. Keď sa elektrický generátor otáča, každá z cievok elektromagnetov prechádza cez zodpovedajúci počet striedavých pólov. Trvalé magnety a jadrá elektromagnetu majú formu, aby sa minimalizovali straty a dosiahli homogenitu (čo najviac) magnetické pole v vzduchovej medzere počas prevádzky elektrického generátora.

Princíp prevádzky elektrického generátora vyrobeného v súlade s predloženým vynálezom je podobný princípu pôsobenia tradičného synchrónny generátor. Hriadeľ rotora je mechanicky spojený s hnacím motorom (zdroj mechanickej energie). Pod pôsobením otáčania momentu hnacieho motora sa rotor generátora otáča pri určitej frekvencii. V rovnakej dobe, pri vinutí cievok elektromagnetov v súlade s fenoménom elektromagnetickej indukcie, EMC je vedený. Keďže cievky jednotlivého elektromagnetu majú iný smer navíjania a sú kedykoľvek v oblasti pôsobenia rôznych magnetických pólov, EMF je v každej z vinutí.

V procese otáčania rotora sa magnetické pole konštantného magnetu otáča pri určitej frekvencii, takže každý z vinutí elektromagnetov sa striedavo ukáže v zóne severného (n) magnetického pólu, potom v zóne južného \\ t s) magnetický pól. Zmena pólu je zároveň sprevádzaná zmenami v smere EDC vo vinutiach elektromagnetov.

Vinutia každého elektromagnetu sú pripojené k zariadeniu na vyrovnanie prúdu, ktorý je zvyčajne jeden zo štandardných usmerňovacích obvodov vykonaných na diódach: dvojčinná kvetinácia s priemerným bodom alebo jedným z mostovných obvodov.

Obrázok 3 predstavuje koncepčný elektrický diagram dvojstupňového usmerňovača s priemerným bodom pre elektrický generátor s tromi pármi elektromagnetov 10. Obr. 3, elektromagnety sú očíslované z I až VI. Jeden zo záverov vinutia každého elektromagnetu a výstup navíjania opačného elektromagnetu s ním sú pripojené k jednému výstupu generátora; Iné závery vinutí pomenovaných elektromagnetov sú spojené diódami 11 na iný výstup generátora 13 (s týmto zahrnutím diód, výstup 12 bude záporný a výstup je 13 pozitívnym). To znamená, že ak je začiatok vinutia (b) pripojený k zápornej zbernici pre elektromagnet, potom je koniec navíjania (E) pripojený k opačnému elektromagnetu. Podobne pre iné elektromagnety.

Obr. 4-7 predstavuje rôzne mostné okruhy na rektifikáciu prúdu. Spojenie mostov, narovnanie prúdu z každej z elektromagnetov, môže byť paralelné, konzistentné alebo zmiešané. Vôbec rôzne schémy Používa na prerozdelenie výstupného prúdu a potenciálnych charakteristík elektrického generátora. Rovnaký elektrický generátor, v závislosti od prevádzkových režimov, môže mať jednu alebo inú schému vyrovnávania. Výhodne elektrický generátor obsahuje voliteľný spínač na výber požadovaného režimu prevádzky (schéma pripojenia mosta).

Obrázok 4 zobrazuje schému elektrického obvodu elektrického generátora s jedným z mostných schém usporiadania prúdu. Každý z elektromagnetov I-VI je pripojený na samostatný mostík 15, ktorý je zase pripojený paralelne. Celkové pneumatiky sú spojené s negatívnym výkonom 12 z elektrického generátora alebo na pozitívnu 13.

Obrázok 5 predstavuje elektrický obvod so sériovým pripojením všetkých mostov.

Obr. 6 znázorňuje elektrický obvod so zmiešanou zlúčeninou. Mosty, vyrovnanie prúdu z elektromagnetov: I a II; III a IV; V a vi sú pripojené párové. A páry sú zapojené paralelne cez celkové pneumatiky.

Obrázok 7 predstavuje elektrický obvod okruhu elektrického generátora, v ktorom samostatný mostík narovnáva prúd od páru diametrálne protiľahlých elektromagnetov. Pre každý pár diametrálne protiľahlých elektromagnetov sú závery (v tomto prípade "B") elektricky prepojené a zostávajúce závery sú pripojené k vyrovnávaniu mosta 15. Celkový počet mostov je m / 2. Vysielacie mosty môžu byť pripojené paralelne a / alebo postupne. Obrázok 7 zobrazuje paralelné pripojenie mostov.

V závislosti od funkcií prevádzky elektrického generátora môže byť rotor umiestnený z vonkajšej strany statora a vo vnútri statora. Obrázok 8 zobrazuje diagram elektrického generátora s vonkajšou verziou rotora (10 elektromagnety; 36 \u003d 18 + 18 permanentné magnety (K \u003d 2)). Návrh a princíp fungovania takéhoto elektrického generátora sú podobné tým, ktoré sú opísané vyššie.

Elektrický generátor vyrobený v súlade s predloženým vynálezom môže obsahovať niekoľko úsekov A, B a C (Obr. 9). Počet takýchto častí závisí od sily mechanického zdroja energie (hnacieho motora) a požadovaných parametrov elektrického generátora. Každá z častí zodpovedá jednému z vyššie opísaných konštrukcií. Elektrický generátor môže obsahovať rovnaké úseky a časti, ktoré sa od seba navzájom líšia počtom permanentných magnetov a / alebo elektromagnetov alebo vyrovnávacích schém.

Výhodne sú identické úseky posunuté fázou voči sebe navzájom. Toto je možné dosiahnuť napríklad počiatočný posun rotora v priľahlých úsekoch a uhlový posun statorovej elektromagnety v susedných častiach navzájom.

Príklady implementácie:

Príklad 1. V súlade s predloženým vynálezom bol vyrobený elektrický generátor na napájanie elektrických spotrebičov na napätie na 36 V. Elektrický generátor bol vyrobený s rotačným vonkajším rotorom, na ktorom sa umiestnilo 36 permanentných magnetov (18 v každom riadku, K \u003d 2) Vyrobené z Fe-ND zliatiny -in. Stator nesie 8 párov elektromagnetov, z ktorých každý má dve cievky obsahujúce 100 otáčok PTTV drôtu s priemerom 0,9 mm. Inkluzný obvod je mostík, so zlúčeninou rovnakých záverov diametrálne protiľahlých elektromagnetov (obr. 7).

vonkajší priemer - 167 mm;

výstupné napätie - 36 V;

maximálny prúd - 43 A;

power - 1,5 kW.

Príklad 2. V súlade s predloženým vynálezom bol vyrobený elektrický generátor na dobíjanie napájacích zdrojov (dvojica batérií o 24 V) pre mestské elektrické vozidlá. Elektrický generátor je vyrobený s rotujúcim vnútorným rotorom, ktorý obsahuje 28 permanentných magnetov (14 v každom riadku, K \u003d 1) vyrobené z FE-ND-B zliatiny. Stator nesie 6 párov elektromagnetov, z ktorých každý má dve cievky obsahujúce 150 otočí rany pomocou PTTV drôtu s priemerom 1,0 mm. Zaradenie systému je dvojstupňový režim s priemerným bodom (obrázok 3).

Elektrický generátor má nasledujúce parametre:

vonkajší priemer - 177 mm;

výstupné napätie je 31 V (pre nabíjanie 24 v bloku batérie);

maximálny prúd - 35A,

maximálny výkon - 1,1 kW.

Okrem toho elektrický generátor obsahuje automatický regulátor napätia o 29,2 V.

Nárok

1. Elektrický generátor obsahujúci aspoň jeden kruhový úsek obsahujúci rotor s kruhovým magnetickým jadrom, na ktorom sú upevnené aj počet permanentných magnetov, ktoré tvoria dva paralelné rady pólov s pozdĺžne a priečne striedavé polarita, je stator nesúci párny počet Horseshoe Elektromagnets umiestnené párne oproti sebe, zariadenie na narovnanie elektrického prúdu, kde každý z elektromagnetov má dve cievky s konzistentne proti smeru vinutia, zatiaľ čo každá z cievok elektromagnetov je umiestnená nad jedným z paralelných radov rotorové póly a počet pólov v jednom rade sa rovná n uspokojí vzťah

n \u003d 10 + 4K, kde K je celé číslo hodnoty 0, 1, 2, 3 atď.

2. Elektrický generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že počet elektromagnetov statora M spĺňa pomer M n-2.

3. Elektrický generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na narovnanie elektrického prúdu obsahuje diódy spojené s aspoň jedným z terminálov vinutí elektromagnetov.

4. Elektrický generátor podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že diódy sú pripojené cez dvojstupňový režim s priemerným okruhom.

5. Elektrický generátor podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že diódy sú spojené pozdĺž schémy vozovky.

6. Elektrický generátor podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že počet mostov je m a sú vzájomne prepojené v sérii, alebo paralelne alebo postupne paralelne.

7. Elektrický generátor podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že množstvo mostov je m / 2 a jeden z rovnakých výstupov každého páru diametrálne protiľahlých elektromagnetov sú pripojené, zatiaľ čo iné sú spojené s jedným mostom.

8. Elektrický generátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že rotor je umiestnený na vonkajšej strane statora.

9. Elektrický generátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že rotor je umiestnený vo vnútri statora.

10. Elektrický generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň dve identické časti.

11. Elektrický generátor podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že aspoň dve časti sú posunuté fázou voči sebe navzájom.

12. Elektrický generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň dve časti, ktoré sa líšia v počte elektromagnetov.

13. Elektrický generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje jednotku regulátora napätia.

Vzrušenie synchrónny stroj A jeho magnetické polia. Excitácia synchrónneho generátora.

Synchrónne generátorové vzrušenie (C.G.) sa nachádza na rotore a dostane jedlo dc Od cudzieho zdroja. Vytvára hlavné magnetické pole stroja, ktoré sa otáča s rotorom a zatvára cez celé magnetické inžinierstvo. V procese otáčania sa toto pole prekročí vodičom vinutia statora a indukujú v nich EDC E10.
Na napájanie excitačného vinutia výkonného S.G. Špeciálne generátory sa používajú - patogény. Ak sú inštalované samostatne, výkon v excitačnej vinutí sa dodáva prostredníctvom kontaktných krúžkov a prístrojov kefy. Pre výkonné turbogenerátory, patogény (synchrónne generátory "Tvárne") visia na hriadeli generátora a potom je excitačné vinutie napájané cez polovodičové vyrovnávacie zariadenia, namontované na hriadeli.
Sila strávená na excitáciu je približne 0,2 - 5% menovitého výkonu tohto roka a menšia hodnota je pre veľké s.g.
V stredne-vzduchových generátoroch sa často používa samo-vzrušenie - od sieťovej siete statora cez transformátory, polovodičové usmerňovače a krúžky. Vo veľmi malých s.g. Niekedy sa používajú konštantné magnety, ale neumožňuje nastaviť veľkosť magnetického toku.

Excitačné vinutie môže byť koncentrované (v obnofo-luvy synchrónnych generátoroch) alebo distribuované (v nevýrebe s.g.).

Magnetický reťazec s.g.

Magnetický systém S.G. - Toto je rozvetvený magnetický reťazec, ktorý má 2P paralelné vetvy. V tomto prípade je magnetický prúd, vytvorený excitačným vinutím, uzavreté takými oblasťami magnetického reťazca: vzduchový klírens "?" - dvakrát; Kelnárna zóna statora Hz1 je dvakrát; Zadná strana statora L1; Zuby rotora "Hz2" - dvakrát; Rotor späť - "LOB". V prívesných generátoroch na rotore sú póly rotora "HM" - dvakrát (namiesto vrstvy zubov) a krížové lob (namiesto zadnej časti rotora).

Obrázok 1 ukazuje, že paralelné vetvy magnetického reťazca sú symetrické. Z toho môže byť zrejmé, že väčšina magnetického toku F sa zatvára v priebehu magnetického potrubia a je spojené s vinutím rotora a s vinutím statora. Menšia časť magnetického toku Fsigma (ľúto nie je žiadny symbol) je zatvorený len okolo excitačného vinutia, a potom vzduchovým medzerom sa neupravuje navíjacie statora. Toto je tok magnetického rozptylu rotora.

Obrázok 1. Magnetické reťaze S.G.
Prednostné (A) a imunita (B).

V tomto prípade je úplný magnetický prietok FM rovný:

kde Sigmam je magnetický tok rozptyl.
MDS excitačného vinutia dvojicou pólov v režime voľnobehu môžu byť definované ako súčet zložiek MDS potrebných na prekonanie magnetickej rezistencie v príslušných častiach reťazca.

Najväčší magnetický odpor má graf klírensu steny, v ktorom je magnetický náhľad μ0 \u003d konštantný. V prezentovanej vzorci WB je to počet postupne pripojených otáčok excitačného vinutia dvojicou pólov a IO excitačného prúdu v nečinnom režime.

Magnetická výkonová oceľ so zvýšením magnetického toku má vlastnosť saturácie, takže magnetická charakteristika synchrónneho generátora je nelineárna. Táto vlastnosť ako závislosť magnetického toku z excitačného prúdu F \u003d F (I) alebo F \u003d F (FB) môže byť konštruovaná výpočtom alebo odstránením experimentálneho spôsobu. Má vzhľad znázornený na obrázku 2.

Obrázok 2. Magnetické charakteristiky tohto roka.

Zvyčajne tento rok Je navrhnutý tak, aby s menovitou hodnotou magnetického toku bol magnetický obvod nasýtený. Zároveň časť "AV" magnetickej charakteristiky zodpovedá MDS na prekonanie vzduchovej medzery 2FSIGMA a "Slnko" sekcie - prekonať magnetickú odolnosť magnetického potrubia. Potom postoj Môže byť nazývaný sýtkový koeficient magnetického potrubia ako celku.

Voľnobehový synchrónny generátor

Ak je obvod navíjacie stator otvorený, potom v tomto roku. Existuje len jedno magnetické pole - vytvorené MDS excitačného vinutia.
Poskytuje sa sínusové rozdelenie indukcie magnetického poľa potrebného na získanie sínusového EMF navíjacieho statora
- v Appeater a S.G. Forma pólových tipov rotora (pod stredom pólu je menšia ako pod jeho hranami) a hovoriacimi drážkami statora.
- v imuniku s.g. - Distribúcia vinutia vzrušenia na drážkach rotora pod stredom pólu je menšie ako pod jeho okrajmi a hovoriacim drážkami statora.
V multi-pólových strojoch sa používajú vinutia statora s fragmentovým číslom drážok na pól a fázu.

Obrázok 3. Zabezpečenie magnetického sínusového
Oblasti Excitu

Vzhľadom k tomu, EMC e10 statora vinutia je úmerná k magnetickému prúdu FD, a prúd v excitačným vinutím je úmerný MDC excitácie FBO, je ľahké konštruovať závislosť: E0 \u003d F (IO) identické K magnetickej charakteristike: F \u003d F (FBO). Táto závislosť sa nazýva charakteristika voľnobehu (H.KH.H.) S.G. To vám umožní určiť parametre tohto roka, postaviť svoje vektorové diagramy.
Zvyčajne h.kh.kh. Stavať v relatívnych jednotkách E0 a IVO, t.j. Tieto udržiavané hodnoty hodnôt sa týkajú ich nominálnych hodnôt

V tomto prípade H.KH.KH. Zavolajte normálne charakteristiky. Zaujímavé je, že normálne H.KH.KH. Takmer každý s.g. Rovnaký. V reálnych podmienkach, H.H.KH. Začína nie od začiatku súradníc, ale z určitého bodu na osi ordinácie, čo zodpovedá zvyškovému EDS E OST, spôsobené zvyškovým magnetickým prúdom magnetického potrubia.

Obrázok 4. Charakteristika voľnobehu v relatívnych jednotkách

Schémy Excitácia tohto roka S excitáciou A) as vlastnou excitáciou b) sú znázornené na obrázku 4.

Obrázok 5. Schémy pripojenia excitácie S.G.

Magnetické pole s.g. S zaťažením.

V tomto roku. Alebo zvýšiť jeho zaťaženie, je potrebné znížiť elektrický odpor medzi svorkami fázy vinutia statora. Potom aktuálne vinutia fázových vinutí pod uzavretými reťazami fázových vinutí pod pôsobením tokov navíjania statora. Ak predpokladáme, že toto zaťaženie je symetrické, potom prúdy fáz vytvárajú MDS trojfázové vinutie, čo má amplitúdu

a otáča sa podľa statora s frekvenciou otáčania N1, ktorá sa rovná rýchlosti otáčania rotora. To znamená, že MDC statora vinutia F3F a MDC vinutia excitačného fb, pevné vzhľadom na rotor, otáčať s rovnakými rýchlosťami, t.j. synchrónne. Inými slovami, sú v pokoji voči sebe navzájom a môžu interagovať.
Zároveň v závislosti od povahy zaťaženia, tieto MDS môžu byť navzájom inak orientované, čo mení povahu ich interakcie, a preto pracujúce vlastnosti generátora.
Opäť si poznamenávame, že vplyv MDS prístavu navíjania F3F \u003d FA na MDC vinutia rotorového fb sa nazýva "kotvová reakcia".
V imunitných generátoroch je vzduchová medzera medzi rotorom a statorom rovnomerná, preto je indukcia B1, vytvorená MDA vinutia statora, je distribuovaná vo vesmíre as a MDS F3F \u003d FA Sinusoilne bez ohľadu na polohu rotora a polohu excitácie.
V prístavných generátoroch je vzduchová medzera nerovnomerná v dôsledku formy Tipy typu Pole a vďaka interpolárnemu priestoru naplnenému medeným vinutím excitáciou a izolačným materiálom. Preto magnetická odolnosť vzduchovej medzery pod pólovými hrotmi je významne nižšia ako v oblasti medziproduktu. Os pulisovho rotora s.g. Nazval ho s pozdĺžnou osou D - D a os interpolarového priestoru - priečny osi tohto roka. Q - Q.
To znamená, že indukcia magnetického poľa statora a grafu jeho distribúcie vo vesmíre závisí od polohy vinutia MDS Wave F3F statora vinutia vzhľadom na rotor.
Predpokladajme, že amplitúda MDS prístavu navíjania F3F \u003d FA sa zhoduje s pozdĺžnou osou stroja D-D a priestorové rozloženie tohto MDS je sínusové. Navrhujeme tiež, aby excitačný prúd bol nulový io \u003d 0.
V prípade prehľadnosti sa zobrazí na obrázku lineárneho skenovania tohto MDS, z ktorého je možné vidieť, že indukcia magnetického poľa statora v poli špičky pólu je dostatočne veľká, av interpolarskom priestore Región ostro znižuje takmer na nulu kvôli veľkej odolnosti vzduchu.

Obrázok 6. Lineárne MDS skenovanie statora vinutia pozdĺž pozdĺžnej osi.

Takéto nerovnomerné rozdelenie indukcie s amplitúdenou B1dmaxom môže byť nahradená sinusoidovou distribúciou, ale s menšou amplitúdenou B1D1MAX.
Ak sa maximálna hodnota MDS statora F3F \u003d FA zhoduje s priečnou osou stroja, vzor magnetického poľa bude odlišný, ktorý je vidieť z výkresu lineárneho stroja MDS MDS.

Obrázok 7. Lineárne MDS skenovanie statora vinutia cez priečnu os.

K dispozícii je tiež rozsah indukcie v oblasti pólových látok viac ako v oblasti interpolarového priestoru. A je celkom zrejmé, že amplitúda hlavnej harmonickej indukcie poli Stator B1D1 pozdĺž pozdĺžnej osi je väčšia ako amplitúda indukcie B1Q1 poľa pozdĺž priečnej osi. Stupeň poklesu indukcie B1D1 a B1Q1, ktorý je spôsobený nerovnomerným vzduchovým medzerom berie do úvahy koeficienty:

Závisia od mnohých faktorov a najmä od vzťahu SIGMA / TAU (ľúto, neexistuje žiadny symbol) (relatívna klimatizácia), zo vzťahu

(Koeficient pólu prekrývania), kde VP je šírka špičky pólu a z iných faktorov.

Účelom tejto práce je zistiť energetické vlastnosti sériových synchrónnych generátorov na permanentné magnety, a najmä účinok zaťaženia, ktorý vytvára demagnetizačné pole (kotviaca reakcia), na zaťaženie charakteristické generátorov. Testovali sa dva synchrónne generátory disku rôznych výkonov a návrhov. Prvý generátor je reprezentovaný malý synchrónny generátor diskov s jedným magnetickým kotúčom s priemerom 6 palcov, so šiestimi pármi pólov a navíjací kotúč s dvanástimi vinutiami. Tento generátor je znázornený na skúšobnej lavici (Foto č. 1) a jeho úplné testy sú opísané v mojom článku :, Experimentálne štúdie energetická účinnosť Získanie elektrickej energie z magnetického poľa permanentných magnetov. " Druhý generátor je reprezentovaný veľkým generátorom disku s dvoma magnetickými diskami s priemerom 14 palcov, s piatimi pármi pólov a navíjací kotúč s desiatimi vinutiami. Tento generátor ešte nebol komplexne testovaný a je znázornený na photos №3, nezávislý elektrický stroj, vedľa testovacej lavice malého generátora. Rotácia tohto generátora bola vytvorená jednosmerným motorom nainštalovaným na jeho puzdre.
Premenné výstupného napätia generátorov narovnaných, vyhladených kondenzátormi veľkej kapacity a meranie prúdov a napätí v oboch generátoroch sa pripravilo v jednosmernom prúde DT9205A digitálnych multimetrov. Pre malý generátor merania bol vytvorený štandardom striedavý prúdový frekvencia 60Hz, ktorý pre malý generátor zodpovedal 600 ot / min., Pre malý merací generátor bol tiež vyrobený na viacnásobnej frekvencii 120 Hz, čo zodpovedá 1200 ot / min. Zaťaženie oboch generátorov bolo čisto aktívne. V malom alternátore s jedným magnetickým kotúčom bol magnetický obvod otvorený a vzduchová medzera medzi rotorom a statorom bola asi 1 mm. Vo veľkom generátore, s dvoma magnetickými diskami, magnetický obvod bol uzavretý a vinutia boli umiestnené v 12 mm vzduchovej medzere.
Pri opise fyzikálnych procesov v oboch generátoroch je Axiom, že v permanentných magnetoch je magnetické pole vždy a nemôže sa znížiť ani zvýšiť. Je to dôležité pri analýze povahy vonkajších charakteristík týchto generátorov. Preto ako premenná zvážime len meniace sa demagnetizačné pole nakladacích vinutí generátorov. Vonkajšia charakteristika malého generátora, pri frekvencii 60 Hz, je znázornená na obr. 1, ktorý tiež zobrazuje výstupnú elektrickú krivku generátora RGGEN a krivku KPE. Charakter krivky vonkajšej charakteristiky generátora je možné vysvetliť na základe nasledujúcich úvah - ak je veľkosť magnetického poľa na povrchu magnetov a potom sa nezmení, keď odstraňuje z tohto povrchu, znižuje sa A, a je mimo tela magnetu, sa môže zmeniť. Pri nízkych nákladných prúdoch sa zaťaženie nakladacích vinutí generátora interaguje so oslabenou, rozptýlenou časťou pole magnetov a výrazne ju znižuje. V dôsledku toho sa ich spoločná oblasť výrazne znižuje a výstupné napätie prudko klesá parabolom, pretože sila demagnetizačného prúdu je úmerná svojmu štvorcovu. To potvrdzuje obraz magnetického poľa magnetu a navíjanie získané železným pilitou. Na fotografii №1 je viditeľný obraz len magnetu sám, a jasne vidí, že polia z oblasti zameranej na póly vo forme pilín spojky. Bližšie k stredu magnetu, kde je pole všeobecne nula, pole je veľmi oslabené, takže nemôže ani pohnúť pilín. Toto je oslabené pole a resetujte reakciu navíjacej kotvy, s malým prúdom v 0,1A, ako je možné vidieť na fotografii číslo 2. S ďalším nárastom prúdu zaťaženia sa silnejšie polia magnetu znížili bližšie k ich pólom, ale na zníženie ďalšieho, rastúce pole magnetu, navíjanie nemôže, a krivka vonkajšej charakteristiky generátora postupne narovnávať a otočí sa do priamej závislosti výstupného napätia generátora z prúdu zaťaženia. Okrem toho, na túto lineárnu časť nosných charakteristík, napätie pod zaťažením sa znižuje menej ako na nelineárne a vonkajšia charakteristika sa stáva ZESH. Prístupuje sa k charakteristike konvenčného synchrónneho generátora, ale s menším počiatočným napätím. V priemyselných synchrónnych generátoroch je povolené až 30% poklesu napätia pod menovitým zaťažením. Pozrime sa, aké percento poklesu napätia v malého generátora pri 600 a 1200 ot / min. S 600 otáčok, jeho napätie jeho voľnobežného zdvihu bolo 26 voltov a pod prúdom zaťaženia 4 zosilňovačov, klesol na 9 voltov, znížil sa o 96,4% - to je veľmi vysoký pokles napätia, viac ako trikrát zvláštna sadzba. S 1200 otáčok sa nečinné napätie už stalo 53,5 voltov a pod prúdom zaťaženia 4 zosilňovačov, klesla na 28 voltov, tj znížil o 47,2% - je to bližšie k 30% prípustnému. Zvážte však numerické zmeny v tuhosti vonkajších charakteristík tohto generátora v širokom spektre zaťaženia. Tuhosť nákladovej charakteristiky generátora je určená rýchlosťou výskytu výstupného napätia pri zaťažení, takže ho vypočítavame, od voľnobehového zdvihu generátora. Sharp a nelineárny pokles v tomto napätí je pozorovaný o prúde v jednom amp, a je najvýraznejší k prúdu 0,5 AMPS. Takže, s nosným prúdom 0,1 AMPS, napätie je 23 voltov a klesá v porovnaní s voľnobežným zdvihom 25 voltov, o 2 volty, čo je rýchlosť napätia je 20 V / A. S zaťažením v 1,0 ampére je napätie už 18 voltov a kvapky o 7 voltov, v porovnaní s voľnobňovým napätím, to znamená, že rýchlosť napätia je už 7 V / A, dokonca sa znížila o 2,8-krát. Takéto zvýšenie tuhosti vonkajšej charakteristiky pokračuje a s ďalším nárastom zaťaženia generátora. Takže, s nosným prúdom 1,7 AMP, napätie klesá z 18 voltov na 15,5 voltov, dokonca aj rýchlosť napätia je už 3,57 v / a, a s nosným prúdom 4 ampry, napätie od 15,5 voltov klesne na 9 volt , Tj rýchlosť poklesu napätia klesá na 2,8 v / a. Takýto spôsob je sprevádzaný konštantným zvýšením výstupného výkonu generátora (obr. 1), pričom súčasne zvyšuje tuhosť jeho vonkajších charakteristík. Zvýšenie výstupného výkonu, s týmito 600 ot / min, poskytuje pomerne vysoký generátor KPE v 3,8 jednotkách. Podobné postupy sa vyskytujú pri dvojitej rýchlosti synchrónnej generátora (obr. 2), tiež silný štvoruhodný pokles výstupného napätia pri nízkych prúdových prúdoch s ďalším nárastom tuhosti jeho vonkajšej charakteristiky s nárastom zaťaženia, rozdiely len v numerické hodnoty. Vezmite len dva extrémne prípady zaťaženia generátora - minimálne a maximálne prúdy. Takže, s minimálnym nosným prúdom 0,08 A, napätie je 49,4 V, a spadá v porovnaní s napätím 53,5 V na 4,1 V. Skúška rýchlosť poklesu napätia je 51,25 V / A, a viac ako dvojnásobok rýchlosti na 600 ot / min. S maximálnym prúdovým prúdom 3,83 A, napätie je už 28,4 V a spadá, v porovnaní s 42 V pri prúde 1,0 A, pri 13,6 V., rýchlosť poklesu napätia bola 4,8 V / A, a 1,7-krát presahuje Táto rýchlosť pri 600 ot / min. Z toho môžeme dospieť k záveru, že zvýšenie rýchlosti otáčania generátora výrazne znižuje tuhosť svojich vonkajších charakteristík na jeho počiatočnej časti, ale významne ho nerená v lineárnej časti jej zaťaženia. Je charakteristické, že pri plnom zaťažení generátora v 4 zosilňovačoch je percentuálny pokles napätia menší ako 600 otáčok. To je vysvetlené skutočnosťou, že výstupný výkon generátora je úmerný štvorcovým štvorcom vytvoreným napätím, dokonca aj obrat rotora a výkon demagnetívneho prúdu je úmerný štvorcovi zaťaženia prúdu. Preto pri nominálnom, plnom zaťažení generátora sa vykazuje demagnetizačný výkon, vzhľadom k výstupu, sa ukáže, že je menej a zníži sa pokles napätia. Hlavným pozitívnym znakom vyššej rýchlosti otáčania malého generátora je významným zvýšením jeho KPE. Pri 1200 ot / min sa generátor KPE zvýšil z 3,8 jednotiek pri 600 ot / min, až po 5,08 jednotiek.
Veľký generátor má koncepčne iný dizajn založený na aplikácii druhého zákona Circhoff v magnetických obvodoch. Tento zákon uvádza, že ak sú v magnetickom okruhu, alebo niekoľko zdrojov MDS (ako permanentné magnety), potom v magnetickom okruhu, tieto MDS algebraicky zhrnuté. Preto, ak berieme dve identické magnety a niektoré z ich variepetných pólov s magnetickým obvodom s magnetickým jadrom, potom vo vzduchovej medzere iných dvoch rôznych pólov sú zdvojnásobené MDS. Tento princíp je položený v konštrukcii veľkého generátora. Rovnaký byt na forme vinutia, ako v magnetickom generátore, sa umiestni do tejto tvorenej vzduchovej medzery s dvojitým MDS. Ako ovplyvnilo vonkajšiu charakteristiku generátora, ukázala svoje testy. Testy tohto generátora sa uskutočnili pri štandardnej frekvencii 50Hz, ktorá, rovnako ako v malého generátora, zodpovedá 600 ot / min. Uskutočnil sa pokus o porovnanie vonkajších charakteristík týchto generátorov s rovnakým stresom ich voľnobehu. Na tento účel sa rýchlosť otáčania veľkého generátora znížila na 108 otáčok za minútu a jeho výstupné napätie kleslo na 50 voltov, napätie v blízkosti voľnobežného zdvihu malého generátora rýchlosťou 1200 ot / min. Vonkajšia charakteristika takto získaného veľkého generátora je znázornená na rovnakom obrázku č. 2, kde je znázornená aj vonkajšia charakteristika malého generátora. Porovnanie týchto charakteristík ukazuje, že s takým veľmi nízkym výstupným napätím pre veľký generátor je jej vonkajšia charakteristika veľmi mäkká, dokonca aj v porovnaní s takou tuhou vonkajšou charakteristikou malého generátora. Vzhľadom k tomu, že obaja duchovní generátori sú schopní samozverejčence, bolo potrebné zistiť, čo je potrebné pre to v ich energetických vlastnostiach. Preto experimentálna štúdia sily spotrebovanej elektromotorom pohonu bola vykonaná bez spotreby voľnej energie z veľkého generátora, to znamená, že meranie straty voľnobehu generátora. Tieto štúdie boli vykonané pre dva rôzne prenosové pomery spodného redukcie medzi elektrickým hriadeľom motora a hriadeľom generátorov, aby ovplyvnili spotrebu energie generátora nečinnosti. Všetky tieto merania sa uskutočnili v rozsahu od 100 do 1000 rpm. Merané napájacie napájacie napätie hnacieho motora spotrebovaného prúdom spotrebovaného prúdom sa meralo a výkon voľnobehu generátora sa vypočítal počas prevodového pomeru prevodovky rovný 3,33 a 4,0. Na obr. 3 predstavuje grafy zmien v týchto hodnotách. Napájacie napätie hnacieho elektromotora lineárne zvýšil s rastúcimi otáčkami na oboch prevodových pomeroch a spotrebovaný prúd mal malú nelineáriu, korunovanú kvadratickou závislosťou elektrickej zložky sily prúdu. Mechanická zložka spotrebovanej energie, ako je známa, lineárne závisí od rýchlosti otáčania. Je potrebné poznamenať, že zvýšenie prevodového pomeru prevodovky znižuje prúd spotrebovaný v celom rozsahu rýchlostí a najmä pri vysokých rýchlostiach. A to sa prirodzene ovplyvňuje oboch spotrebovaných energie - táto kapacita sa znižuje v pomere k zvýšeniu prevodového pomeru prevodovky a v tomto prípade asi o 20%. Vonkajšia charakteristika veľkého generátora sa odstránila len počas prevodového pomeru rovného do štyroch, ale pri dvoch otáčkach - 600 (frekvencia 50 Hz) a 720 (frekvencia 60 Hz). Tieto vlastnosti zaťaženia sú znázornené na obr. Tieto charakteristiky, na rozdiel od vlastností malého generátora, sú lineárne, s veľmi malým poklesom napätia pod zaťažením. Takže pri 600 ot / min, napätie voľnobežného zdvihu v roku 188 pri nosnom prúde 0,63 A klesol na 1,0 V. pri 720 ot / min, nečinné napätie zdvih v 226 pri zaťažení 0,76 a klesol 1,0 B. s ďalším nárastom 1,0 B. Zaťaženie generátora, tento vzor zostal, a jeden môže predpokladať, že rýchlosť napätia je približne 1 V na AMPER. Ak považujete za percentuálny pokles napätia, potom pre 600 otáčok to bolo 0,5%, a počas 720 otáčok 0,4%. Tento pokles napätia je spôsobený len k poklesu napätia na aktívnom náraze navíjacieho reťazca generátora - vinutie, usmerňovacie a usmerňovacie vodiče a je približne 1,5 ohms. Demagnetizačný účinok navíjania generátora pod zaťažením sa nezobrazil, alebo sa prejavil veľmi slabý pri vysokých nosných prúdoch. To je vysvetlené skutočnosťou, že dvojité magnetické pole, v takej úzkej vzduchovej medzere, kde sa nachádza navíjanie generátora, môže reakcia kotvy prekonať a zastrašovanie je generované V. Tetom dvojité magnetické pole magnetov. Hlavná vec výrazná funkcia Vonkajšie charakteristiky veľkého generátora je, že pri nízkych nosných prúdoch sú lineárne, neexistujú žiadne prudké poklesy napätia, ako v malého generátora, a to je vysvetlené skutočnosťou, že existujúca kotva sa nemôže prejavovať, nemôže sa prekonať oblasti permanentných magnetov. Preto môžete vykonať nasledujúce odporúčania pre vývojárov generátorov CE na trvalých magnetoch:

1. V žiadnom prípade nepoužívajte otvorené magnetické obvody v nich, vedie k silnému rozptylu a krátkemu používaniu magnetického poľa.
2. Disperzné pole je ľahko prekonané kotvou odozvy, čo vedie k prudkému zmierneniu vonkajších charakteristík generátora, a nie je možné odstrániť vypočítaný výkon z generátora.
3. Výkon generátora môžete zdvojnásobiť, pričom súčasne zvyšuje tuhosť vonkajšej charakteristiky, aplikovaním dvoch magnetov v magnetickom reťazci a vytvorenie poľa s dvojitým MDS.
4. V tejto oblasti so zdvojnásobenými MDS je nemožné umiestniť cievky s feromagnetickými jadrami, pretože to vedie k magnetickej zlúčenine dvoch magnetov a zmiznutie zdvojnásobujúceho účinku MDS.
5. V elektrickom pohone generátora použite takýto prevodový pomer prevodovky, ktorý vám najviac umožní znížiť stratu na vstupnom generátore pri nečinnosti.
6. Odporúčam dizajn disku generátora, je to najviac jednoduchý dizajnK dispozícii vo výrobe doma.
7. Disk konštrukcia umožňuje použitie puzdra a hriadeľa s medveďmi z bežného elektromotora.

A konečne, želám vám vytrvalosť a trpezlivosť pri vytváraní
Skutočný generátor.

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

Trestným prvkom synchrónneho generátora je pevná súvislosť 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 predstavuje funkčnú schému synchrónneho generátora. 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 ochrannú jednotku ( 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).
Pri nízkych výrobných generátoroch sa používa princíp 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 Generátory.
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!

Oblasti aktivity (technológia), na ktorú sa popísaný vynález týka

Know-how sa autor autora týka oblasti elektromaccinkovania, najmä na synchrónne generátory s excitáciou z permanentných magnetov, a môže byť použitý v autonómnych zdrojoch elektrickej energie na vozidlách, lodiach, ako aj v autonómnych zdrojoch napájania spotrebiteľom striedaním prúdu ako štandardná priemyselná frekvencia a zvýšená frekvencia a v autonómnych elektrárňach ako zdroj zváracieho prúdu na vedenie elektrického oblúkového zvárania v terénnych podmienkach.

PODROBNÝ OPIS VYNÁLEZU

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 ložísk excitácie (pozri napr. 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 ,).).

Synchrónny generátor s permanentnými magnetmi, ktoré obsahujú nosič statora uzla s nosnými ložiskami, na ktorých je na okraji obvodu namontované prstencové magnetické jadro s výstupkovými ložiskami, ktoré sú vybavené elektrickými cievkami umiestnenými s kotvovým vinutím statora, Nastavte s možnosťou otáčania okolo magnetickej elektrárne statorového kruhu s namontovaným na vnútornej bočnej stene s prstencou magnetickou vložkou so striedaním v kruhovom smere magnetickými pólmi, ktoré pokrývajú výčnelky pólov s elektrickými cievkami kotviaceho vinutia zadaného statora Kruhový magnetický plynovod (pozri napríklad patent Ruskej federácie č. 2141716, Cl. N 02 až 21/12 na požiadanie č. 4831043/09 DATUM 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 ).

RNRNRN RNRNRN RNRNRN.

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;

RNRNRN RNRNRN RNRNRN.

Obrázok 2 je synchrónny generátor s excitáciou z permanentných magnetov, zobrazenie A;

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 elektrického obvodu kotevných vinutí 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;

schematicky schematicky vektorový diagram zmeny hodnôt synchrónnych fázových napätí generátora v uhlovom obrátení zodpovedajúcich fáz navíjacích vinutí statora (modul statorového uzla) do príslušného uhla a pri pripájaní zadaných fáz podľa " Star "Schéma

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";

rovnako pri pripájaní fáz kotviaceho vinutia statora podľa schémy "trojuholník"

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

diagram s grafom závislosti výstupného lineárneho napätia synchrónneho generátora z geometrického uhla zvrátenia rovnakých názvových fáz kotviaceho vinutia statora s prinášaním zodpovedajúceho elektrického uhla otáčania napätia vektora vo fáze Pripojte fázu podľa diagramu "Star"

RNRNRN RNRNRN RNRNRN.

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";

graf s grafom závislosti od výstupného lineárneho napätia synchrónneho generátora z geometrického uhla zvrátenia rovnakých názvov fáz kotviaceho vinutia statora s uložením zodpovedajúceho elektrického uhla otáčania vektora napätia v Fáza na pripojenie fáz podľa trojuholníkovej schémy

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, vybavenej elektrickými cievkami 6 umiestnenými na nich s multipházou (napríklad trojfázovými a všeobecnými, m-fázovými) kotevnými vinutiami 7, 8 statora nainštalovaného na nosnom hriadeli 9 s možnosťou otáčania v uvedených nosných ložiskách 1, 2, 3, 4 okolo nosného uzla statora skupiny identických rotorov kruhu 10, s krúžkovými magnetickými vložkami 11 namontovanými na vnútornej bočnej steny (napríklad vo forme vo forme Monolitické magnetické krúžky vyrobené z práškového magnetoisotropného materiálu) s magnetickými pólmi z P-pary striedajúcej sa v obvodovom smere (v tejto verzii generátora, počet párov P magnetických pólov rovných 8) pokrývajúci pól Výčnelky s elektrickými zvitkami 6 kotevných vinutí 7, 8 špecifikovaných magnetických línií 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 obal 17 s vnútornou tvrdiacou prírubou 18. Kruhové puzdrá 12 nosnej zložky statora uzla sú konjugát s vnútornou valcovou bočnou stenou s jedným z uvedených nosných ložísk (s nosnými ložiskami 1, 3), druhý z nich (2, 4) sú konjugát s stenami centrálnych otvorov "A" na koncoch 15 špecifikovaných vhodných okuliarov 14. Kruhové plášte 17 King Rotory 10 sú pevne spojené s nosným hriadeľom 9 pomocou montážnych uzlov a každý z kruhových magnetických rúrok 5 v zodpovedajúcom module statorového uzla je namontovaný na špecifikovanom kruhovej objímke 12, pevne spojené s vonkajšou odolnou odolnou prírubou 13 bočnej valcovej steny 16 šálky 14 a tvoriacim spolu s veľvyslanca Nažive prstencová dutina "B", v ktorej je špecifikovaná zodpovedajúce kruhové magnetické potrubie 5 umiestnené 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 montážnych uzlov spájajúcich kruhový plášť 17 zodpovedajúceho prstencového rotora 10 s nosným hriadeľom 9 obsahuje 10 nábojov 9 s prírubou 20, pevne spojené s vnútornou rezistentnou prírubou 18 zodpovedajúceho kruhového plášťa 17. Disk uhlové zvrátenie modulov uzla statora statora, pokiaľ ide o priateľa v prezentovanom súkromnom uskutočnení, bolo vyrobené vo forme skrutkovacieho mechanizmu so skrutkou 21 a maticou 22 a nosným uzlom uhlovej obrátenia sekcií časti statora je upevnená na jednom z uvedených okuliarov 14, ktoré nosia očko 23, a na druhom šálke 14, nosná tyč 24. Skrutka 21 podvozku je zásaditá dvojzložkovým závesom (záves s dvoma stupňami Sloboda) jedným koncom "v" osi 25, rovnobežne s O-O1 osou uvedeného nosného hriadeľa 9, s uvedeným referenčným dĺbkou 24, vyrobený z oblúka kruhu k Grootovi Guide "a maticu 22 z Nosný mechanizmus je sklopne spojený s jedným Koniec s uvedeným nosným očkom 23 bol vyrobený na druhom konci s stopkou 26 prešiel cez vodiaci otvor "G" v nosnom paneli 24 a je vybavený blokovacím prvkom 27 (blokovacia 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.

Ďakujem vám veľmi pekne za váš príspevok k rozvoju domácich vedy a techniky!