ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร สิ้นสุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กถาวรในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบไม่สัมผัสที่มีแม่เหล็กถาวร (SGPM) มีวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย ไม่ใช้พลังงานในการกระตุ้นและเพิ่มประสิทธิภาพ มีความน่าเชื่อถือสูง มีความไวต่อปฏิกิริยาของกระดองน้อยกว่าเครื่องทั่วไป ด้วยคุณสมบัติการกำกับดูแลที่ต่ำเนื่องจากความจริงที่ว่าเวิร์กโฟลว์คืออะไร แม่เหล็กถาวรไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในวงกว้าง อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี คุณลักษณะนี้ไม่ได้ชี้ขาดและไม่ได้ป้องกันการใช้งานที่กว้างขวาง

CVD ส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีระบบแม่เหล็กพร้อมแม่เหล็กถาวรที่หมุนได้ ดังนั้นระบบแม่เหล็กจึงแตกต่างกันในการออกแบบโรเตอร์ (ตัวเหนี่ยวนำ) เป็นหลัก สเตเตอร์ของ SGPM มีการออกแบบที่เกือบจะเหมือนกับในเครื่อง AC แบบคลาสสิก โดยปกติแล้วจะมีแกนแม่เหล็กทรงกระบอกที่ประกอบจากแผ่นเหล็กไฟฟ้า บนพื้นผิวด้านในซึ่งมีร่องสำหรับวางขดลวดกระดอง ช่องว่างการทำงานระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ใน SGPM นั้นแตกต่างจากเครื่องซิงโครนัสทั่วไป โดยพิจารณาจากความสามารถทางเทคโนโลยี การออกแบบของโรเตอร์ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยแม่เหล็กและ คุณสมบัติทางเทคโนโลยีวัสดุแม่เหล็กแข็ง

โรเตอร์พร้อมแม่เหล็กทรงกระบอก

ที่ง่ายที่สุดคือโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กทรงกระบอกเสาหินชนิดวงแหวน (รูปที่ 5.9 ก) แม่เหล็ก 1 หล่อขึ้นโดยติดตั้งบนเพลาพร้อมปลอก 2 เช่น ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ การสะกดจิตของแม่เหล็กจะดำเนินการในทิศทางรัศมีในการติดตั้งการทำให้เป็นแม่เหล็กแบบหลายขั้ว เนื่องจากแม่เหล็กมีความแข็งแรงทางกลต่ำ ที่ความเร็วเชิงเส้นสูง แม่เหล็กจึงถูกใส่ไว้ในเปลือก (ผ้าพันแผล) ของวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก

โรเตอร์หลายแบบที่มีแม่เหล็กทรงกระบอกคือโรเตอร์สำเร็จรูปจากแต่ละส่วน 1 จากเปลือกเหล็กที่ไม่ใช่แม่เหล็ก 3 (รูปที่ 5.9, b) แม่เหล็กแบ่งส่วนด้วยสนามแม่เหล็ก 1 อยู่ในปลอกแขน 2 ด้วยเหล็กแม่เหล็กและยึดติดแน่นไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม ตัวอย่างเช่น ด้วยกาว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์ของการออกแบบนี้ เมื่อแม่เหล็กมีความเสถียรในสถานะอิสระ จะมีรูปร่างของเส้นโค้ง EMF ใกล้กับไซนัส ข้อดีของโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กทรงกระบอกคือความเรียบง่ายและความสามารถในการผลิตของการออกแบบ ข้อเสียคือการใช้ปริมาตรของแม่เหล็กต่ำเนื่องจากความยาวที่เล็กของเส้นสนามเฉลี่ยของเสา ชม และ. ด้วยจำนวนขั้วที่เพิ่มขึ้น ค่า ชม และลดลงและการใช้ปริมาตรของแม่เหล็กลดลง

รูปที่ 5.9 - โรเตอร์ กับ แม่เหล็กทรงกระบอก: a - เสาหิน, b - สำเร็จรูป

โรเตอร์พร้อมแม่เหล็กรูปดาว

ใน SGPM ที่มีกำลังสูงถึง 5 kVA มีการใช้โรเตอร์รูปดาวที่มีเสาเด่นชัดโดยไม่มีเสารอง (รูปที่ 5.10, ก) ในการออกแบบนี้ แม่เหล็กรูปดาวจะติดตั้งบนเพลาบ่อยขึ้นโดยการเทโลหะผสมที่ไม่ใช่แม่เหล็ก 2 แม่เหล็กยังสามารถมองเห็นได้โดยตรงบนเพลา เพื่อลดผลกระทบจากการล้างอำนาจแม่เหล็กของสนามปฏิกิริยากระดองด้วยกระแสไฟช็อตช็อตบนโรเตอร์ในบางกรณีระบบแดมเปอร์ 3 จะถือว่า ตามกฎแล้วโดยการเทโรเตอร์ด้วยอลูมิเนียม . ที่ความเร็วสูง ผ้าพันแผลที่ไม่ใช่แม่เหล็กจะถูกกดลงบนแม่เหล็ก

อย่างไรก็ตาม เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีภาระมากเกินไป ปฏิกิริยาตามขวางของกระดองอาจทำให้ขอบขั้วไม่สมมาตร การปรับสภาพแม่เหล็กใหม่ดังกล่าวจะบิดเบือนรูปร่างของสนามในช่องว่างการทำงานและรูปร่างของเส้นโค้ง EMF

วิธีหนึ่งที่จะลดผลกระทบของสนามกระดองบนสนามแม่เหล็กคือการใช้เสารองเท้ากับเหล็กแม่เหล็กอ่อน โดยการเปลี่ยนความกว้างของฐานรอง (การปรับฟลักซ์ของเสา) จะทำให้สามารถใช้แม่เหล็กให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้ นอกจากนี้ ด้วยการเปลี่ยนการกำหนดค่าของฐานรอง คุณจะได้รูปร่างที่ต้องการของสนามในช่องว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในรูป 5.10, b แสดงการออกแบบโรเตอร์รูปดาวสำเร็จรูปที่มีแม่เหล็กถาวรแบบแท่งปริซึมพร้อมฐานรอง แม่เหล็กที่มีสนามแม่เหล็กแบบเรเดียล 1 ติดตั้งอยู่บนปลอกแขน 2 ด้วยวัสดุแม่เหล็กแบบอ่อน ที่ขั้วแม่เหล็กจะวางทับรองเท้าเสา 3 อันทำจากเหล็กแม่เหล็ก เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงทางกลของ ba

รูปที่ 5.10 - โรเตอร์ประเภทสตาร์: a - ไม่มีรองเท้าโพล; b - สำเร็จรูปด้วยรองเท้าเสา

Shmaks ถูกเชื่อมเข้ากับเม็ดมีดที่ไม่ใช่แม่เหล็ก 4 ก่อตัวเป็นผ้าพันแผล ช่องว่างระหว่างแม่เหล็กสามารถเติมด้วยโลหะผสมอลูมิเนียมหรือสารประกอบ

ข้อเสียของโรเตอร์รูปดาวกับฐานรองรวมถึงความซับซ้อนของการออกแบบและการลดปริมาณของโรเตอร์ด้วยแม่เหล็ก

ใบพัดที่มีเสารูปกรงเล็บ

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีเสาจำนวนมาก การออกแบบใบพัดที่มีเสารูปกรงเล็บถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โรเตอร์รูปกรงเล็บ (รูปที่ 5.11) ประกอบด้วยแม่เหล็กทรงกระบอก 1 ซึ่งถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในแนวแกน วางบนปลอกที่ไม่ใช่แม่เหล็ก 2. ครีบที่ 3 และ 4 ที่มีเหล็กแม่เหล็กอ่อนติดกับปลายแม่เหล็กมีรูปกรงเล็บ ส่วนที่ยื่นออกมาเป็นเสา ส่วนที่ยื่นออกมาของหน้าแปลนด้านซ้ายทั้งหมดเป็นขั้วเหนือ และส่วนที่ยื่นออกมาของหน้าแปลนด้านขวาเป็นขั้วใต้ ส่วนที่ยื่นออกมาของหน้าแปลนจะสลับกันไปรอบๆ เส้นรอบวงของโรเตอร์ ทำให้เกิดระบบกระตุ้นแบบหลายขั้ว พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากใช้หลักการโมดูลาร์โดยการวางแม่เหล็กหลายอันที่มีเสารูปกรงเล็บบนเพลา

ข้อเสียของโรเตอร์แบบกรงเล็บคือ: ความซับซ้อนสัมพัทธ์ของการออกแบบ, ความยากในการดึงดูดแม่เหล็กในโรเตอร์ที่ประกอบ, ฟลักซ์การรั่วขนาดใหญ่, เป็นไปได้ที่จะงอปลายของส่วนที่ยื่นออกมาด้วยความเร็วสูง, การวัดการเติม ปริมาตรของโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กมีหน่วยวัด

มีการออกแบบของโรเตอร์ที่มีการผสมผสาน PM ที่หลากหลาย: ด้วยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานของแม่เหล็ก MRS พร้อมการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของโรเตอร์ที่สัมพันธ์กับสเตเตอร์ ระบบสำหรับควบคุมร่วมกันของการกระตุ้น SHPM จาก PM และแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคู่ขนาน ไขลาน ฯลฯ สำหรับการติดตั้งหลอดแก้วแบบไม่มีเกียร์ วิธีที่ดีที่สุดคือการใช้ SGPM หลายตัว

รูปที่ 5.11 - โรเตอร์ประเภทกรงเล็บ

รุ่นเสา มีประสบการณ์ในเยอรมนี ยูเครน และประเทศอื่นๆ ในการพัฒนาและประยุกต์ใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำสำหรับกังหันลมแบบไม่มีเฟืองด้วยความเร็วรอบ 125-375 รอบต่อนาที

เนื่องจากข้อกำหนดหลักสำหรับกังหันลมแบบไม่มีเฟือง - เพื่อให้มีความเร็วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่ำ - ขนาดและน้ำหนักของ SHPM ถูกประเมินค่าสูงเกินไปเมื่อเทียบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วสูงที่มีกำลังใกล้เคียงกัน ในตัวเรือน 1 (รูปที่ 5.12) มีสเตเตอร์ธรรมดา 2 พร้อมขดลวด 3. โรเตอร์ (ตัวเหนี่ยวนำ) 4 พร้อมแผ่นนีโอไดเมียม-เหล็ก-โบรอน 5 ติดกาวที่พื้นผิวด้านนอกบนเพลา 6 พร้อมตลับลูกปืน 7. ตัวเรือน 1 ยึดติดอยู่ ฐาน 8 ชั้น "เชื่อมต่อกับส่วนรองรับกังหันลมและโรเตอร์ 4 เชื่อมต่อกับเพลากังหันลม (ไม่แสดงในรูปที่ 5.12)

ที่ความเร็วลมต่ำสำหรับกังหันลม จำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับ ความเร็วต่ำการหมุน ในกรณีนี้ ระบบมักจะไม่มีกระปุกเกียร์และเพลาจะเชื่อมต่อโดยตรงกับเพลา เครื่องกำเนิดไฟฟ้า. ทำให้เกิดปัญหาในการได้รับแรงดันไฟขาออกและกำลังไฟฟ้าที่สูงเพียงพอ วิธีหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลายขั้วที่มีโรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เพียงพอ ในกรณีนี้ โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำได้โดยใช้แม่เหล็กถาวร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์แม่เหล็กถาวรไม่มีตัวสะสมและแปรงซึ่ง

รูปที่ 5.12 - แผนภาพโครงสร้างของ SGPM สำหรับกังหันลมแบบไม่มีเฟือง: 1- ตัวเรือน; 2 - สเตเตอร์; 3 - คดเคี้ยว; 4 - โรเตอร์; 5 - แผ่นแม่เหล็กถาวรที่มี Nd-Fe-B; 6 - เพลา; 7 - แบริ่ง; 8 - ฐาน

ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและเวลาในการทำงานได้อย่างมากโดยไม่ต้องบำรุงรักษาและซ่อมแซม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์แม่เหล็กถาวรสามารถสร้างขึ้นได้ตามรูปแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งแตกต่างกันในการจัดเรียงทั่วไปของขดลวดและแม่เหล็ก แม่เหล็กที่มีขั้วสลับกันอยู่บนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขดลวดที่มีทิศทางคดเคี้ยวที่สลับกันอยู่บนสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากโรเตอร์และสเตเตอร์เป็นดิสก์โคแอกเซียล เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้จะเรียกว่าแกนหรือดิสก์ (รูปที่ 5.13)

หากโรเตอร์และสเตเตอร์เป็นกระบอกโคแอกเซียลโคแอกเซียล เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้จะเรียกว่าเรเดียลหรือทรงกระบอก (รูปที่ 5.14) ในเครื่องกำเนิดเรเดียล โรเตอร์อาจอยู่ภายในหรือภายนอกของสเตเตอร์

รูปที่ 5.13 - แผนภาพแบบง่ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบแกน (ดิสก์)

รูปที่ 5.14 - แผนภาพแบบง่ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์แม่เหล็กถาวรประเภทรัศมี (ทรงกระบอก)

คุณลักษณะที่สำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มี PM เมื่อเทียบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสทั่วไปคือความยากลำบากในการควบคุมแรงดันไฟขาออกและทำให้มีเสถียรภาพ ถ้าธรรมดา เครื่องซิงโครนัสสามารถปรับฟลักซ์การทำงานและแรงดันไฟฟ้าได้อย่างราบรื่นโดยการเปลี่ยนกระแสกระตุ้น จากนั้นในเครื่องที่มีแม่เหล็กถาวรจะไม่สามารถทำได้ เนื่องจากฟลักซ์ Ф อยู่ภายในเส้นย้อนกลับที่ระบุและเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ในการควบคุมและทำให้แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสมีเสถียรภาพด้วยแม่เหล็กถาวร ต้องใช้วิธีการพิเศษ

หนึ่งในวิธีที่เป็นไปได้ในการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคือการนำองค์ประกอบ capacitive เข้าสู่วงจรไฟฟ้าภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยากระดองแบบแม่เหล็กตามยาว ลักษณะภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีลักษณะ capacitive ของโหลดเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยและอาจมีส่วนที่กำลังเติบโต ตัวเก็บประจุที่ให้ลักษณะ capacitive ของโหลดเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรโหลดโดยตรง (รูปที่ 5.15 ก) หรือผ่านหม้อแปลงลอยตัวซึ่งช่วยให้คุณลดมวลของตัวเก็บประจุโดยการเพิ่มแรงดันไฟในการทำงานและลดกระแส (รูปที่ S.1S, b) นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบขนานกับวงกลมกำเนิด (รูปที่ 5.15 จ)

รูปที่ 5.15 - การรวมตัวเก็บประจุที่มีเสถียรภาพในวงกลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยแม่เหล็กถาวร

เสถียรภาพที่ดีของแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มี PM สามารถทำได้โดยใช้วงจรเรโซแนนซ์ที่มีความจุ C และตัวเหนี่ยวนำความอิ่มตัว แอล วงจรเชื่อมต่อแบบขนานกับโหลดดังแสดงในรูปที่ 5.16, เอ ในรูปเฟสเดียว เนื่องจากความอิ่มตัวของตัวเหนี่ยวนำ การเหนี่ยวนำจะลดลงตามกระแสที่เพิ่มขึ้นและการพึ่งพาแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเหนี่ยวนำบนกระแสตัวเหนี่ยวนำไม่เป็นเชิงเส้น (รูปที่ 5.16, b) ในเวลาเดียวกัน การขึ้นต่อกันของแรงดันไฟบนความจุของกระแสไฟจะเป็นแบบเส้นตรง ที่จุดตัดของเส้นโค้ง และ ซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

รูปที่ 5.16 - การรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมแม่เหล็กถาวรโดยใช้วงจรเรโซแนนซ์: a - แผนภาพการเชื่อมต่อวงจร; b - ลักษณะแรงดันกระแสไฟ (b)

ทอรัสเรโซแนนซ์กระแสเกิดขึ้นในวงจรนั่นคือกระแสปฏิกิริยาไม่เข้าสู่วงจรจากภายนอก

หากแรงดันไฟลดลง ดังแสดงในรูปที่ 4.15, ข เมื่อเรามี นั่นคือวงจรใช้กระแสประจุไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิด ปฏิกิริยาแม่เหล็กตามยาวของกระดองซึ่งเกิดขึ้นในกรณีนี้มีส่วนช่วยในการเติบโต ยู . ถ้า แสดงว่าวงจรยังใช้กระแสอุปนัยจากเครื่องกำเนิด ปฏิกิริยาล้างอำนาจแม่เหล็กตามยาวของเกราะนำไปสู่การลดลง ยู.

ในบางกรณี เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใช้โช้กอิ่มตัว (DN) ซึ่งถูกแม่เหล็กโดยกระแสตรงจากระบบควบคุมแรงดันไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง ตัวควบคุมจะเพิ่มกระแสแม่เหล็กในตัวเหนี่ยวนำ การเหนี่ยวนำจะลดลงเนื่องจากความอิ่มตัวของแกน การกระทำของปฏิกิริยาล้างอำนาจแม่เหล็กตามยาวของกระดองลดลง เช่นเดียวกับแรงดันตกคร่อม DN ซึ่งช่วยให้ คืนค่าแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การควบคุมและการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มี PM สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์ในแต่ละเฟสซึ่งมีไทริสเตอร์ต้านขนานสองตัว แต่ละครึ่งคลื่นของเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าที่ด้านหน้าของคอนเวอร์เตอร์จะสอดคล้องกับแรงดันไปข้างหน้าบนไทริสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่ง หากระบบควบคุมให้สัญญาณให้เปิดไทริสเตอร์ด้วยความล่าช้าบ้างซึ่งสอดคล้องกับมุมควบคุม . เมื่อแรงดันไฟฟ้าด้านหลังคอนเวอร์เตอร์ลดลง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง มุมจะลดลงจนแรงดันตกคร่อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ด้วยความช่วยเหลือของตัวแปลงดังกล่าว ไม่เพียงแต่จะทำให้เสถียรเท่านั้น แต่ยังสามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตในช่วงกว้างด้วยการเปลี่ยนมุมได้อีกด้วย ข้อเสียของรูปแบบที่อธิบายคือการเสื่อมสภาพของคุณภาพแรงดันไฟฟ้าด้วยการเพิ่มขึ้นเนื่องจากลักษณะของฮาร์มอนิกที่สูงขึ้น

วิธีการที่อธิบายไว้ในการควบคุมและทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้อุปกรณ์ภายนอกที่หนักและเทอะทะที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นไปได้ที่จะทำให้เป้าหมายนี้สำเร็จโดยใช้ขดลวดแม่เหล็ก (PO) เพิ่มเติมในเครื่องกำเนิด กระแสตรงเปลี่ยนระดับความอิ่มตัวของสายแม่เหล็กเหล็กและทำให้ค่าการนำแม่เหล็กภายนอกเปลี่ยนไปตามแม่เหล็ก

แบบอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า ได้แก่ เครื่องจักรไฟฟ้าและเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสชนิดปลายซึ่งสามารถนำมาใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าในกังหันลมเป็นหลัก การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยตัวเรือนซึ่งวางองค์ประกอบสลับของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์) ทำในรูปแบบของดิสก์ที่ติดตั้งบนเพลาคงที่โดยที่ดิสก์สเตเตอร์เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับหลังอย่างถาวร แม่เหล็กได้รับการแก้ไขบนดิสก์โรเตอร์และบนดิสก์สเตเตอร์ - ขดลวดสร้างขดลวดวงแหวนด้วยเอาต์พุตของปลายผ่านรูตามแนวแกนในเพลาซึ่งตัวเรือนประกอบด้วยเกราะป้องกันสองตัว - ด้านหน้าและด้านหลังติดตั้งบนเพลาใน แบริ่ง, โล่ด้านหน้ามีฝาครอบ - เพลา, ดิสก์โรเตอร์ได้รับการแก้ไขบนเกราะด้านบน, ดิสก์สเตเตอร์จับจ้องอยู่ที่เพลาพร้อมลิงค์หลายใบมีดทั้งสองด้านโดยที่ใบมีดแต่ละใบวางอยู่ในช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวดไฟฟ้า . ข้อดีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้คือ: เล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องที่รู้จักในประเภทเดียวกันของตัวบ่งชี้กำลังน้ำหนักและขนาดเดียวกัน ความน่าเชื่อถือในการใช้งาน ความสะดวกในการผลิต ประสิทธิภาพสูง; ความสามารถในการผลิตของการประกอบ - การถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการบำรุงรักษา ความสามารถในการทำขนาดใด ๆ เนื่องจากการยึดแกนสเตเตอร์บนเพลาคงที่พร้อมลิงค์แบบหลายใบมีดทั้งสองด้าน

แบบจำลองอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า ได้แก่ เครื่องจักรไฟฟ้า และเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสชนิดปลาย ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าในกังหันลมเป็นหลัก

เป็นที่รู้จัก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรที่ทำขึ้นตามชนิดปลาย มีสเตเตอร์ ประกอบด้วยสองส่วนที่มีแกนแม่เหล็กรูปวงแหวนอยู่ในแนวโคแอกเซียลและขนานกัน ระหว่างที่วางโรเตอร์

ในการออกแบบที่ใช้โรเตอร์ทำในรูปแบบของดิสก์ซึ่งแม่เหล็กถาวรได้รับการแก้ไขทั้งสองด้านอันเป็นผลมาจากการที่พวกเขาสามารถถูกแม่เหล็กซ้ำจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งซึ่งทำให้คุณสมบัติลดลง ของแม่เหล็กถาวร และทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง

ใกล้กับวัตถุที่อ้างสิทธิ์มากที่สุดคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสปลายพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยโรเตอร์สองตัวที่มีแม่เหล็กถาวรและสเตเตอร์ระหว่างพวกมันด้วยขดลวดที่วางอยู่ในร่องเรเดียลซึ่งอยู่บนพื้นผิวปลายของสเตเตอร์

การวางขดลวดในช่องจะลดช่องว่างการทำงาน ซึ่งอาจนำไปสู่การเกาะติดของแกนสเตเตอร์แม่เหล็กถาวร อันเป็นผลมาจากการที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากลายเป็น

ใช้งานไม่ได้ การใช้สล็อตนำไปสู่การปรากฏตัวขององค์ประกอบฮาร์มอนิกที่ไม่ต้องการของกระแส, การเหนี่ยวนำในช่องว่างและเป็นผลให้การสูญเสียเพิ่มขึ้นและลดลงตามลำดับ ประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้า. โรเตอร์ดิสก์เชื่อมต่อกันด้วยหมุดจ่ายไฟ ซึ่งช่วยลดความแข็งแกร่งและความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง

ผลลัพธ์ทางเทคนิคของโซลูชันที่เสนอในรูปแบบที่มีประโยชน์คือการกำจัดการเกาะติดที่เป็นไปได้ของแกนสเตเตอร์ด้วยแม่เหล็กถาวร ซึ่งจะทำให้รับประกันการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่รับประกัน และลดการสูญเสีย และเป็นผลให้เพิ่มประสิทธิภาพด้วยการใช้ ขดลวดสเตเตอร์วงแหวน โมเดลนี้มีโครงสร้างที่เข้มงวดมากขึ้นเนื่องจากการเชื่อมต่อของโรเตอร์เข้าด้วยกันโดยยึดเข้ากับตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ แกนสเตเตอร์ถูกยึดไว้บนเพลาคงที่โดยมีการเชื่อมโยงแบบหลายใบมีดทั้งสองด้าน ซึ่งนำไปสู่การลดน้ำหนักและขนาดตัวบ่งชี้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบ end-face ด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรและทำให้สามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและภายนอกที่ใหญ่เพียงพอ โมเดลที่เสนอทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการผลิตของการประกอบและการถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการบำรุงรักษา

แบบจำลองยูทิลิตี้ถือว่ามีตัวเรือนซึ่งมีองค์ประกอบสลับของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์) ซึ่งทำในรูปแบบของดิสก์และติดตั้งบนเพลาคงที่ ในกรณีนี้สเตเตอร์เชื่อมต่อกับหลังอย่างแน่นหนา แม่เหล็กถาวรถูกตรึงบนดิสก์โรเตอร์ และคอยล์ถูกตรึงบนดิสก์สเตเตอร์ ทำให้เกิดขดลวดวงแหวนโดยมีเอาต์พุตของปลายผ่านรูตามแนวแกนในเพลา ตัวเรือนประกอบด้วยเกราะป้องกันสองตัว - ด้านหน้าและด้านหลัง ติดตั้งบนเพลาใน

แบริ่ง กระบังหน้ามีฝาครอบเพลา ดิสก์โรเตอร์ได้รับการแก้ไขบนเกราะด้านบน และดิสก์สเตเตอร์ได้รับการแก้ไขบนเพลาโดยการเชื่อมโยงหลายใบมีดทั้งสองด้าน โดยที่ใบมีดแต่ละใบจะอยู่ในช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวดไฟฟ้า

รูปที่ 1 แสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในส่วนตามยาว รูปที่ 2 - สเตเตอร์ (มุมมองด้านหน้า)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยสเตเตอร์ 1 และโรเตอร์ 2 ตัว 2 แกนสเตเตอร์ทำในรูปแบบของแผ่นดิสก์ที่ได้จากการม้วนแถบเหล็กไฟฟ้าบนแมนเดรลซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของสเตเตอร์ แกนกลางได้รับการแก้ไขระหว่างลิงค์หลายใบมีด 3 ทั้งสองด้าน ใบมีดแต่ละใบวางอยู่ในช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวด 4 ของขดลวดวงแหวน ลิงค์แบบหลายใบมีดถูกยึดเข้าด้วยกัน ฐานของพวกเขาทำในรูปแบบของบุชชิ่งที่ติดตั้งบนเพลาคงที่ 5. เพื่อป้องกันการหมุนของสเตเตอร์ที่เป็นไปได้การเชื่อมโยงจะได้รับการแก้ไขด้วยกุญแจ 6 เพื่อกำจัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของสเตเตอร์ กดเข้ากับไหล่ของเพลาและอีกอันถูกยึดด้วยบูชเหล็ก 7 ขันเข้ากับเพลารอบเส้นรอบวงด้วยสลักเกลียวสามตัว เพลามีรูตามแนวแกนซึ่งนำปลายของขดลวดออกมาที่กล่องขั้วต่อ

แกนของโรเตอร์ทำจากเหล็กโครงสร้าง เช่น แกนสเตเตอร์ ในรูปแบบของดิสก์ ซึ่งมีความกว้างเท่ากับความยาวของแม่เหล็กถาวร 8 แม่เหล็กถาวรเป็นส่วนที่เป็นรูปวงแหวนและติดกาวที่แกนกลาง ความกว้างของแม่เหล็กเท่ากับความกว้างของขดลวดสเตเตอร์และใกล้เคียงกับค่าของการแบ่งขั้ว ขนาดของพวกเขาถูก จำกัด ด้วยความกว้างของใบมีดที่วางอยู่ระหว่างขดลวดของขดลวดสเตเตอร์ แกนที่แนบมา

ขันสกรูหัวจมที่ด้านในของ endshields 9 และ 10 การใช้สกรูหัวจมจะลดระดับเสียงระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชิลด์ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ พวกเขายังเชื่อมต่อกันด้วยสกรูหัวจม - หนึ่งในโล่มีช่องพิเศษที่กดน็อตเหล็ก (เพื่อเสริมการเชื่อมต่อเนื่องจากอลูมิเนียมเป็นวัสดุที่อ่อนนุ่ม) ซึ่งสกรูนั้นถูกขันแล้ว ตลับลูกปืน 11 พร้อมจาระบีที่เติมอย่างถาวรและแหวนป้องกันสองตัวถูกติดตั้งในชีลด์ โล่แบริ่ง 9 มีฝาครอบเพลา 12 ทำจากเหล็ก มันทำหน้าที่สองอย่างในเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้: a) ปิดแบริ่ง; b) รับการหมุนของไดรฟ์ ฝาครอบเพลาติดกับแผ่นป้องกันแบริ่งด้วยสลักเกลียว 9 ตัวจากด้านใน

การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ดำเนินการดังนี้: ไดรฟ์ส่งแรงบิดผ่านฝาครอบเพลา 12 ไปยังร่างกายทั้งหมดอันเป็นผลมาจากการที่โรเตอร์เริ่มหมุน หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้คล้ายกับหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่รู้จัก: เมื่อโรเตอร์ 2 หมุน สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรจะตัดผ่านการหมุนของขดลวดสเตเตอร์ การเปลี่ยนแปลงทั้งในค่าสัมบูรณ์และทิศทาง และ ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าแปรผันในตัวมัน ขดลวดที่คดเคี้ยวเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมในลักษณะที่แรงเคลื่อนไฟฟ้าของพวกมันรวมกัน แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะนำมาจากปลายเอาต์พุตของขดลวดซึ่งไปยังกล่องขั้วต่อผ่านรูตามแนวแกนในเพลา 5

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ช่วยให้คุณสามารถขจัดการเกาะติดของแกนสเตเตอร์ด้วยแม่เหล็กถาวรและดังนั้นจึงรับประกันการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ให้

ความสามารถในการลดการกระเพื่อมและการสูญเสียพื้นผิวของเหล็กโดยใช้แกนแบบไม่มีรูพรุนและขดลวดสเตเตอร์แบบวงแหวนซึ่งเป็นผลมาจากการที่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังทำให้สามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้เนื่องจากการใช้โครงสร้างที่เข้มงวดมากขึ้น (เชื่อมต่อโรเตอร์เข้าด้วยกันโดยติดเข้ากับเคสเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เพื่อลดน้ำหนักและขนาดตัวบ่งชี้ที่กำลังไฟเท่ากันและ ทำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทุกขนาดโดยติดแกนสเตเตอร์เข้ากับเพลาคงที่พร้อมข้อต่อแบบหลายใบมีดทั้งสองด้าน โมเดลที่เสนอทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการผลิตของการประกอบและการถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการบำรุงรักษา

สิ้นสุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งมีตัวเรือนซึ่งวางองค์ประกอบสลับของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์) ทำในรูปแบบของดิสก์ที่ติดตั้งบนเพลาคงที่โดยที่ดิสก์สเตเตอร์เชื่อมต่ออย่างแน่นหนา แม่เหล็กจานโรเตอร์และบนดิสก์สเตเตอร์ - ขดลวดสร้างเป็นขดลวดวงแหวนโดยปลายของมันนำออกผ่านรูตามแนวแกนในเพลาซึ่งมีลักษณะเป็นตัวเรือนประกอบด้วยเกราะป้องกันสองตัว - ด้านหน้าและด้านหลัง , ติดตั้งบนเพลาในแบริ่ง, ชิลด์ด้านหน้ามีฝาครอบเพลา, ดิสก์โรเตอร์ได้รับการแก้ไขบนชีลด์ด้านบน, ดิสก์สเตเตอร์ได้รับการแก้ไขบนเพลาโดยการเชื่อมโยงหลายใบมีดทั้งสองด้านโดยวางใบมีดแต่ละใบไว้ ช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวดไฟฟ้า

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า กล่าวคือ เครื่องจักรไฟฟ้าไร้แปรงถ่าน โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใดๆ ที่ต้องใช้แหล่งพลังงานอิสระ ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัด ซึ่งในขณะเดียวกันก็รักษาการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้ จึงสามารถปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์เอาท์พุตของกระแสไฟฟ้าได้หลากหลายตามสภาพการทำงาน สาระสำคัญของการประดิษฐ์นี้อยู่ในความจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดซิงโครนัสแบบไม่มีแปรงที่มีแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยหนึ่งส่วนขึ้นไปซึ่งแต่ละส่วนมีโรเตอร์ที่มีแกนแม่เหล็กแบบวงกลมซึ่ง เลขคู่แม่เหล็กถาวร สเตเตอร์ที่บรรทุกแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนคู่จัดเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกัน และมีขดลวดสองเส้นที่มีขดลวดตรงข้ามกันเป็นชุด ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า แม่เหล็กถาวรถูกตรึงบนแกนแม่เหล็กในลักษณะที่ทำให้เป็นแถวคู่ขนานกันสองแถวที่มีขั้วไฟฟ้าสลับตามยาวและตามขวาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะวางเรียงตามแถวของขั้วดังกล่าว เพื่อให้แต่ละขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งอยู่เหนือแถวขนานของเสาโรเตอร์ จำนวนขั้วในหนึ่งแถว เท่ากับ n ตรงกับความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น จำนวนของแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดมักจะไม่เกินจำนวน (n-2) 12w.p. f-ly, 9 ป่วย

ภาพวาดสิทธิบัตร RF 2303849

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรไฟฟ้าไร้แปรงถ่าน โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใดๆ ที่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ

เครื่องซิงโครนัส AC ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในด้านการผลิตและในด้านการใช้พลังงานไฟฟ้า ทุกอย่าง เครื่องซิงโครนัสมีคุณสมบัติของการย้อนกลับนั่นคือแต่ละคนสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและในโหมดเครื่องยนต์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสเตเตอร์ซึ่งมักจะเป็นทรงกระบอกเคลือบกลวงที่มีร่องตามยาวบนพื้นผิวด้านในซึ่งมีขดลวดสเตเตอร์ตั้งอยู่และโรเตอร์ซึ่งเป็นแม่เหล็กถาวรของขั้วไฟฟ้าสลับซึ่งตั้งอยู่บนเพลาที่สามารถขับเคลื่อนได้ในอันเดียว วิธีหรืออย่างอื่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมกำลังสูง ขดลวดกระตุ้นที่อยู่บนโรเตอร์จะใช้เพื่อให้ได้สนามแม่เหล็กที่น่าตื่นเต้น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังไฟค่อนข้างต่ำจะใช้แม่เหล็กถาวรที่โรเตอร์

ที่ความเร็วคงที่ รูปร่างของเส้นโค้ง EMF ที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยกฎการกระจายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์เท่านั้น ดังนั้นเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรูปร่างที่แน่นอนและเพื่อแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพจึงใช้รูปทรงเรขาคณิตของโรเตอร์และสเตเตอร์ที่แตกต่างกันและจำนวนขั้วแม่เหล็กถาวรที่เหมาะสมและจำนวนรอบของสเตเตอร์ เลือกขดลวด (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537) พารามิเตอร์ที่แสดงในรายการไม่เป็นสากล แต่ถูกเลือกขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน ซึ่งมักจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในลักษณะอื่นๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากนี้ รูปร่างที่ซับซ้อนของโรเตอร์หรือสเตเตอร์ยังทำให้การผลิตและการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซับซ้อนขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแมกนีโตอิเล็กทริกแบบซิงโครนัสอาจมี รูปร่างที่แตกต่างตัวอย่างเช่น เมื่อ พลังงานต่ำโรเตอร์มักจะทำในรูปของ "ดอกจัน" โดยมีกำลังเฉลี่ย โดยมีเสารูปกรงเล็บและแม่เหล็กถาวรทรงกระบอก โรเตอร์แบบขั้วก้ามปูทำให้สามารถรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายขั้วที่จำกัดกระแสไฟกระชากในกรณีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าลัดวงจรอย่างกะทันหัน

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กถาวร เป็นการยากที่จะรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าเมื่อโหลดมีการเปลี่ยนแปลง (เนื่องจากไม่มีการป้อนกลับทางแม่เหล็ก เช่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวดกระตุ้น) เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกและแก้ไขกระแสไฟ วงจรไฟฟ้าต่างๆ จะถูกใช้ (GB 1146033)

สิ่งประดิษฐ์ในปัจจุบันมุ่งไปที่การสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัด ซึ่งช่วยให้ในขณะที่รักษาการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้ สามารถปรับพารามิเตอร์เอาท์พุตของกระแสไฟฟ้าในวงกว้างโดยขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นตามการประดิษฐ์ปัจจุบันคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแบบไม่มีแปรงถ่าน ประกอบด้วยหนึ่งส่วนขึ้นไป ซึ่งแต่ละส่วนประกอบด้วย:

โรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลมซึ่งมีแม่เหล็กถาวรจำนวนเท่าๆ กันได้รับการแก้ไขด้วยระยะพิทช์เท่ากัน

สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้า (รูปตัวยู) จำนวนเท่ากันจัดเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกันและมีขดลวดสองอันแต่ละอันมีทิศทางคดเคี้ยวตรงกันข้ามตามลำดับ

อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า

แม่เหล็กถาวรถูกตรึงบนแกนแม่เหล็กในลักษณะที่ทำให้เป็นแถวคู่ขนานกันสองแถวที่มีขั้วไฟฟ้าสลับตามยาวและตามขวาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะวางเรียงตามแถวของขั้วดังกล่าว เพื่อให้แต่ละขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งอยู่เหนือแถวขนานของเสาโรเตอร์ จำนวนขั้วในหนึ่งแถว เท่ากับ n ตรงกับความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น จำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดมักจะไม่เกินจำนวน n-2

อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสมักจะเป็นหนึ่งในวงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่สร้างจากไดโอด: คลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลางหรือสะพานที่เชื่อมต่อกับขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัว หากจำเป็น สามารถใช้วงจรการแก้ไขอื่นได้

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์สามารถอยู่ได้ทั้งที่ด้านนอกของสเตเตอร์และภายในสเตเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นตามการประดิษฐ์นี้อาจมีส่วนที่เหมือนกันหลายส่วน จำนวนส่วนดังกล่าวขึ้นอยู่กับกำลังของแหล่งพลังงานกล (มอเตอร์ขับเคลื่อน) และพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนต่าง ๆ จะไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งสามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น โดยเริ่มแรกขยับโรเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันด้วยมุม α ตั้งแต่ 0° ถึง 360°/n หรือการเลื่อนเชิงมุมของแม่เหล็กไฟฟ้าสเตเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งสัมพันธ์กัน นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีหน่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วย

สาระสำคัญของการประดิษฐ์นี้แสดงให้เห็นโดยภาพวาดต่อไปนี้:

รูปที่ 1(a) และ (b) แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์ปัจจุบัน ซึ่งโรเตอร์ตั้งอยู่ภายในสเตเตอร์

รูปที่ 2 แสดงภาพส่วนหนึ่งของเครื่องกำเนิด

รูปที่ 3 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการแก้ไขจุดกึ่งกลางคลื่นเต็มคลื่น

รูปที่ 4 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการแก้ไขสะพานวงจรใดวงจรหนึ่ง

รูปที่ 5 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรบริดจ์การแก้ไขอื่น

รูปที่ 6 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรบริดจ์วงจรเรียงกระแสอื่น

รูปที่ 7 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรบริดจ์การแก้ไขอื่น

รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์ภายนอก

รูปที่ 9 เป็นรูปภาพของเครื่องกำเนิดแบบหลายส่วนที่สร้างขึ้นตามการประดิษฐ์นี้

รูปที่ 1(a) และ (b) แสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งทำขึ้นตามการประดิษฐ์นี้ ซึ่งรวมถึงตัวเรือน 1 โรเตอร์ 2 ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม 3 ซึ่งมีแม่เหล็กถาวร 4 จำนวนเท่ากันโดยมีระยะห่างเท่ากัน สเตเตอร์ 5 ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้า 6 จำนวนคู่เรียงกันเป็นคู่ตรงข้ามกัน และวิธีการแก้ไขกระแส (ไม่แสดง)

ร่างกาย 1 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียมหรือเหล็กหล่อหรือทำเป็นรอย การติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ณ สถานที่ติดตั้งนั้นดำเนินการโดยใช้อุ้งเท้า 7 หรือโดยใช้หน้าแปลน สเตเตอร์ 5 มีรูปทรงกระบอก พื้นผิวด้านในซึ่งแม่เหล็กไฟฟ้า 6 ตัวที่เหมือนกันมีระยะห่างเท่ากัน ในกรณีนี้ สิบ แม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้แต่ละตัวมีขดลวด 8 สองตัวที่มีขดลวดเป็นอนุกรมในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งอยู่บนแกนรูปตัวยู 9 ส่วนประกอบหลักที่ 9 ประกอบขึ้นจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่สับด้วยกาวหรือหมุดย้ำ ข้อสรุปของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านหนึ่งในวงจรเรียงกระแส (ไม่แสดง) เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิด

โรเตอร์ 3 แยกออกจากสเตเตอร์ด้วยช่องว่างอากาศและมีแม่เหล็กถาวร 4 ตัวเรียงกันเป็นจำนวนคู่จนเกิดเป็นแถวคู่ขนานกันสองแถว โดยห่างจากแกนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากัน และมีการสลับขั้วในทิศทางตามยาวและตามขวาง (รูปที่ 2). จำนวนขั้วในหนึ่งแถวเป็นไปตามความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น ในกรณีนี้ (รูปที่ 1) n=14 (k=1) และด้วยเหตุนี้ จำนวนขั้วแม่เหล็กถาวรทั้งหมดคือ 28 เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละขดลวดจะผ่านแถวที่สอดคล้องกันของขั้วไฟฟ้าสลับกัน แม่เหล็กถาวรและแกนแม่เหล็กไฟฟ้ามีรูปทรงเพื่อลดการสูญเสียและเพื่อให้เกิดความสม่ำเสมอ (เท่าที่เป็นไปได้) ของสนามแม่เหล็กในช่องว่างอากาศระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์ปัจจุบันคล้ายกับหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบดั้งเดิม เพลาโรเตอร์เชื่อมต่อทางกลไกกับมอเตอร์ขับเคลื่อน (แหล่งพลังงานกล) ภายใต้การกระทำของแรงบิดของมอเตอร์ขับเคลื่อน โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมุนที่ความถี่ที่แน่นอน ในกรณีนี้ ในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ตามปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า EMF จะเหนี่ยวนำให้เกิด เนื่องจากขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่แยกจากกันมีทิศทางการม้วนที่แตกต่างกันและอยู่ในโซนการกระทำของขั้วแม่เหล็กต่างๆ เมื่อใดก็ได้ ดังนั้น EMF ที่เหนี่ยวนำในแต่ละขดลวดจึงถูกรวมเข้าด้วยกัน

ในระหว่างการหมุนของโรเตอร์ สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรจะหมุนด้วยความถี่ที่แน่นอน ดังนั้น ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละเส้นจะสลับกันพบว่าตัวเองอยู่ในโซนของขั้วแม่เหล็กเหนือ (N) จากนั้นอยู่ในโซนของ ขั้วแม่เหล็กใต้ (S) ในกรณีนี้ การเปลี่ยนขั้วจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงทิศทางของ EMF ในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสซึ่งมักจะเป็นหนึ่งในวงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่สร้างด้วยไดโอด: คลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลางหรือวงจรบริดจ์ตัวใดตัวหนึ่ง

รูปที่ 3 แสดงแผนภาพวงจรของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลางสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าสามคู่ 10 ในรูปที่ 3 แม่เหล็กไฟฟ้าจะมีหมายเลขตั้งแต่ I ถึง VI หนึ่งในเอาต์พุตของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวและเอาต์พุตตรงข้ามของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าฝั่งตรงข้ามเชื่อมต่อกับเอาต์พุต 12 อันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ข้อสรุปอื่น ๆ ของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีชื่อเชื่อมต่อผ่านไดโอด 11 ไปยังเอาต์พุตอื่น 13 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ด้วยการรวมไดโอดนี้ เอาต์พุต 12 จะเป็นลบ และเอาต์พุต 13 จะเป็นบวก) นั่นคือ ถ้าสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า I จุดเริ่มต้นของขดลวด (B) เชื่อมต่อกับบัสลบ จากนั้นสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า IV ฝั่งตรงข้าม จุดสิ้นสุดของขดลวด (E) จะเชื่อมต่อกับบัสลบ เช่นเดียวกับแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ

รูปที่ 4-7 แสดงวงจรบริดจ์การแก้ไขต่างๆ การเชื่อมต่อของสะพานที่แก้ไขกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวสามารถเป็นแบบขนาน แบบอนุกรม หรือแบบผสมได้ โดยทั่วไป แบบแผนต่างๆใช้เพื่อแจกจ่ายกระแสไฟขาออกและคุณลักษณะที่อาจเกิดขึ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเดียวกันอาจมีรูปแบบการแก้ไขอย่างใดอย่างหนึ่งขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีสวิตช์เพิ่มเติมที่ช่วยให้คุณสามารถเลือกโหมดการทำงานที่ต้องการได้ (รูปแบบการเชื่อมต่อแบบบริดจ์)

รูปที่ 4 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการแก้ไขสะพานวงจรใดวงจรหนึ่ง แต่ละแม่เหล็กไฟฟ้า I-VI เชื่อมต่อกับสะพานแยก 15 ซึ่งเชื่อมต่อแบบขนาน ยางทั่วไปเชื่อมต่อตามลำดับกับเอาต์พุตลบ 12 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือกับค่าบวก 13

รูปที่ 5 แสดงวงจรไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของบริดจ์ทั้งหมด

รูปที่ 6 แสดงวงจรไฟฟ้าที่มีการเชื่อมต่อแบบผสม สะพานปรับกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้า: I และ II; III และ IV; V และ VI เชื่อมต่อกันเป็นคู่ในอนุกรม และทั้งคู่ก็เชื่อมต่อกันแบบขนานผ่านรถโดยสารทั่วไป

รูปที่ 7 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งสะพานแยกจะแก้ไขกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้าคู่ตรงข้าม diametrically สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าคู่ขนานแต่ละคู่ ขั้วที่คล้ายกัน (ในกรณีนี้คือ "B") จะเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างกัน และขั้วที่เหลือจะเชื่อมต่อกับสะพานปรับแก้ 15 จำนวนสะพานทั้งหมดคือ m/2 ระหว่างกัน สะพานสามารถเชื่อมต่อแบบขนานและ/หรือแบบอนุกรมได้ รูปที่ 7 แสดงการเชื่อมต่อแบบขนานของสะพาน

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์สามารถอยู่ได้ทั้งที่ด้านนอกของสเตเตอร์และภายในสเตเตอร์ รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์ภายนอก (แม่เหล็กไฟฟ้า 10 ตัว; 36=18+18 แม่เหล็กถาวร (k=2)) การออกแบบและหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวคล้ายกับที่อธิบายไว้ข้างต้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นตามการประดิษฐ์นี้อาจมีหลายส่วน A, B และ C (รูปที่ 9) จำนวนส่วนดังกล่าวขึ้นอยู่กับกำลังของแหล่งพลังงานกล (มอเตอร์ขับเคลื่อน) และพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ละส่วนสอดคล้องกับการออกแบบที่อธิบายไว้ข้างต้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจมีทั้งส่วนที่เหมือนกันและส่วนที่ต่างกันในจำนวนของแม่เหล็กถาวรและ/หรือแม่เหล็กไฟฟ้าหรือในวงจรการแก้ไข

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนที่เหมือนกันจะไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งสามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น โดยการเลื่อนเริ่มต้นของโรเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันและการเลื่อนเชิงมุมของแม่เหล็กไฟฟ้าสเตเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งสัมพันธ์กัน

ตัวอย่างการใช้งาน:

ตัวอย่างที่ 1 ตามการประดิษฐ์ปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นเพื่อให้พลังงานแก่เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 36 V เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำด้วยโรเตอร์ภายนอกที่หมุนได้ซึ่งวางแม่เหล็กถาวร 36 ตัว (18 ในแต่ละอัน) แถว k=2) ทำจากโลหะผสม Fe-Nd -V สเตเตอร์บรรจุแม่เหล็กไฟฟ้า 8 คู่ ซึ่งแต่ละอันมีขดลวดสองเส้นที่มีลวด PETV 100 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.9 มม. วงจรสวิตชิ่งเป็นสะพานเชื่อมที่มีการเชื่อมต่อของข้อสรุปที่เหมือนกันของแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้าม diametrically (รูปที่ 7)

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก - 167 มม.

แรงดันขาออก - 36 V;

กระแสสูงสุด - 43 A;

กำลัง - 1.5 กิโลวัตต์

ตัวอย่างที่ 2 ตามการประดิษฐ์ปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นสำหรับชาร์จอุปกรณ์จ่ายไฟ (แบตเตอรี่ 24 โวลต์หนึ่งคู่) สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในเมือง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำด้วยโรเตอร์ภายในที่หมุนได้ โดยวางแม่เหล็กถาวร 28 ตัว (14 ในแต่ละแถว k=1) ทำจากโลหะผสม Fe-Nd-B สเตเตอร์บรรจุแม่เหล็กไฟฟ้า 6 คู่ โดยแต่ละคู่มีขดลวดสองขดลวดแต่ละอัน 150 รอบ พันด้วยลวด PETV ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.0 มม. วงจรสวิตชิ่งเต็มคลื่นโดยมีจุดกึ่งกลาง (รูปที่ 3)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก - 177 มม.

แรงดันไฟขาออก - 31 V (สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ 24 V);

กระแสไฟสูงสุด - 35A,

กำลังสูงสุด - 1.1 กิโลวัตต์

นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับ 29.2 V.

เรียกร้อง

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีส่วนที่เป็นวงกลมอย่างน้อยหนึ่งส่วน รวมทั้งโรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลมซึ่งมีแม่เหล็กถาวรจำนวนเท่ากันถูกตรึงด้วยพิตช์เดียวกัน ทำให้เกิดขั้วสองแถวขนานกันที่มีขั้วไฟฟ้าสลับตามยาวและตามขวาง a สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนเท่ากัน วางเป็นคู่ตรงข้ามกัน อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า โดยที่แม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละอันมีขดลวดสองชุดที่มีขดลวดตรงข้ามกัน ในขณะที่ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละอันตั้งอยู่ เหนือแถวคู่ขนานของเสาโรเตอร์และจำนวนเสาในหนึ่งแถวเท่ากับ n เป็นไปตามอัตราส่วน

n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะเฉพาะว่าจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าของสเตเตอร์ m เป็นไปตามอัตราส่วน m n-2

3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะเฉพาะว่าอุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้ามีไดโอดที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งรายการ

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 3 มีลักษณะที่ไดโอดเชื่อมต่ออยู่ในวงจรเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลาง

5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 3 มีลักษณะที่ไดโอดเชื่อมต่ออยู่ในวงจรบริดจ์

6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 5 มีลักษณะเป็นจำนวนสะพานเท่ากับ m และเชื่อมต่อกันแบบอนุกรมหรือขนานหรือแบบขนานแบบอนุกรม

7. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 5 มีลักษณะเป็นจำนวนสะพานเท่ากับ m/2 และเอาท์พุตหนึ่งของชื่อเดียวกันของแต่ละคู่ของแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ตรงข้าม diametrically เชื่อมต่อกัน ในขณะที่ส่วนอื่นๆ เชื่อมต่อกัน สะพาน.

8. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึง 7 ข้อใดข้อหนึ่ง โดยมีลักษณะว่าโรเตอร์ตั้งอยู่ด้านนอกของสเตเตอร์

9. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึง 7 ข้อใดข้อหนึ่ง โดยมีลักษณะว่าโรเตอร์อยู่ภายในสเตเตอร์

10. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 มีลักษณะที่ประกอบด้วยส่วนเหมือนกันอย่างน้อยสองส่วน

11. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 10 มีลักษณะเฉพาะว่ามีการเลื่อนเฟสอย่างน้อยสองส่วนโดยสัมพันธ์กัน

12. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นคือประกอบด้วยส่วนอย่างน้อยสองส่วนที่มีจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าต่างกัน

13. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเด่นคือมีหน่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติม

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการขยายตัวของพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความสามารถในการควบคุมทั้งกำลังงานและแรงดันไฟ AC ขาออกตลอดจนให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อมเมื่อทำการเชื่อมอาร์คไฟฟ้า ในโหมดต่างๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับ (1, 2, 3, 4) ซึ่งกลุ่มของวงจรแม่เหล็กวงแหวน (5) ติดตั้งโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้า (6) วางบนพวกเขาด้วยขดลวดกระดองหลายเฟส (7) และ (8) ของสเตเตอร์ซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับ (9) โดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนในตลับลูกปืนรองรับ (1, 2, 3, 4) รอบ ๆ ชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ กลุ่มของโรเตอร์วงแหวน (10) ที่มีโรเตอร์วงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านใน เม็ดมีดแม่เหล็ก (11) ที่มีขั้วแม่เหล็กสลับกันในแนวเส้นรอบวงจาก p-pairs ครอบโคนเสาด้วยขดลวดไฟฟ้า (6) ของ ขดลวดกระดอง (7, 8) ของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวน ชุดแบริ่งของสเตเตอร์ทำจากกลุ่มโมดูลที่เหมือนกัน โมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกน ต้นสนที่มีเพลารองรับ (9) และติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กัน และเฟสของขดลวดสมอของโมดูลที่กล่าวถึงในชื่อเดียวกันนั้นเชื่อมต่อกันทำให้เกิดเฟสทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง 5 z.p. f-ly 3 ป่วย

ภาพวาดสิทธิบัตร RF 2273942

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร และสามารถนำมาใช้ในแหล่งพลังงานอัตโนมัติในรถยนต์ เรือ ตลอดจนในอุปกรณ์จ่ายไฟอัตโนมัติสำหรับผู้บริโภคที่มีกระแสสลับทั้งแบบมาตรฐานอุตสาหกรรม ความถี่และความถี่ที่เพิ่มขึ้นและในโรงไฟฟ้าอิสระเป็นแหล่งของกระแสเชื่อมสำหรับการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในสนาม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เป็นที่รู้จักพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนถูกติดตั้งโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าวางบนพวกมันด้วยขดลวดสเตเตอร์ของกระดองและติดตั้งบน เพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนที่รองรับดังกล่าว โรเตอร์ที่มีแม่เหล็กกระตุ้นถาวร (ดูตัวอย่างเช่น A.I. Voldek, "Electric Machines", ed. Energia, Leningrad branch, 1974, p. 794)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่รู้จักคือการใช้โลหะจำนวนมากและขนาดที่ใหญ่เนื่องจากการใช้โลหะที่สำคัญและขนาดของโรเตอร์ทรงกระบอกขนาดใหญ่ซึ่งทำด้วยแม่เหล็กกระตุ้นถาวรที่ทำจากโลหะผสมแม่เหล็กแข็ง (เช่น อัลนี อัลนิโค แมกนิโค ฯลฯ .)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนโดยมีเสายื่นออกมาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีขดลวดสเตเตอร์กระดอง วงแหวนโรเตอร์ที่ติดตั้งสำหรับการหมุนรอบวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนโดยมีเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านในโดยมีขั้วแม่เหล็กสลับกันในแนวเส้นรอบวง ครอบโคนขั้วด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนที่ระบุ ( ดูตัวอย่างเช่น RF สิทธิบัตร No. 2141716, class N 02 K 21/12 บนคำขอ No. 4831043/09 ลงวันที่ 2 มีนาคม 1988)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่รู้จักซึ่งมีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือพารามิเตอร์การทำงานที่แคบเนื่องจากขาดความสามารถในการควบคุมกำลังงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเนื่องจากในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสนี้ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ค่าของฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดที่สร้างโดยแม่เหล็กถาวรแต่ละตัวของเม็ดมีดแม่เหล็กวงแหวนที่ระบุ

อะนาล็อกที่ใกล้เคียงที่สุด (ต้นแบบ) คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์พร้อมลูกปืนรองรับซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนถูกติดตั้งด้วยส่วนที่ยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีหลายขั้ว - ขดลวดสเตเตอร์ของกระดองแบบเฟสซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าวรอบ ๆ วงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวน RF No. 2069441, คลาส H 02 K 21/22 ตามการใช้งานหมายเลข 4894702/07 จาก 06 /01/1990).

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่รู้จักพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรก็เป็นพารามิเตอร์การทำงานที่แคบเช่นกันเนื่องจากทั้งความสามารถในการควบคุมพลังงานที่ใช้งานของเครื่องกำเนิดเหนี่ยวนำซิงโครนัสและการไม่สามารถควบคุมขนาดของแรงดันไฟ AC เอาต์พุตซึ่งทำให้ ยากที่จะใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อมในการเชื่อมอาร์ค (ในการออกแบบเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่รู้จักกันดีไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดของแม่เหล็กถาวรแต่ละตัวอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนระหว่าง ตัวพวกเขาเอง).

วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์ปัจจุบันคือการขยายพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมพลังงานที่ใช้งานและความเป็นไปได้ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับตลอดจนให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อม เมื่อทำการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าในโหมดต่างๆ

เป้าหมายนี้ทำได้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนโดยมีเสายื่นออกมาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้า ขดลวดกระดองแบบหลายเฟสของสเตเตอร์ซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับโดยมีความเป็นไปได้ของการหมุนในแบริ่งรองรับดังกล่าวรอบ ๆ วงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนสเตเตอร์นั้นทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันกับวงจรแม่เหล็กวงแหวนที่ระบุและวงแหวน โรเตอร์ ซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลารองรับหนึ่งอัน โดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเซียลกับเพลารองรับ และ พวกเขาเชื่อมต่อกันด้วยไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์กับพวกเขาเพื่อหมุนสัมพันธ์กันและเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองในโมดูลของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์จะเชื่อมต่อกันทำให้เกิดขั้นตอนทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง

ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือขั้วแม่เหล็กเดียวกันของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์นั้นตั้งอยู่ติดกันในระนาบรัศมีเดียวกันและ ปลายเฟสของขดลวดกระดองในโมดูลเดียวของแอสเซมบลีผู้ให้บริการสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสขดลวดกระดองที่มีชื่อเดียวกันในโมดูลอื่นที่อยู่ติดกันของหน่วยพาหะสเตเตอร์ซึ่งเชื่อมต่อกันในเฟสทั่วไปของสเตเตอร์ กระดองที่คดเคี้ยว

นอกจากนี้ แต่ละโมดูลของส่วนประกอบแบริ่งสเตเตอร์ประกอบด้วยปลอกวงแหวนที่มีหน้าแปลนแรงขับด้านนอกและถ้วยที่มีรูตรงกลางที่ส่วนท้าย และโรเตอร์วงแหวนในแต่ละโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์รวมถึงเปลือกวงแหวน ด้วยหน้าแปลนแทงภายในซึ่งมีการติดตั้งเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เกี่ยวข้องดังกล่าว โดยที่บูชวงแหวนของโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อกันด้วยผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในด้วยหนึ่งในแบริ่งรองรับที่กล่าวถึง เชื่อมต่อกับผนังของรูตรงกลางที่ปลายถ้วยตามลำดับที่ระบุ เปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนจะเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลารองรับโดยใช้ชุดยึด และวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนในโมดูลที่สอดคล้องกันของสเตเตอร์ การประกอบแบริ่งจะติดตั้งอยู่บนบูชวงแหวนที่ระบุ ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับด้านนอกกับผนังทรงกระบอกด้านข้างของถ้วยและขึ้นรูป ร่วมกับส่วนหลัง ซึ่งเป็นช่องรูปวงแหวนซึ่งวางตัวชี้ไว้ วงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันกับขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองสเตเตอร์ที่สอดคล้องกัน ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือแต่ละหน่วยยึดที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนกับเพลารองรับรวมถึงฮับที่ติดตั้งบนเพลารองรับพร้อมหน้าแปลนที่ยึดแน่นกับหน้าแปลนแทงด้านในอย่างแน่นหนา ของเปลือกวงแหวนที่สอดคล้องกัน

ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันถูกติดตั้งโดยใช้ชุดประกอบรองรับบนโมดูลของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์

นอกจากนี้ ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันของโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์นั้นทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรูและน๊อต และส่วนประกอบรองรับของไดรฟ์สำหรับการหมุนมุมของส่วนต่างๆ ของแอสเซมบลีของตัวพาสเตเตอร์ประกอบด้วยตัวดึงรองรับที่ยึดกับหนึ่งในถ้วยที่กล่าวถึงและแถบรองรับบนถ้วยอื่น ๆ ในขณะที่ลีดสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับแบบสองขั้นตอนที่ปลายด้านหนึ่งผ่านแกนที่ขนานกับแกน ของเพลารองรับที่กล่าวถึง โดยมีแถบรองรับที่ระบุ ซึ่งทำด้วยช่องนำที่อยู่ตามแนวโค้งวงกลม และน็อตของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนหมุนที่ปลายด้านหนึ่งด้วยตัวดึงดังกล่าว ทำที่ปลายอีกด้านด้วยก้าน ผ่านช่องไกด์ในแถบรองรับและติดตั้งองค์ประกอบล็อค

สาระสำคัญของการประดิษฐ์แสดงโดยภาพวาด

รูปที่ 1 แสดงมุมมองทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรในส่วนตามยาว

รูปที่ 2 - ดู A ในรูปที่ 1;

รูปที่ 3 แสดงแผนผังวงจรกระตุ้นแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในศูนย์รวมที่มีวงจรไฟฟ้าสามเฟสของขดลวดสเตเตอร์กระดองในตำแหน่งเริ่มต้น (โดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมของเฟสที่สอดคล้องกันของชื่อเดียวกันในโมดูลของตัวพาสเตเตอร์ หน่วย) สำหรับจำนวนคู่ของเสาสเตเตอร์ p=8;

รูปที่ 4 - เหมือนกันกับเฟสของวงจรไฟฟ้าสามเฟสของขดลวดสมอของสเตเตอร์ซึ่งสัมพันธ์กันในตำแหน่งเชิงมุมที่มุมเท่ากับ 360/2p องศา

รูปที่ 5 แสดงตัวเลือก วงจรไฟฟ้าการเชื่อมต่อของขดลวดกระดองของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับการเชื่อมต่อเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับดาวและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้น

รูปที่ 6 แสดงวงจรไฟฟ้ารุ่นอื่นสำหรับเชื่อมต่อขดลวดกระดองของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับการเชื่อมต่อเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในรูปสามเหลี่ยมและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้น

รูปที่ 7 แสดงไดอะแกรมเวกเตอร์แผนผังของการเปลี่ยนแปลงขนาดของแรงดันเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยการหมุนเชิงมุมของเฟสที่สอดคล้องกันของชื่อเดียวกันของขดลวดกระดองสเตเตอร์ (ตามลำดับ โมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์) ที่ มุมที่เหมาะสมและเมื่อเชื่อมต่อเฟสเหล่านี้ตามรูปแบบ "ดาว"

รูปที่ 8 - เหมือนกันเมื่อเชื่อมต่อเฟสของขดลวดสมอของสเตเตอร์ตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

รูปที่ 9 แสดงไดอะแกรมพร้อมกราฟของการพึ่งพาแรงดันเอาต์พุตเชิงเส้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองของสเตเตอร์พร้อมการลดมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของแรงดันไฟฟ้า เวกเตอร์ในเฟสสำหรับเชื่อมต่อเฟสตามรูปแบบ "ดาว"

รูปที่ 10 แสดงไดอะแกรมพร้อมกราฟของการพึ่งพาแรงดันเอาต์พุตเชิงเส้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองของสเตเตอร์พร้อมการลดมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของแรงดันไฟฟ้า เวกเตอร์ในเฟสสำหรับเชื่อมต่อเฟสตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับ 1, 2, 3, 4 ซึ่งกลุ่มของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เหมือนกัน 5 ติดตั้งอยู่ (เช่น ในรูปแบบของดิสก์เสาหินที่ทำจากผงคอมโพสิต วัสดุที่อ่อนแรงแม่เหล็ก) โดยมีส่วนที่ยื่นออกมาตามแนวเสาซึ่งติดตั้งอยู่บนขดลวดไฟฟ้า 6 แบบหลายเฟส (เช่น สามเฟส และใน กรณีทั่วไป เฟส m) ขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์, ติดตั้งบนเพลารองรับ 9 ที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในแบริ่งรองรับดังกล่าว 1, 2, 3, 4 รอบชุดแบริ่งของสเตเตอร์, กลุ่มของโรเตอร์วงแหวนเหมือนกัน 10 โดยมีเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านใน (เช่น ในรูปของวงแหวนแม่เหล็กแบบเสาหินที่ทำจากวัสดุที่เป็นผงแมกนีโซทรอปิก) โดยมีขั้วแม่เหล็กสลับกันในทิศทางเส้นรอบวงจาก p-pairs (ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นนี้ จำนวนคู่ p ของขั้วแม่เหล็กคือ 8) ครอบคลุมส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดอง 7, 8 ของวงจรแม่เหล็กวงแหวนเหล่านี้ 5 ของสเตเตอร์ ชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ทำจากกลุ่มโมดูลที่เหมือนกัน โดยแต่ละอันประกอบด้วยบูชวงแหวน 12 พร้อมหน้าแปลนแทงด้านนอก 13 และถ้วย 14 ที่มีรูตรงกลาง "a" ที่ส่วนท้าย 15 และผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 โรเตอร์วงแหวน 10 แต่ละตัวมีเปลือกวงแหวน 17 พร้อมหน้าแปลนแทงภายใน 18 บูชวงแหวน 12 ของโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์นั้นสัมพันธ์กับผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในด้วยหนึ่งในแบริ่งรองรับที่กล่าวถึง (พร้อมแบริ่งรองรับ 1, 3) ส่วนอื่น ๆ (รองรับแบริ่ง 2, 4) เกี่ยวข้องกับผนังของรูตรงกลาง "a "ที่ปลาย 15 ของแว่นตาที่เกี่ยวข้องที่ระบุ 14. เปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับ เพลารองรับ 9 โดยใช้รัด และแต่ละวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ในโมดูลที่สอดคล้องกันของส่วนประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุ 12 ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 พร้อมผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 ถ้วย 14 และ generatrix th พร้อมกับช่องรูปวงแหวน "b" ซึ่งระบุวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน 5 พร้อมขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดองที่สอดคล้องกัน (ขดลวดกระดอง 7, 8) ของสเตเตอร์ โมดูลของส่วนประกอบแบริ่งของสเตเตอร์ (บูชวงแหวน 12 พร้อมปลอกหุ้ม 14 ที่เป็นโมดูลเหล่านี้) ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเซียลที่มีเพลารองรับ 9 และติดตั้งด้วยการเชื่อมต่อทางจลนศาสตร์ ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของพวกเขาสัมพันธ์กันโดยติดตั้งโดยใช้ชุดรองรับบนโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ ตัวยึดแต่ละตัวที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 ที่สอดคล้องกันกับเพลารองรับ 9 รวมถึงฮับ 19 ที่ติดตั้งบนเพลารองรับ 9 พร้อมหน้าแปลน 20 ที่ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับด้านใน 18 ของปลอกวงแหวน 17 ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันในรูปลักษณ์เฉพาะที่นำเสนอนั้นทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรู 21 และน็อต 22 และส่วนประกอบรองรับของไดรฟ์สำหรับ การหมุนเชิงมุมของส่วนต่างๆ ของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ประกอบด้วยตัวดึง 23 จับจ้องอยู่ที่หนึ่งในถ้วยที่กล่าวถึง 14 และบนกระจกอีกข้าง 14 แถบรองรับ 24 ลีดสกรู 21 เชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับสององศา (บานพับที่มีอิสระสององศา) โดยมีปลายด้านหนึ่ง "เข้า" ผ่านแกน 25 ขนานกับแกน O-O1 ของแกนรองรับที่กล่าวถึง 9 โดยมีแถบรองรับที่ระบุ 24 ทำด้วยตำแหน่งตามแนวโค้งของวงกลมด้วย ช่องใส่ไกด์ "g" และน็อต 22 ของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนหมุนที่ปลายด้านหนึ่งด้วยหมุดรองรับ 23 ที่กล่าวถึง ประกอบที่ปลายอีกด้านหนึ่งโดยมีด้าม 26 สอดผ่านช่องนำ "g" ในแถบรองรับ 24 และติดตั้งส่วนประกอบล็อค 27 (น็อตล็อค) ที่ส่วนท้ายของน็อต 22 ซึ่งเชื่อมต่อแบบหมุนตามแกนกับสลักรองรับ 23 มีองค์ประกอบการล็อคเพิ่มเติม 28 (น็อตล็อคเพิ่มเติม) เพลารองรับ 9 มีพัดลม 29 และ 30 สำหรับระบายความร้อนของขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์ซึ่งหนึ่งในนั้น (29) อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลารองรับ 9 และอีกอัน (30) อยู่ระหว่าง ส่วนของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์และติดตั้งบนเพลารองรับ 9. บูช 12 ส่วนของชุดแบริ่งสเตเตอร์ทำด้วยรูระบายอากาศ "d" บนหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 สำหรับส่งผ่านการไหลของอากาศไปยังโพรงวงแหวนที่สอดคล้องกัน "b เกิดขึ้นจากบูชวงแหวน 12 และถ้วย 14 และทำให้ขดลวดสมอเย็นลง 7 และ 8 วางในขดลวดไฟฟ้า 6 บนส่วนที่ยื่นออกมาของแกนแม่เหล็กวงแหวน 5. ที่ส่วนท้ายของเพลารองรับ 9 ซึ่งพัดลม ตั้งอยู่ 29 รอกสายพานร่องวี 31 ติดตั้งเพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์วงแหวน 10 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส พัดลม 29 ได้รับการแก้ไขโดยตรงบนรอกสายพาน V 31 ที่ปลายอีกด้านของสกรูนำ 21 ของกลไกสกรู มีการติดตั้งที่จับ 32 สำหรับการควบคุมกลไกสกรูของไดรฟ์ด้วยตนเองสำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กัน เฟสที่มีชื่อเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) ของขดลวดกระดองในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 โมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์เชื่อมต่อกันสร้างเฟสทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (การเชื่อมต่อของเฟสเดียวกัน โดยทั่วไปทั้งแบบอนุกรมและแบบขนานรวมทั้งแบบผสม ) ขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกัน ("ทิศเหนือ" และ "ทิศใต้") ของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ของโรเตอร์วงแหวน 10 ในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะตั้งอยู่ติดกันในระนาบรัศมีเดียวกัน ในรูปลักษณ์ที่นำเสนอ ปลายของเฟส (A1, B1, C1) ของขดลวดกระดอง (ไขลาน 7) ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 ของหนึ่งโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน (A2 , B2, C2) ของขดลวดกระดอง (ไขลาน 8) ในโหนดลูกปืนของโมดูลอื่นที่อยู่ติดกันของสเตเตอร์ซึ่งสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมระหว่างเฟสทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรทำงานดังนี้

จากไดรฟ์ (เช่น จากเครื่องยนต์สันดาปภายใน ส่วนใหญ่เป็นดีเซล ไม่แสดงในภาพวาด) ผ่านรอก 31 ของชุดเกียร์ V-belt การเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกส่งไปยังเพลารองรับ 9 พร้อมโรเตอร์วงแหวน 10 เมื่อ โรเตอร์วงแหวน 10 (เปลือกหอยวงแหวน 17) หมุนด้วยเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 (เช่น วงแหวนแม่เหล็กแบบเสาหินที่ทำจากวัสดุที่เป็นผงแมกนีโซทรอปิก) สร้างฟลักซ์แม่เหล็กหมุนที่เจาะช่องว่างวงแหวนอากาศระหว่างเม็ดมีดแม่เหล็กวงแหวน 11 และแกนแม่เหล็กวงแหวน 5 (สำหรับ ตัวอย่างเช่น ดิสก์เสาหินที่ทำจากวัสดุที่อ่อนนุ่มเชิงแม่เหล็กแบบผง) ของโมดูลของแอสเซมบลีลูกปืนสเตเตอร์ เช่นเดียวกับการเจาะส่วนที่ยื่นออกมาของเสาเรเดียล (ไม่แสดงในภาพวาดตามปกติ) ของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5. ระหว่างการหมุนของวงแหวน โรเตอร์ 10 ทางสลับของขั้วแม่เหล็ก "เหนือ" และ "ใต้" สลับกันของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ยังดำเนินการผ่านส่วนที่ยื่นออกมาของเสารัศมีของวงแหวน วงจรแม่เหล็ก 5 โมดูลของส่วนประกอบตัวพาสเตเตอร์ทำให้เกิดพัลส์ของฟลักซ์แม่เหล็กหมุนทั้งในด้านขนาดและทิศทางในส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วรัศมีของวงจรแม่เหล็กวงแหวนดังกล่าว 5. ในกรณีนี้แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับ (EMF) จะเหนี่ยวนำให้เกิดในกระดอง ขดลวด 7 และ 8 ของสเตเตอร์ที่มีการเปลี่ยนเฟสร่วมกันในแต่ละขดลวดสมอเฟส m 7 และ 8 ที่มุมเท่ากับ 360/m องศาไฟฟ้า และสำหรับขดลวดสมอสามเฟสที่นำเสนอ 7 และ 8 ในเฟส (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับซายน์เป็นแรงเหนี่ยวนำ (EMF) โดยมีการเลื่อนเฟสระหว่างกันโดยทำมุม 120 องศาและมีความถี่เท่ากับผลคูณของจำนวนคู่ (p ) ของขั้วแม่เหล็กในเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 โดยความเร็วการหมุนของโรเตอร์วงแหวน 10 (สำหรับจำนวนคู่ของขั้วแม่เหล็ก p = 8 ตัวแปร EMF จะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดความถี่ที่เพิ่มขึ้นอย่างเด่นชัด เช่น ด้วยความถี่ 400 Hz) กระแสสลับ (เช่น สามเฟสหรือโดยทั่วไป เฟส m) ที่ไหลผ่านขดลวดกระดองสเตเตอร์ทั่วไปที่เกิดขึ้นจากการเชื่อมต่อข้างต้นระหว่างเฟสเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) ของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในแกนแม่เหล็กวงแหวนที่อยู่ติดกัน 5 ถูกป้อนไปยังขั้วต่อไฟฟ้าขาออก (ไม่แสดงในภาพวาด) สำหรับเชื่อมต่อเครื่องรับพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (เช่น สำหรับเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องมือไฟฟ้า ปั๊มไฟฟ้า อุปกรณ์ทำความร้อน เช่น รวมไปถึงการต่ออุปกรณ์เชื่อมไฟฟ้า เป็นต้น ). ในศูนย์รวมที่นำเสนอของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแรงดันเฟสเอาต์พุต (Uf) ในขดลวดกระดองทั่วไปของสเตเตอร์ (เกิดขึ้นจากการเชื่อมต่อที่สอดคล้องกันของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 ) ในตำแหน่งเริ่มต้นเริ่มต้นของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ (โดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมของกันและกันซึ่งสัมพันธ์กันของโมดูลเหล่านี้ของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์และตามลำดับโดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมสัมพันธ์กันของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ด้วย ส่วนที่ยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบ) เท่ากับผลรวมโมดูโลของแรงดันเฟสแต่ละเฟส (Uf1 และ Uf2) ในขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของแกนแม่เหล็กวงแหวนของโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ (ในกรณีทั่วไป แรงดันเฟสเอาต์พุตทั้งหมด Uf ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากับผลรวมทางเรขาคณิตของเวกเตอร์แรงดันในแต่ละเฟสที่มีชื่อเดียวกัน A1, B1, C1 และ A2, B2, C2 ของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ดูรูปที่ 7 และ 8 พร้อมไดอะแกรมแรงดันไฟฟ้า) หากจำเป็นต้องเปลี่ยน (ลด) ขนาดของแรงดันเฟสเอาต์พุต Uph (และดังนั้นแรงดันเชิงเส้นเอาต์พุต U l) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่นำเสนอเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องรับไฟฟ้าบางตัวที่มีแรงดันไฟลดลง (เช่น สำหรับอาร์คไฟฟ้ากระแสสลับ การเชื่อมในบางโหมด) การหมุนเชิงมุมของแต่ละโมดูลของโหนดผู้ให้บริการจะดำเนินการโดยสัมพันธ์กันในมุมหนึ่ง (กำหนดหรือสอบเทียบ) ในกรณีนี้องค์ประกอบล็อค 27 ของน็อต 22 ของกลไกสกรูของไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ถูกปลดล็อคและสกรูนำ 21 ของกลไกสกรูหมุนโดยใช้ที่จับ 32 อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่เชิงมุมของน็อต 22 ตามส่วนโค้งของวงกลมในช่อง "g" ของแถบรองรับ 24 และการหมุนที่มุมที่กำหนดของหนึ่งในโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ที่เกี่ยวกับ โมดูลอื่นของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์รอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 โมดูลอื่นของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแถบรองรับ 24 มีช่องเสียบ "g" อยู่ในตำแหน่งคงที่ กล่าวคือ ยึดกับฐานใดๆ ไม่ได้แสดงตามอัตภาพในภาพวาดที่นำเสนอ) ด้วยการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ (บูชวงแหวน 12 พร้อมถ้วย 14) ที่สัมพันธ์กันรอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 แกนแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ที่มีส่วนยื่นออกมาตามแนวขอบก็หมุนเช่นกัน สัมพันธ์กันในมุมที่กำหนด ซึ่งเป็นผลมาจากการเลี้ยวที่มุมที่กำหนดซึ่งสัมพันธ์กันรอบแกน O-O1 ของแกนรองรับ 9 ของส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วเอง (ไม่ได้แสดงตามอัตภาพใน รูปวาด) ด้วยขดลวดไฟฟ้า 6 แบบหลายเฟส (ในกรณีนี้คือสามเฟส) ขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของสเตเตอร์ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน เมื่อส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 หมุนสัมพันธ์กันที่มุมที่กำหนดภายใน 360 / 2p องศา การหมุนตามสัดส่วนของเวกเตอร์แรงดันเฟสจะเกิดขึ้นในขดลวดกระดองของโมดูลที่เคลื่อนย้ายได้ของหน่วยพาหะสเตเตอร์ (ใน ในกรณีนี้เวกเตอร์แรงดันเฟส Uf2 หมุนในขดลวดกระดอง 7 ของสเตเตอร์โมดูลหน่วยพาหะซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนเชิงมุม) ที่มุมที่กำหนดไว้อย่างดีภายใน 0-180 องศาไฟฟ้า (ดูรูปที่ 7 และ 8) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในผลลัพธ์แรงดันเฟสเอาท์พุท Uph ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสขึ้นอยู่กับมุมไฟฟ้าของการหมุนของเวกเตอร์แรงดันเฟส Uph2 ในเฟส A2, B2, C2 ของขดลวดกระดองหนึ่ง 7 ของสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กับเวกเตอร์ของ แรงดันไฟฟ้าเฟส Uf1 ในเฟส A1, B1, C1 ของขดลวดกระดองอื่น ๆ 8 ของสเตเตอร์ (การพึ่งพาอาศัยกันนี้มีลักษณะการออกแบบที่คำนวณโดยการแก้สามเหลี่ยมเฉียงและถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

พิสัยของการควบคุมของเอาต์พุตที่เป็นผลลัพธ์ของแรงดันเฟส Uf ของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่นำเสนอ สำหรับกรณีที่ Uf1=Uf2 จะแปรผันจาก 2Uf1 ถึง 0 และสำหรับกรณีที่เมื่อ Uf2

การดำเนินการประกอบตัวพาสเตเตอร์จากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันโดยมีวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 และโรเตอร์วงแหวน 10 ที่ระบุซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับ 9 อันเช่นเดียวกับการติดตั้งโมดูลของแอสเซมบลีของพาหะสเตเตอร์ที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนสัมพันธ์ ซึ่งกันและกันรอบแกนโคแอกเซียลที่มีเพลารองรับ 9 การจัดหาโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ที่เชื่อมต่อจลนศาสตร์กับพวกเขาโดยไดรฟ์ของการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันและการเชื่อมต่อระหว่างเฟสเดียวกันของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในโมดูลของการประกอบตัวพาสเตเตอร์ด้วยการก่อตัวของขั้นตอนทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดองทำให้สามารถขยายพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมทั้งกำลังงานและให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมเอาท์พุท แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับรวมทั้งให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อมเมื่อทำการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าในโหมดต่างๆ (โดยให้ความเป็นไปได้ในการปรับค่า การเปลี่ยนเฟสแรงดันไฟฟ้าในเฟสเดียวกัน A1, B1, C1 และ A2, B2, C2 และในกรณีทั่วไปในเฟส Ai, Bi, Ci ของขดลวดสเตเตอร์กระดองในเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอ) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรสามารถใช้กับการสลับขดลวดสเตเตอร์อาร์มาเจอร์ที่เหมาะสมเพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่องรับกระแสไฟฟ้าหลายเฟสแบบสลับที่มีพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าต่างกัน นอกจากนี้ ตำแหน่งเพิ่มเติมของขั้วแม่เหล็กเดียวกัน ("เหนือ" และ "ใต้") ของเม็ดมีดแม่เหล็กวงแหวน 11 ในโรเตอร์วงแหวนที่อยู่ติดกัน 10 จะสอดคล้องกันในระนาบรัศมีเดียวกัน เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อ ของส่วนปลายของเฟส A1, B1, C1 ของขดลวดกระดอง 7 ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 ของหนึ่งโมดูลของการประกอบตัวพาสเตเตอร์โดยมีจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน A2, B2, C2 ของขดลวดกระดอง 8 ในที่อยู่ติดกัน โมดูลของการประกอบตัวพาสเตเตอร์ (การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันของขดลวดสเตเตอร์ที่มีชื่อเดียวกัน) ทำให้สามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพจากค่าสูงสุด (2U f1 และใน กรณีทั่วไปสำหรับหมายเลข n ของส่วนต่างๆ ของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ nU f1) ถึง 0 ซึ่งสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบพิเศษ

เรียกร้อง

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กวงแหวนโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีขดลวดสเตเตอร์กระดองหลายเฟส , ติดตั้งบนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าวรอบ ๆ วงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวน โรเตอร์วงแหวนที่มีเม็ดมีดแม่เหล็กวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านในโดยมีขั้วแม่เหล็กสลับกันในทิศทางเส้นรอบวงจาก p-pairs ส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนดังกล่าว มีลักษณะเฉพาะที่ส่วนประกอบแบริ่งสเตเตอร์นั้นทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันโดยมีวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่ระบุและโรเตอร์รูปวงแหวนติดตั้งอยู่บนเพลารองรับหนึ่งอัน ในขณะที่ โมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกน และโคแอกเซียลกับเพลารองรับและติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันและเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองในโมดูลของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์จะเชื่อมต่อกันทำให้เกิดเฟสทั่วไปของกระดองสเตเตอร์ คดเคี้ยว

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะตรงที่ขั้วแม่เหล็กเดียวกันของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์นั้นตั้งอยู่ติดกันในระนาบแนวรัศมีเดียวกัน และเฟสสิ้นสุดของขดลวดกระดองในโมดูลพาหะของแอสเซมบลีสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสขดลวดกระดองที่มีชื่อเดียวกันในอีกโมดูลหนึ่งที่อยู่ติดกันของแอสเซมบลีของผู้ให้บริการสเตเตอร์ซึ่งเชื่อมต่อซึ่งกันและกัน ขั้นตอนของการพันขดลวดสเตเตอร์

3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าแต่ละโมดูลของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์ประกอบด้วยบุชวงแหวนที่มีหน้าแปลนแทงด้านนอกและถ้วยที่มีรูตรงกลางอยู่ที่ปลาย และวงแหวน โรเตอร์ในแต่ละโมดูลของส่วนประกอบพาหะสเตเตอร์ประกอบด้วยเปลือกวงแหวนที่มีหน้าแปลนแทงภายในซึ่งมีการติดตั้งเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เกี่ยวข้องดังกล่าวในขณะที่บุชชิ่งวงแหวนของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์นั้นสัมพันธ์กับด้านใน ผนังด้านข้างทรงกระบอกที่มีหนึ่งในแบริ่งรองรับที่กล่าวถึง อีกอันหนึ่งเกี่ยวข้องกับผนังของรูตรงกลางที่ปลายแว่นตาที่เกี่ยวข้องกันที่ระบุ เปลือกวงแหวนของโรเตอร์รูปวงแหวนเชื่อมต่อกับเพลารองรับอย่างแน่นหนาด้วยวิธีการ ตัวยึดและวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนในโมดูลที่สอดคล้องกันของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์นั้นติดตั้งอยู่บนปลอกวงแหวนที่ระบุ ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับด้านนอกกับผนังทรงกระบอกด้านข้างของสแต็ก ana และการขึ้นรูปร่วมกับช่องหลังซึ่งเป็นช่องรูปวงแหวนซึ่งระบุวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันที่ระบุด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดสเตเตอร์กระดองที่สอดคล้องกัน

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิข้อ 1-3 ข้อใดข้อหนึ่ง มีลักษณะเฉพาะตรงที่ตัวยึดแต่ละอันที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนกับเพลารองรับประกอบด้วยฮับที่ติดตั้งบนเพลารองรับพร้อมหน้าแปลน ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับภายในของเปลือกวงแหวนที่สอดคล้องกัน

5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 4 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันนั้นติดตั้งโดยใช้ชุดประกอบรองรับบนโมดูลของชุดประกอบพาหะสเตเตอร์ .

6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 5 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมสัมพันธ์กันของโมดูลของส่วนประกอบตัวพาสเตเตอร์ทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรูและ น็อตและชุดอ้างอิงสำหรับไดรฟ์หมุนเชิงมุมของโมดูลของส่วนประกอบตัวพาสเตเตอร์ประกอบด้วยส่วนรองรับที่ยึดกับหนึ่งในถ้วยที่กล่าวถึง และแถบรองรับบนถ้วยอีกข้างหนึ่ง ในขณะที่ลีดสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วยสกรูสองตัว - บานพับขั้นที่ปลายด้านหนึ่งผ่านแกนขนานกับแกนของเพลารองรับที่กล่าวถึง โดยมีแถบรองรับที่ระบุซึ่งทำด้วยช่องนำที่อยู่ตามส่วนโค้งของวงกลม และน็อตของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนที่ปลายด้านหนึ่ง ด้วยตัวดึงดังกล่าว ทำขึ้นที่ปลายอีกด้านโดยมีก้านผ่านช่องไกด์ในแถบรองรับ และมีส่วนประกอบสำหรับล็อค

สาขาของกิจกรรม (เทคโนโลยี) ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่อธิบายไว้

ความรู้ในการพัฒนา กล่าวคือ สิ่งประดิษฐ์ของผู้เขียนนี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร และสามารถนำมาใช้ในแหล่งพลังงานอิสระในรถยนต์ เรือ ตลอดจน ในอุปกรณ์จ่ายไฟอัตโนมัติสำหรับผู้บริโภคที่มีกระแสสลับเป็นความถี่อุตสาหกรรมมาตรฐาน และความถี่ที่เพิ่มขึ้นและในโรงไฟฟ้าอัตโนมัติเป็นแหล่งของกระแสเชื่อมสำหรับการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในภาคสนาม

คำอธิบายโดยละเอียดของการประดิษฐ์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เป็นที่รู้จักพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนถูกติดตั้งโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าวางบนพวกมันด้วยขดลวดสเตเตอร์ของกระดองและติดตั้งบน เพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนรองรับการกระตุ้นดังกล่าว (ดูตัวอย่างเช่น A.I. Voldek, "Electric Machines", ed. Energia, Leningrad branch, 1974, p. 794)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่วางอยู่บนพวกเขาด้วยขดลวดสเตเตอร์กระดองติดตั้ง ด้วยความเป็นไปได้ของการหมุนรอบวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนของสเตเตอร์โดยติดตั้งที่ผนังด้านในด้วยแม่เหล็กสอดวงแหวนที่มีขั้วแม่เหล็กสลับกันในแนวเส้นรอบวงครอบคลุมขั้วเสาด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงแหวนที่ระบุ วงจรแม่เหล็กสเตเตอร์ (ดูตัวอย่าง RF สิทธิบัตรหมายเลข 2141716 คลาส H 02 K 21/12 ตามแอปพลิเคชันหมายเลข 4831043/09 ลงวันที่ 2 มีนาคม 2531)

รินรินรินรินรินรินรินริน

สาระสำคัญของการประดิษฐ์แสดงโดยภาพวาด

รินรินรินรินรินรินรินริน

รูปที่ 2 - เครื่องกำเนิดซิงโครนัสพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร มุมมอง A;

รูปที่ 5 แสดงรูปแบบวงจรไฟฟ้าสำหรับเชื่อมต่อขดลวดสมอของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับการเชื่อมต่อเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับดาวและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้น

แผนผังเวกเตอร์ของการเปลี่ยนแปลงขนาดของแรงดันเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการหมุนเชิงมุมของเฟสที่สอดคล้องกันของชื่อเดียวกันของขดลวดสเตเตอร์กระดอง (ตามลำดับโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์) โดยมุมที่สอดคล้องกัน และเมื่อเฟสที่ระบุเชื่อมต่อตามรูปแบบ "ดาว"

เหมือนกันเมื่อเชื่อมต่อเฟสของขดลวดกระดองสเตเตอร์ตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

ไดอะแกรมที่มีกราฟของการพึ่งพาแรงดันเชิงเส้นเอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดสเตเตอร์กระดองด้วยการลดมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของเวกเตอร์แรงดันในเฟสสำหรับการเชื่อมต่อ ขั้นตอนตามโครงการ "ดาว"

รินรินรินรินรินรินรินริน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับ 1, 2, 3, 4 ซึ่งกลุ่มของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เหมือนกัน 5 ติดตั้งอยู่ (เช่น ในรูปแบบของดิสก์เสาหินที่ทำจากผงคอมโพสิต วัสดุที่อ่อนนุ่มจากสนามแม่เหล็ก) โดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้า 6 ที่ติดไว้ด้วยหลายเฟส (เช่น สามเฟส และโดยทั่วไป เฟส m) ขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์ ติดตั้งบนส่วนรองรับ เพลา 9 ที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในแบริ่งรองรับดังกล่าว 1, 2, 3, 4 รอบสเตเตอร์ประกอบแบริ่ง, กลุ่มของโรเตอร์วงแหวนที่เหมือนกัน 10, พร้อมเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ติดตั้งที่ผนังด้านใน (เช่นใน รูปแบบของวงแหวนแม่เหล็กเสาหินที่ทำจากวัสดุที่เป็นผงแมกนีโซทรอปิก) โดยมีขั้วแม่เหล็กสลับกันในทิศทางเส้นรอบวงจาก p-pairs (ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นนี้ จำนวนคู่ p ขั้วแม่เหล็กเท่ากับ 8) ครอบเสา ส่วนที่ยื่นออกมาด้วยขดลวดไฟฟ้า 6 ขดลวดกระดอง 7, 8 ของวงจรแม่เหล็กวงแหวนดังกล่าว 5 ของสเตเตอร์ ชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ทำจากกลุ่มโมดูลที่เหมือนกัน โดยแต่ละอันประกอบด้วยบูชวงแหวน 12 พร้อมหน้าแปลนแทงด้านนอก 13 และถ้วย 14 ที่มีรูตรงกลาง "a" ที่ส่วนท้าย 15 และผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 โรเตอร์วงแหวน 10 แต่ละตัวมีเปลือกวงแหวน 17 พร้อมหน้าแปลนแทงภายใน 18 บูชวงแหวน 12 ของโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์นั้นสัมพันธ์กับผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในด้วยหนึ่งในแบริ่งรองรับที่กล่าวถึง (พร้อมแบริ่งรองรับ 1, 3) ส่วนอื่น ๆ (2, 4) เกี่ยวข้องกับผนังของรูตรงกลาง "a" ที่ปลาย 15 ของแว่นตาที่เกี่ยวข้องที่ระบุ 14. เปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 เชื่อมต่อกับส่วนรองรับอย่างแน่นหนา เพลา 9 โดยใช้รัด และแต่ละวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ในโมดูลที่สอดคล้องกันของส่วนประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุ 12 ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 พร้อมผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 ของถ้วย 14 และก่อตัวขึ้นพร้อมกับสุดท้าย ช่องรูปวงแหวนเดียว "b" ซึ่งระบุวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน 5 พร้อมขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดองที่สอดคล้องกัน (ขดลวดกระดอง 7, 8) ของสเตเตอร์ โมดูลของส่วนประกอบแบริ่งของสเตเตอร์ (บูชวงแหวน 12 พร้อมปลอกหุ้ม 14 ที่เป็นโมดูลเหล่านี้) ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเซียลที่มีเพลารองรับ 9 และติดตั้งด้วยการเชื่อมต่อทางจลนศาสตร์ ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของพวกเขาสัมพันธ์กันโดยติดตั้งโดยใช้ชุดรองรับบนโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ ตัวยึดแต่ละตัวที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 ที่สอดคล้องกันกับเพลารองรับ 9 รวมถึงฮับ 19 ที่ติดตั้งบนเพลารองรับ 9 พร้อมหน้าแปลน 20 ที่ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับภายใน 18 ของเปลือกวงแหวนที่เกี่ยวข้อง 17 ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลการประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์นั้นแตกต่างกันในศูนย์รวมส่วนตัวที่นำเสนอในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรู 21 และน็อต 22 และหน่วยสนับสนุนของไดรฟ์สำหรับ การหมุนเชิงมุมของส่วนต่างๆ ของชุดแบริ่งของสเตเตอร์ประกอบด้วยส่วนรองรับ 23 จับจ้องอยู่ที่หนึ่งในถ้วยดังกล่าว 14 และอีกด้านหนึ่งของถ้วย 14 แถบรองรับ 24 ลีดสกรู 21 เชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับสององศา ( บานพับที่มีอิสระสององศา) ด้วยปลายด้านหนึ่ง "c" โดยใช้แกน 25 ขนานกับแกน O-O1 ของเพลารองรับที่กล่าวถึง 9 โดยมีแถบรองรับที่ระบุ 24 ทำด้วยช่องนำ "g" ตามส่วนโค้งของวงกลม " และน็อต 22 ของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วยหนึ่ง ปลายด้วยสลักรองรับ 23 ดังกล่าว ทำขึ้นที่ปลายอีกด้านด้วยด้าม 26 ผ่านช่องนำ "g" ในแถบรองรับ 24 และมีส่วนประกอบสำหรับล็อก 27 (น็อตล็อก) ที่ส่วนท้ายของน็อต 22 ซึ่งเชื่อมต่อแบบหมุนตามแกนกับสลักรองรับ 23 มีองค์ประกอบการล็อคเพิ่มเติม 28 (น็อตล็อคเพิ่มเติม) เพลารองรับ 9 มีพัดลม 29 และ 30 สำหรับระบายความร้อนของขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์ซึ่งหนึ่งในนั้น (29) อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลารองรับ 9 และอีกอัน (30) อยู่ระหว่าง ส่วนของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์และติดตั้งบนเพลารองรับ 9. บูช 12 ส่วนของชุดแบริ่งสเตเตอร์ทำด้วยรูระบายอากาศ "d" บนหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 สำหรับส่งผ่านการไหลของอากาศไปยังโพรงวงแหวนที่สอดคล้องกัน "b เกิดขึ้นจากบูชวงแหวน 12 และถ้วย 14 และทำให้ขดลวดสมอเย็นลง 7 และ 8 วางในขดลวดไฟฟ้า 6 บนส่วนที่ยื่นออกมาของแกนแม่เหล็กวงแหวน 5. ที่ส่วนท้ายของเพลารองรับ 9 ซึ่งพัดลม ตั้งอยู่ 29 รอกสายพานร่องวี 31 ติดตั้งเพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์วงแหวน 10 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส พัดลม 29 ได้รับการแก้ไขโดยตรงบนรอกสายพาน V 31 ที่ปลายอีกด้านของสกรูนำ 21 ของกลไกสกรู มีการติดตั้งที่จับ 32 สำหรับการควบคุมกลไกสกรูของไดรฟ์ด้วยตนเองสำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กัน เฟสที่มีชื่อเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) ของขดลวดกระดองในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 โมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์เชื่อมต่อกันสร้างเฟสทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (การเชื่อมต่อของเฟสเดียวกัน โดยทั่วไปทั้งแบบอนุกรมและแบบขนานรวมทั้งแบบผสม ) ขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกัน ("ทิศเหนือ" และ "ทิศใต้") ของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ของโรเตอร์วงแหวน 10 ในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะตั้งอยู่ติดกันในระนาบรัศมีเดียวกัน ในรูปลักษณ์ที่นำเสนอ ปลายของเฟส (A1, B1, C1) ของขดลวดกระดอง (ไขลาน 7) ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 ของหนึ่งโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน (A2 , B2, C2) ของขดลวดกระดอง (ไขลาน 8) ในโหนดลูกปืนของโมดูลอื่นที่อยู่ติดกันของสเตเตอร์ซึ่งสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมระหว่างเฟสทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง

เรียกร้อง

ขอบคุณมากสำหรับการมีส่วนร่วมของคุณในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศ!