เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบปลายหน้าพร้อมการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวร

ในเครื่องซิงโครนัสประเภทนี้สนามการกระตุ้นอย่างถาวรจะเกิดขึ้นโดยใช้ แม่เหล็กถาวร. เครื่องซิงโครนัสด้วยแม่เหล็กถาวรไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องกระตุ้นและเนื่องจากไม่มีการสูญเสียจากการกระตุ้นและในการสัมผัสแบบเลื่อนจึงมีประสิทธิภาพสูงความน่าเชื่อถือของพวกเขาจึงสูงกว่าเครื่องซิงโครนัสทั่วไปอย่างมากซึ่งขดลวดกระตุ้นแบบหมุนและอุปกรณ์แปรง มักจะได้รับความเสียหาย นอกจากนี้ยังแทบไม่ต้องบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานอีกด้วย
แม่เหล็กถาวรสามารถแทนที่ขดลวดสนามทั้งในเครื่องซิงโครนัสโพลีเฟสทั่วไปและในการออกแบบพิเศษทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น (เครื่องซิงโครนัสเฟสเดียว
เครื่องซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรแตกต่างจากคู่สายไฟฟ้า การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กการออกแบบระบบแม่เหล็กเหนี่ยวนำ อะนาล็อกของโรเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสแบบขั้วโดยนัยทั่วไปคือแม่เหล็กรูปวงแหวนทรงกระบอกที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในทิศทางเรเดียล (รูปที่ 6)

ระบบแม่เหล็กเหนี่ยวนำด้วยแม่เหล็กทรงกระบอกและรูปดาว
a - แม่เหล็กรูปดาวที่ไม่มีรองเท้าโพล b - แม่เหล็กทรงกระบอกสี่ขั้ว

ข้าว. 2. โรเตอร์ที่มีก้ามปู ตื่นเต้นด้วยแม่เหล็กถาวร:
1 - แหวนแม่เหล็กถาวร; 2 - แผ่นดิสก์ที่มีระบบขั้วใต้ 3 - ดิสก์ที่มีระบบขั้วโลกเหนือ

โรเตอร์เด่นของเครื่องจักรทั่วไปที่มีการกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นคล้ายคลึงกับโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กรูปดาวในรูปที่ 1, a ซึ่งแม่เหล็ก 1 ติดอยู่กับเพลา 3 โดยการหล่อจากโลหะผสมอลูมิเนียม 2

ในโรเตอร์ที่มีเสารูปกรงเล็บ (รูปที่ 2) แม่เหล็กแบบวงแหวนซึ่งถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในแนวแกนจะเข้ามาแทนที่ขดลวดของสนามวงแหวน ในเครื่องเหนี่ยวนำขั้วต่างๆ ตามรูป แรงกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแทนที่ได้ด้วยการกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก ดังแสดงในรูปที่ 3 (แทนที่จะเป็นฟันเล็กสามซี่ในแต่ละโซน I-IV จะมีฟันหนึ่งซี่ในแต่ละโซน) นอกจากนี้ยังมีอะนาล็อกที่สอดคล้องกับการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กสำหรับเครื่องที่มีชื่อเดียวกัน แม่เหล็กถาวรสามารถอยู่ในรูปของวงแหวนแม่เหล็กตามแนวแกน ซึ่งสอดเข้าไประหว่างโครงและส่วนป้องกันส่วนปลาย

ข้าว. 3. ตัวเหนี่ยวนำขั้วตรงข้ามกับการกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก:
ОЯ - ขดลวดกระดอง; PM - แม่เหล็กถาวร
ในการอธิบายกระบวนการทางแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวร ทฤษฎีของเครื่องซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นค่อนข้างเหมาะสม ซึ่งมีพื้นฐานระบุไว้ในบทก่อนหน้าของหัวข้อนี้ อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะใช้ทฤษฎีนี้และนำไปใช้ในการคำนวณคุณสมบัติของเครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวรในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือมอเตอร์ ก่อนอื่นคุณต้องกำหนด EMF E ที่ไม่ได้ใช้งานหรือค่าสัมประสิทธิ์การกระตุ้น r = Ef / U จาก เส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรและคำนวณความต้านทานอุปนัย Xad และ X โดยคำนึงถึงอิทธิพลของความต้านทานแม่เหล็กของแม่เหล็กซึ่งสามารถมีความสำคัญมากจน Xa (1< Xaq.
เครื่องแม่เหล็กถาวรถูกประดิษฐ์ขึ้นตั้งแต่วันแรกของไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา โดยเกี่ยวข้องกับการพัฒนาวัสดุใหม่สำหรับแม่เหล็กถาวรที่มีพลังงานแม่เหล็กจำเพาะสูง (เช่น แม็กนิโคหรือโลหะผสมที่มีส่วนประกอบของซาแมเรียมและโคบอลต์) เครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กดังกล่าวสามารถแข่งขันกับ เครื่องซิงโครนัสมีแรงกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้า

พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสความเร็วสูงพร้อมแม่เหล็กถาวรสำหรับจ่ายไฟให้กับเครือข่ายออนบอร์ดของเครื่องบินสูงถึงหลายสิบกิโลวัตต์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแม่เหล็กถาวรและมอเตอร์กำลังต่ำใช้ในเครื่องบิน รถยนต์ รถแทรกเตอร์ ซึ่งความน่าเชื่อถือสูงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เป็นเครื่องยนต์ พลังงานต่ำมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีอื่น ๆ อีกมากมาย เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์เจ็ท พวกมันมีความเสถียรที่ความเร็วที่สูงกว่า ประสิทธิภาพพลังงานที่ดีกว่า ด้อยกว่าในด้านราคาและคุณสมบัติในการสตาร์ท
ตามวิธีการเริ่มต้น มอเตอร์ซิงโครนัสของพลังงานต่ำพร้อมแม่เหล็กถาวรแบ่งออกเป็นมอเตอร์สตาร์ทเองและมอเตอร์ที่มีการสตาร์ทแบบอะซิงโครนัส
มอเตอร์แม่เหล็กถาวรกำลังต่ำที่สตาร์ทตัวเองได้ถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนกลไกนาฬิกาและรีเลย์ต่างๆ อุปกรณ์ซอฟต์แวร์ต่างๆ ฯลฯ กำลังไฟฟ้าสูงสุดของมอเตอร์เหล่านี้ไม่เกินสองสามวัตต์ (โดยปกติคือเศษส่วนของวัตต์) เพื่ออำนวยความสะดวกในการสตาร์ท มอเตอร์เป็นแบบหลายขั้ว (p> 8) และขับเคลื่อนจากเครือข่ายความถี่อุตสาหกรรมแบบเฟสเดียว
ในประเทศของเรา มอเตอร์ดังกล่าวผลิตขึ้นในซีรีส์ DSM ซึ่งใช้การออกแบบรูปปากนกของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์และขดลวดกระดองแบบเฟสเดียวเพื่อสร้างสนามแบบหลายขั้ว
การสตาร์ทของมอเตอร์เหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากแรงบิดแบบซิงโครนัสจากการทำงานร่วมกันของสนามเร้าใจกับแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์ เพื่อให้การเริ่มต้นเกิดขึ้นได้สำเร็จและไปในทิศทางที่ถูกต้องจะใช้อุปกรณ์กลไกพิเศษที่ช่วยให้โรเตอร์หมุนได้เพียงทิศทางเดียวและถอดออกจากเพลาระหว่างการซิงโครไนซ์
มอเตอร์ซิงโครนัสกำลังต่ำพร้อมแม่เหล็กถาวรที่มีการสตาร์ทแบบอะซิงโครนัสถูกผลิตขึ้นด้วยการจัดเรียงในแนวรัศมีของแม่เหล็กถาวรและขดลวดลัดวงจรเริ่มต้นและด้วยการจัดเรียงตามแนวแกนของแม่เหล็กถาวรและขดลวดลัดวงจรเริ่มต้น ในแง่ของโครงสร้างสเตเตอร์ มอเตอร์เหล่านี้ไม่ต่างจากเครื่องจักรที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดสเตเตอร์ในทั้งสองกรณีเป็นแบบสองหรือสามเฟส ต่างกันแค่ในการออกแบบโรเตอร์
ในมอเตอร์ที่มีการจัดเรียงแม่เหล็กแบบเรเดียลและขดลวดลัดวงจร มอเตอร์แบบหลังจะวางอยู่ในร่องของชิ้นขั้วเคลือบของแม่เหล็กถาวร เพื่อให้ได้ฟลักซ์การรั่วที่ยอมรับได้ จะต้องมีช่องว่างที่ไม่ใช่แม่เหล็กระหว่างปลายของขั้วที่อยู่ติดกัน บางครั้ง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของโรเตอร์ ตัวเชื่อมจะถูกรวมเข้ากับสะพานที่ทนทานจนเป็นแกนวงแหวนทั้งหมด
ในมอเตอร์ที่มีการจัดเรียงแม่เหล็กตามแนวแกนและขดลวดลัดวงจร ส่วนหนึ่งของความยาวแอคทีฟจะถูกครอบครองโดยแม่เหล็กถาวร และในอีกส่วนหนึ่งถัดจากแม่เหล็กนั้น จะมีการกวนวงจรแม่เหล็กเคลือบลามิเนตที่มีขดลวดลัดวงจร และทั้งแม่เหล็กถาวรและวงจรแม่เหล็กเคลือบอยู่บนเพลาทั่วไป เนื่องจากมอเตอร์แม่เหล็กถาวรยังคงได้รับพลังงานในระหว่างการสตาร์ท จึงเริ่มทำงานได้ไม่ดีเท่ามอเตอร์ทั่วไป มอเตอร์ซิงโครนัสซึ่งความตื่นเต้นถูกปิด สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อเริ่มต้นพร้อมกับแรงบิดแบบอะซิงโครนัสที่เป็นบวกจากปฏิกิริยาของสนามหมุนกับกระแสที่เหนี่ยวนำในขดลวดลัดวงจรซึ่งเป็นโมเมนต์อะซิงโครนัสเชิงลบจากปฏิกิริยาของแม่เหล็กถาวรกับกระแสที่เกิดจากสนามของ แม่เหล็กถาวรในขดลวดสเตเตอร์ทำหน้าที่กับโรเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ด้วยแรงกระตุ้นแม่เหล็กถาวร

(พัฒนาในปี 2555)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เสนอตามหลักการทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กขององค์ประกอบ NeFeB สร้างสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ 1.35 NS, ตั้งอยู่รอบ ๆ เส้นรอบวงของโรเตอร์โดยมีเสาสลับ

ในขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า e รู้สึกตื่นเต้น d.s. แอมพลิจูดและความถี่ที่กำหนดโดยความเร็วของการหมุนของโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่มีตัวสะสมที่มีหน้าสัมผัสเปิดอยู่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังไม่มีขดลวดสนามที่ใช้กระแสไฟเพิ่มเติม

ข้อดีของเครื่องกำเนิดของการออกแบบที่เสนอ:

1. มีคุณสมบัติเชิงบวกทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวร:

1) ขาดแปรงเก็บกระแส

2) ขาดกระแสกระตุ้น

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คล้ายคลึงกันในปัจจุบันส่วนใหญ่ที่มีกำลังเท่ากันมีพารามิเตอร์มวล - มิติ 1.5 - 3 เท่า

3. ความเร็วในการหมุนของเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - 1600 เกี่ยวกับ./นาที... สอดคล้องกับความเร็วในการหมุนของไดรฟ์ดีเซลความเร็วต่ำ ดังนั้นเมื่อถ่ายโอนโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งจากเครื่องยนต์เบนซินไปเป็นเครื่องยนต์ดีเซลโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเรา ผู้บริโภคจะได้รับการประหยัดเชื้อเพลิงอย่างมากและเป็นผลให้ต้นทุนกิโลวัตต์-ชั่วโมงลดลง

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีแรงบิดเริ่มต้นเล็กน้อย (น้อยกว่า2 N × m) นั่นคือสำหรับการเริ่มต้น กำลังขับเพียง 200 Wและสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้จากดีเซลเองเมื่อสตาร์ทแม้ไม่มีคลัตช์ เครื่องยนต์ของตลาดที่คล้ายกันมีช่วงเร่งความเร็วเพื่อสร้างพลังงานสำรองเมื่อสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตั้งแต่เมื่อสตาร์ท เครื่องยนต์แก๊สทำงานในโหมดขาดพลังงาน

5. ด้วยระดับความน่าเชื่อถือ 90% ทรัพยากรเครื่องกำเนิดคือ 92,000 ชั่วโมง (การทำงานแบบไม่หยุดนิ่ง 10.5 ปี) รอบการทำงานของเครื่องยนต์ขับเคลื่อนระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่ซึ่งประกาศโดยผู้ผลิต (เช่นเดียวกับตลาดที่คล้ายคลึงกันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) คือ 25-40,000 ชั่วโมง นั่นคือเครื่องกำเนิดของเราในแง่ของความน่าเชื่อถือสำหรับเวลาทำงานนั้นเกินความน่าเชื่อถือของมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอนุกรม 2-3 เท่า

6. ง่ายต่อการผลิตและประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - พื้นที่ประกอบสามารถเป็นโรงงานของช่างทำกุญแจด้วยการผลิตชิ้นส่วนและขนาดเล็ก

7. การปรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้เข้ากับแรงดันไฟ AC อย่างง่าย:

1) 36 วี, ความถี่ 50 - 400 Hz

2) 115 วี, ความถี่ 50 - 400 Hz(โรงไฟฟ้าสนามบิน);

3) 220 วี, ความถี่ 50 - 400 Hz;

4) 380 วี, ความถี่ 50 - 400 Hz.

การออกแบบพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าช่วยให้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นสามารถปรับความถี่และแรงดันไฟฟ้าต่างๆ ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนการออกแบบ

8. ความปลอดภัยจากอัคคีภัยสูง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เสนอไม่สามารถกลายเป็นแหล่งกำเนิดไฟได้แม้ว่าจะมีไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรโหลดหรือในขดลวดซึ่งรวมอยู่ในการออกแบบระบบ สิ่งนี้สำคัญมากเมื่อใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับโรงไฟฟ้าบนเรือในพื้นที่ปิดของเรือบรรทุกสินค้า เครื่องบิน ตลอดจนการก่อสร้างบ้านไม้ส่วนตัว ฯลฯ

9. ระดับต่ำเสียงรบกวน.

10. การบำรุงรักษาสูง

พารามิเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลัง 0.5 กิโลวัตต์ชั่วโมง

พารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลัง2.5 กิโลวัตต์ชั่วโมง

ผลลัพธ์:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เสนอสามารถผลิตขึ้นเพื่อใช้ในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความถี่การหมุนเพลา 1500-1600 รอบต่อนาที - ในโรงไฟฟ้าดีเซล น้ำมันเบนซิน และเครื่องกำเนิดไอน้ำ สำหรับการใช้งานส่วนบุคคลหรือในระบบพลังงานในท้องถิ่น เมื่อจับคู่กับตัวคูณแล้ว ตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าเครื่องกลไฟฟ้ายังสามารถใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าในระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำ เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานลม โรงไฟฟ้าพลังคลื่น ฯลฯ ทุกขนาด นั่นคือขอบเขตของการประยุกต์ใช้คอนเวอร์เตอร์ไฟฟ้า-เครื่องกลทำให้ความซับซ้อน (ตัวคูณ-ตัวสร้าง) ที่เสนอนั้นเป็นสากล น้ำหนักและขนาดและพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางเทคนิคอื่นๆ ที่ให้ไว้ในข้อความทำให้การออกแบบที่เสนอมีข้อได้เปรียบในการแข่งขันที่ชัดเจนในตลาดเมื่อเทียบกับแอนะล็อก

หลักการผลิตที่เป็นรากฐานของการออกแบบนั้นมีความสามารถในการผลิตสูง โดยพื้นฐานแล้วไม่ต้องการลานเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ และมุ่งเน้นที่การผลิตแบบอนุกรมจำนวนมาก เป็นผลให้การออกแบบจะมีต้นทุนการผลิตแบบอนุกรมต่ำ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า- อุปกรณ์ที่แปลงพลังงานประเภทหนึ่งเป็นพลังงานประเภทอื่น
ในกรณีนี้ เราพิจารณาการแปลงพลังงานกลของการหมุนเป็นพลังงานไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวมีสองประเภท ซิงโครนัสและอะซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส หลักการทำงาน

Hallmark เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเป็นการเชื่อมต่อที่เข้มงวดระหว่างความถี่ NSตัวแปร EMF ที่เกิดขึ้นในขดลวดสเตเตอร์และความเร็วของโรเตอร์ NSเรียกว่าความเร็วซิงโครนัส:

NS = NS/ NS

ที่ไหน NS- จำนวนเสาคู่ของสเตเตอร์และโรเตอร์ที่คดเคี้ยว
โดยปกติความเร็วในการหมุนจะแสดงเป็น rpm และความถี่ EMF เป็นเฮิรตซ์ (1 / วินาที) จากนั้นสำหรับจำนวนรอบต่อนาทีสูตรจะอยู่ในรูปแบบ:

NS = 60NS/ NS

ในรูป 1.1 นำเสนอ แผนภาพการทำงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ขดลวดสามเฟสตั้งอยู่บนสเตเตอร์ 1 ซึ่งไม่แตกต่างจากขดลวดที่คล้ายกันของเครื่องอะซิงโครนัสโดยพื้นฐาน แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขดลวดกระตุ้น 2 อยู่บนโรเตอร์ซึ่งรับกำลัง กระแสตรงตามกฎแล้วผ่านหน้าสัมผัสแบบเลื่อนที่ดำเนินการโดยวงแหวนลื่นสองอันที่อยู่บนโรเตอร์และแปรงนิ่งสองตัว
ในบางกรณี แทนที่จะใช้แม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กถาวรสามารถใช้ในการออกแบบโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส จากนั้นความจำเป็นในการติดต่อบนเพลาจะหายไป แต่ความเป็นไปได้ของการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกนั้นมีจำกัดอย่างมาก

มอเตอร์ขับเคลื่อน (PD) ซึ่งใช้เป็นกังหัน เครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือแหล่งพลังงานกลอื่นๆ โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกตั้งค่าให้หมุนด้วยความเร็วซิงโครนัส ในกรณีนี้ สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้าของโรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วซิงโครนัสและทำให้เกิด EMF แบบแปรผันในขดลวดสเตเตอร์แบบสามเฟส อี NS, อีวงดนตรี อี C ซึ่งมีค่าเท่ากันและเปลี่ยนเฟสสัมพันธ์กันโดย 1/3 ของช่วงเวลา (120 °) ทำให้เกิดระบบ EMF สามเฟสสมมาตร

ด้วยการเชื่อมต่อของโหลดกับขั้วของขดลวดสเตเตอร์ C1, C2 และ C3 กระแสจะปรากฏในเฟสของขดลวดสเตเตอร์ ผม NS, ผม NS, ผม C ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ความถี่การหมุนของฟิลด์นี้เท่ากับความถี่การหมุนของโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสสนามแม่เหล็กสเตเตอร์และโรเตอร์จะหมุนพร้อมกัน ค่าทันทีของ EMF ของขดลวดสเตเตอร์ในเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่พิจารณาแล้ว

e = 2Blwv = 2πBlwDn

ที่นี่: NS- การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างอากาศระหว่างแกนสเตเตอร์และเสาโรเตอร์, T;
lคือความยาวแอ็กทีฟของด้านหนึ่งที่มีรูของขดลวดสเตเตอร์นั่นคือ ความยาวแกนสเตเตอร์ m;
w- จำนวนรอบ;
v = πDn- ความเร็วเชิงเส้นของเสาโรเตอร์ที่สัมพันธ์กับสเตเตอร์ m / s;
NS- เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของแกนสเตเตอร์ m

สูตร EMF แสดงว่าที่ความเร็วโรเตอร์คงที่ NSรูปร่างของกราฟของตัวแปร EMF ของขดลวดกระดอง (สเตเตอร์) ถูกกำหนดโดยกฎการกระจายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเท่านั้น NSในช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และเสาโรเตอร์ ถ้ากราฟความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กในช่องว่างเป็นไซนูซอยด์ B = B สูงสุด sinαจากนั้น EMF ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเป็นไซน์ด้วย เครื่องซิงโครนัสพยายามที่จะได้รับการกระจายของการเหนี่ยวนำในช่องว่างให้ใกล้เคียงกับไซน์มากที่สุด

ดังนั้นหากช่องว่างอากาศ δ ค่าคงที่ (รูปที่ 1.2) จากนั้นจึงเกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก NSในช่องว่างอากาศมีการกระจายตามกฎสี่เหลี่ยมคางหมู (กราฟ 1) หากขอบของเสาโรเตอร์ "เอียง" เพื่อให้ช่องว่างที่ขอบของเสาเท่ากับ δ สูงสุด (ดังแสดงในรูปที่ 1.2) จากนั้นกราฟการกระจายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างจะเข้าใกล้ไซนัสอยด์ (กราฟ 2) และด้วยเหตุนี้กราฟของ EMF ที่เหนี่ยวนำในขดลวดกำเนิดจะเข้าใกล้ไซนัส เครื่องกำเนิดความถี่ EMF แบบซิงโครนัส NS(Hz) เป็นสัดส่วนกับความเร็วของโรเตอร์ซิงโครนัส NS(รอบ / วินาที)

ที่ไหน NSคือจำนวนคู่ขั้ว
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำลังพิจารณา (ดูรูปที่ 1.1) มีสองขั้วคือ NS = 1.
ในการรับ EMF ของความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะต้องหมุนโรเตอร์ด้วยความถี่ NS= 50 r / s ( NS= 3000 รอบต่อนาที)

วิธีการกระตุ้นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการสร้างฟลักซ์แม่เหล็กหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคือการกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่าขดลวดกระตุ้นถูกวางไว้ที่เสาโรเตอร์เมื่อกระแสตรงไหลผ่าน MDS จะเกิดขึ้นซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เครื่องกำเนิดกระแสตรงแบบพิเศษที่เรียกว่า exciters ถูกใช้เป็นหลักในการขับเคลื่อนขดลวดกระตุ้น วี(รูปที่ 1.3, ก). ขดลวดกระตุ้น ( OV) รับพลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอื่น (แรงกระตุ้นแบบขนาน) เรียกว่า ตัวกระตุ้น ( PV). โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส exciter และ exciter ตั้งอยู่บนเพลาทั่วไปและหมุนพร้อมกัน ในกรณีนี้ กระแสจะเข้าสู่ขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสผ่านวงแหวนสลิปและแปรง เพื่อควบคุมกระแสกระตุ้นจะใช้การปรับลิโน่ซึ่งรวมอยู่ในวงจรกระตุ้นของเร้า NS 1 และ exciter NS 2. ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังปานกลางและสูง กระบวนการควบคุมกระแสกระตุ้นจะเป็นไปโดยอัตโนมัติ

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ยังใช้ระบบกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสไม่มีวงแหวนลื่นบนโรเตอร์ ในกรณีนี้จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซิงโครนัสคว่ำเป็นตัวกระตุ้น วี(รูปที่ 1.3, ข). ขดลวดสามเฟส 2 ตัวเร้าซึ่งเหนี่ยวนำตัวแปร EMF นั้นตั้งอยู่บนโรเตอร์และหมุนพร้อมกับขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสและการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าจะดำเนินการผ่านวงจรเรียงกระแสแบบหมุน 3 โดยตรงโดยไม่ต้องใช้แหวนสลิปและแปรง แหล่งจ่ายไฟ DC ไปยังขดลวดสนาม 1 เชื้อโรค B มาจากเชื้อโรค PV- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง การไม่มีหน้าสัมผัสแบบเลื่อนในวงจรกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสทำให้สามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานและเพิ่มประสิทธิภาพได้

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส รวมถึงเครื่องไฮโดรเจเนอเรเตอร์ หลักการของการกระตุ้นตนเองได้กลายเป็นที่แพร่หลาย (รูปที่ 1.4, a) เมื่อพลังงาน AC ที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้นถูกนำมาจากขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและผ่านหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์และ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเซมิคอนดักเตอร์คอนเวอร์เตอร์ PPแปลงเป็นพลังงาน DC หลักการกระตุ้นตนเองขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าการกระตุ้นเริ่มต้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกิดขึ้นเนื่องจากแม่เหล็กตกค้างของเครื่อง

ในรูป 1.4, b เป็นไดอะแกรมโครงสร้าง ระบบอัตโนมัติการกระตุ้นตัวเองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ( SG) ด้วยหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ ( VT) และตัวแปลงไทริสเตอร์ ( TP) ซึ่งไฟฟ้ากระแสสลับจากวงจรสเตเตอร์ SGหลังจากแปลงเป็นกระแสตรงจะถูกส่งไปยังขดลวดกระตุ้น ตัวแปลงไทริสเตอร์ถูกควบคุมโดยตัวควบคุมการกระตุ้นอัตโนมัติ ARV, อินพุตที่รับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต SG(ผ่านหม้อแปลงแรงดัน TN) และกระแสโหลด SG(จากหม้อแปลงกระแส TT). วงจรประกอบด้วยบล็อกป้องกัน ( BZ) ให้การป้องกันขดลวดกระตุ้น ( OV) กับแรงดันไฟเกินและกระแสเกิน

พลังกระตุ้นมักจะอยู่ระหว่าง 0.2 ถึง 5% ของพลังงานสุทธิ (ค่าที่ต่ำกว่าใช้กับเครื่องกำเนิดพลังงานสูง)
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานต่ำ หลักการของการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรที่อยู่บนโรเตอร์ของเครื่องจะหาการใช้งาน วิธีการกระตุ้นนี้ทำให้สามารถกำจัดเครื่องกำเนิดของขดลวดกระตุ้นได้ เป็นผลให้การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าง่ายขึ้นอย่างมากจึงประหยัดและเชื่อถือได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนวัสดุที่สูงสำหรับการผลิตแม่เหล็กถาวรที่มีแหล่งพลังงานแม่เหล็กจำนวนมากและความซับซ้อนของการประมวลผล การใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรจึงจำกัดเฉพาะเครื่องจักรที่มีความจุไม่เกินสองสามกิโลวัตต์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเป็นแกนหลักของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า เนื่องจากไฟฟ้าเกือบทั้งหมดในโลกสร้างขึ้นโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบหรือไฮโดรซิงโครนัส
นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสยังใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะส่วนหนึ่งของการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบเคลื่อนที่และแบบเคลื่อนที่ หรือสถานีที่มีเครื่องยนต์ดีเซลและเบนซิน

เครื่องกำเนิดแบบอะซิงโครนัส ความแตกต่างจากซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสมีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในกรณีที่ไม่มีความสัมพันธ์ที่เข้มงวดระหว่างความเร็วของโรเตอร์และ EMF ที่สร้างขึ้น ความแตกต่างระหว่างความถี่เหล่านี้มีลักษณะเป็นสัมประสิทธิ์ NS- เลื่อน.

s = (n - n r) / n

ที่นี่:
NS- ความถี่การหมุนของสนามแม่เหล็ก (ความถี่ EMF)
n r- ความเร็วโรเตอร์

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณสลิปและความถี่ โปรดดูบทความ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ความถี่.

ในโหมดปกติสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำภายใต้ภาระทำให้เกิดแรงบิดในการเบรกในการหมุนของโรเตอร์ ดังนั้นความถี่ของการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กจึงน้อยลง ดังนั้นสลิปจะเป็นลบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานในด้านบวกสลิปรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า tachogenerator แบบอะซิงโครนัสและตัวแปลงความถี่

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งานโดยเฉพาะทำด้วยกรงกระรอกเฟสหรือโรเตอร์แบบกลวง แหล่งที่มาสำหรับการก่อตัวของพลังงานกระตุ้นของโรเตอร์ที่ต้องการอาจเป็นตัวเก็บประจุแบบคงที่หรือตัวแปลงวาล์วที่มีการสลับวาล์วเทียม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามารถจำแนกได้ตามวิธีการกระตุ้น ลักษณะของความถี่เอาต์พุต (ตัวแปร ค่าคงที่) วิธีรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า พื้นที่ลื่นไถล การออกแบบ และจำนวนเฟส
สองคุณสมบัติสุดท้ายแสดงลักษณะ คุณสมบัติการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ลักษณะของความถี่เอาต์พุตและวิธีการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้านั้นส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยวิธีสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก
การจำแนกประเภทตามวิธีการกระตุ้นเป็นหลัก

คุณสามารถพิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยการกระตุ้นตนเองและการกระตุ้นอิสระ

การกระตุ้นตนเองในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามารถจัดระเบียบได้:
ก) ด้วยความช่วยเหลือของตัวเก็บประจุที่รวมอยู่ในวงจรสเตเตอร์หรือโรเตอร์หรือพร้อมกันในวงจรหลักและรอง
b) โดยใช้ตัวแปลงวาล์วที่มีการสับเปลี่ยนของวาล์วตามธรรมชาติและเทียม

การกระตุ้นอิสระสามารถทำได้จากแหล่งภายนอกของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

โดยธรรมชาติของความถี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบตื่นเต้นในตัวเองจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม แหล่งแรกรวมถึงแหล่งที่มาของความถี่คงที่ในทางปฏิบัติ (หรือคงที่) ไปจนถึงความถี่ตัวแปรที่สอง (ปรับได้) ส่วนหลังใช้เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสด้วยการเปลี่ยนแปลงความเร็วที่ราบรื่น

มีการวางแผนที่จะพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานและคุณสมบัติการออกแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสในสิ่งพิมพ์แยกต่างหาก

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสไม่ต้องการหน่วยที่ซับซ้อนในการออกแบบเพื่อจัดระเบียบการกระตุ้น DC หรือการใช้วัสดุราคาแพงที่มีแหล่งพลังงานแม่เหล็กจำนวนมาก ผู้ใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าเคลื่อนที่จึงใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเรียบง่ายและการบำรุงรักษาที่ไม่โอ้อวด ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ไม่ต้องการการอ้างอิงที่เข้มงวดกับความถี่ปัจจุบัน
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสคือความต้านทานต่อการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร
ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับชุดการสร้างอุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถพบได้ในหน้า:
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
เครื่องกำเนิดแบบอะซิงโครนัส ข้อมูลจำเพาะ
เครื่องกำเนิดแบบอะซิงโครนัส เสถียรภาพ

ยินดีต้อนรับความคิดเห็นและข้อเสนอแนะ!

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการขยายตัวของพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมทั้งกำลังงานและแรงดันไฟขาออกของกระแสสลับรวมทั้งให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อมเมื่อดำเนินการ การเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในโหมดต่างๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับ (1, 2, 3, 4) ซึ่งกลุ่มของวงจรแม่เหล็กวงแหวน (5) ติดตั้งโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้า (6) ด้วยขดลวดกระดองหลายเฟส (7) และ (8) ของสเตเตอร์ ติดตั้งบนเพลารองรับ (9) โดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนในแบริ่งรองรับ (1, 2, 3, 4) รอบชุดแบริ่งสเตเตอร์ a กลุ่มของโรเตอร์วงแหวน (10) ที่มีโรเตอร์วงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านใน แถบแม่เหล็ก (11) โดยสลับไปในแนวเส้นรอบวงของขั้วแม่เหล็กของ p-pairs ครอบส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้า (6) ของกระดอง ขดลวด (7, 8) ของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวน ตัวพาสเตเตอร์ทำจากกลุ่มโมดูลที่เหมือนกัน โมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกน โดยมีต้นสนที่มีเพลารองรับ (9) และติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กัน อื่น ๆ และเฟสที่คล้ายกันของขดลวดสมอของโมดูลที่กล่าวถึงนั้นเชื่อมต่อกันสร้างเฟสทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง 5 หน้า f-ly, 3 dwg

ภาพวาดสำหรับสิทธิบัตร RF 2273942

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร และสามารถนำมาใช้ในแหล่งพลังงานอิสระในรถยนต์ เรือ ตลอดจนในอุปกรณ์จ่ายไฟอัตโนมัติสำหรับผู้บริโภคที่มีกระแสสลับของทั้งอุตสาหกรรมมาตรฐาน ความถี่และความถี่ที่เพิ่มขึ้นและในโรงไฟฟ้าอิสระเป็นแหล่งของกระแสเชื่อมสำหรับการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในสนาม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เป็นที่รู้จักซึ่งมีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่มีเสายื่นออกมาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าวางอยู่บนนั้นด้วยขดลวดสมอของสเตเตอร์และ ยังติดตั้งอยู่บนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในโรเตอร์แบริ่งที่รองรับที่กล่าวถึงด้วยแม่เหล็กกระตุ้นถาวร (ดูตัวอย่างเช่น A.I. โวลเดก " รถยนต์ไฟฟ้า", ed. Energiya สาขา Leningrad, 1974, p. 794)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่รู้จักคือการใช้โลหะจำนวนมากและขนาดที่ใหญ่เนื่องจากการใช้โลหะอย่างมีนัยสำคัญและขนาดของโรเตอร์ทรงกระบอกขนาดใหญ่ที่ทำด้วยแม่เหล็กกระตุ้นถาวรจากโลหะผสมแม่เหล็กแข็ง (เช่น Alni, Alnico, Magnico เป็นต้น)

นอกจากนี้ยังมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนโดยมีเสายื่นออกมาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีขดลวดกระดองของสเตเตอร์ พวกเขาเป็นโรเตอร์รูปวงแหวนซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนรอบวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนของสเตเตอร์โดยมีซับแม่เหล็กรูปวงแหวนติดอยู่ที่ผนังด้านในโดยมีขั้วแม่เหล็กสลับกันในทิศทางเส้นรอบวงครอบคลุมส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดอง ของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนดังกล่าว (ดูตัวอย่างสิทธิบัตร RF หมายเลข 2141716 คลาส N 02 K 21/12 ตามแอปพลิเคชันหมายเลข 4831043/09 ลงวันที่ 03/02/1988)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่รู้จักพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือพารามิเตอร์การทำงานที่แคบเนื่องจากไม่สามารถควบคุมกำลังงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสได้เนื่องจากในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบซิงโครนัสนี้ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนค่าของทันที ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรแต่ละตัวของซับแม่เหล็กรูปวงแหวนดังกล่าว

อะนาล็อกที่ใกล้เคียงที่สุด (ต้นแบบ) คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งมีหน่วยพาหะสเตเตอร์พร้อมลูกปืนรองรับซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนถูกติดตั้งด้วยส่วนที่ยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีมัลติเฟส ขดลวดอาร์เมเจอร์ของสเตเตอร์ซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในแบริ่งรองรับดังกล่าวรอบ ๆ วงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวน, โรเตอร์วงแหวนที่มีซับแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านในด้วยขั้วแม่เหล็กของ p-pairs สลับกัน ในทิศทางเส้นรอบวงครอบคลุมส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนดังกล่าว (ดูสิทธิบัตร RF เลขที่ 2069441 คลาส N 02 K 21/22 ตามใบสมัครเลขที่ 4894702/07 ลงวันที่ 01.06.1990) .

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่รู้จักซึ่งมีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรก็เป็นพารามิเตอร์การทำงานที่แคบเช่นกันเนื่องจากขาดความสามารถในการควบคุมพลังงานที่ใช้งานของเครื่องกำเนิดเหนี่ยวนำซิงโครนัสและการขาดความสามารถในการควบคุมค่าของ AC เอาต์พุต ซึ่งทำให้ยากต่อการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อมในการเชื่อมอาร์คไฟฟ้า (ในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่รู้จักนั้นไม่มีทางเปลี่ยนค่าของฟลักซ์แม่เหล็กรวมของแม่เหล็กถาวรแต่ละตัวในทันทีซึ่งก่อให้เกิด เม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนระหว่างกัน)

จุดมุ่งหมายของการประดิษฐ์ปัจจุบันคือการขยายพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมพลังงานที่ใช้งานและความสามารถในการควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับตลอดจนให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งกระแสเชื่อมเมื่อ ดำเนินการเชื่อมอาร์คไฟฟ้าในโหมดต่างๆ

เป้าหมายนี้ทำได้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรซึ่งประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนโดยมีเสายื่นออกมาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีมัลติเฟส ขดลวดสเตเตอร์อาร์มาเจอร์ ซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าวรอบ ๆ วงจรแม่เหล็กวงแหวนของสเตเตอร์ โรเตอร์วงแหวนพร้อมเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านในด้วยขั้วแม่เหล็กของคู่ p สลับกัน ทิศทางเส้นรอบวงครอบคลุมส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กวงแหวนดังกล่าวของสเตเตอร์ในนั้นหน่วยแบริ่งสเตเตอร์ทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันกับวงจรแม่เหล็กวงแหวนที่ระบุและโรเตอร์วงแหวน , ติดตั้งบนแกนค้ำอันเดียว โดยสามารถหมุนสัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเชียลกับเพลาค้ำ และ Abzhenes เชื่อมต่อจลนศาสตร์กับพวกมันโดยการขับเคลื่อนของการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันและเฟสของชื่อเดียวกันของขดลวดกระดองในโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อกันทำให้เกิดขั้นตอนทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง

ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกันของแม่เหล็กวงแหวนแม่เหล็กรูปวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนในโมดูลที่อยู่ติดกันของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์จะตั้งอยู่ติดกันในระนาบรัศมีเดียวกัน และปลายของเฟสของขดลวดกระดองในโมดูลเดียวของชุดแบริ่งสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองในโมดูลอื่นที่อยู่ติดกันของชุดแบริ่งสเตเตอร์ซึ่งเชื่อมต่อกัน ขั้นตอนของการพันขดลวดสเตเตอร์

นอกจากนี้ แต่ละโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ยังมีปลอกวงแหวนพร้อมหน้าแปลนแรงขับด้านนอกและถ้วยที่มีรูตรงกลางที่ส่วนท้าย และโรเตอร์วงแหวนในแต่ละโมดูลของชุดประกอบที่รองรับสเตเตอร์รวมถึงเปลือกวงแหวน ด้วยหน้าแปลนแบบแทงด้านในซึ่งมีการติดตั้งเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เกี่ยวข้องดังกล่าว โดยที่ปลอกวงแหวนดังกล่าวของโมดูลส่วนประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะถูกจับคู่กับผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในด้วยหนึ่งในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าว กับผนังของรูตรงกลางที่ปลายแก้วตามลำดับดังกล่าว เปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนจะเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลารองรับโดยใช้ส่วนประกอบที่ยึด และวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนในโมดูลที่สอดคล้องกันของชุดลูกปืนสเตเตอร์ ติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุ ยึดอย่างแน่นหนาโดยหน้าแปลนแรงขับด้านนอกกับผนังทรงกระบอกด้านข้างของแก้วและขึ้นรูป ร่วมกับช่องหลัง ซึ่งเป็นช่องรูปวงแหวนที่อุปกรณ์ตั้งอยู่ วงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันกับขดลวดไฟฟ้าของขดลวดสเตเตอร์อาร์เมเจอร์ที่สอดคล้องกัน ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือแต่ละหน่วยยึดที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนกับเพลารองรับรวมถึงฮับที่ติดตั้งบนเพลารองรับพร้อมหน้าแปลนที่ยึดแน่นกับหน้าแปลนแรงขับภายใน ของเปลือกวงแหวนที่สอดคล้องกัน

ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันถูกติดตั้งโดยใช้หน่วยสนับสนุนบนโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์

นอกจากนี้ ไดรฟ์สำหรับการพลิกกลับเชิงมุมของโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันนั้นทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรูและน็อตและยูนิตรองรับสำหรับไดรฟ์สำหรับการกลับด้านเชิงมุมของส่วน ของตัวพาสเตเตอร์รวมถึงตัวดึงรองรับที่ยึดกับแว่นตาตัวใดตัวหนึ่งและแถบรองรับบนกระจกอีกตัวหนึ่ง ในขณะที่ลีดสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับสององศาที่ปลายด้านหนึ่งโดยใช้แกนขนานกับ แกนของเพลารองรับดังกล่าว โดยมีแถบรองรับที่ระบุซึ่งสร้างด้วยช่องนำซึ่งอยู่ตามส่วนโค้งของวงกลม และน็อตของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนหมุนที่ปลายด้านหนึ่งด้วยรูดังกล่าว ทำที่ปลายอีกด้านหนึ่งด้วย ก้านผ่านช่องไกด์ในแถบรองรับและติดตั้งองค์ประกอบล็อค

สาระสำคัญของการประดิษฐ์นี้แสดงให้เห็นโดยภาพวาด

รูปที่ 1 แสดงมุมมองทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรในส่วนตามยาว

รูปที่ 2 เป็นมุมมอง A ในรูปที่ 1;

รูปที่ 3 แสดงแผนผังของวงจรกระตุ้นแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในศูนย์รวมที่มีวงจรไฟฟ้าสามเฟสของขดลวดสเตเตอร์กระดองในตำแหน่งเริ่มต้น (โดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมของเฟสที่สอดคล้องกันของชื่อเดียวกันในโมดูลของ ส่วนประกอบแบริ่งสเตเตอร์) สำหรับจำนวนคู่ขั้วสเตเตอร์ p = 8;

ในรูปที่ 4 - เช่นเดียวกันกับเฟสของวงจรไฟฟ้าสามเฟสของขดลวดกระดองสเตเตอร์ซึ่งสัมพันธ์กันในตำแหน่งเชิงมุมที่มุมเท่ากับ 360 / 2p องศา

รูปที่ 5 แสดงตัวแปร วงจรไฟฟ้าการเชื่อมต่อของขดลวดกระดองของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับการเชื่อมต่อแบบดาวของเฟสเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้น

รูปที่ 6 แสดงไดอะแกรมไฟฟ้ารุ่นอื่นของการเชื่อมต่อของขดลวดกระดองสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการเชื่อมต่อเดลต้าของเฟสเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้น

รูปที่ 7 แสดงไดอะแกรมเวกเตอร์แผนผังของการเปลี่ยนแปลงขนาดของแรงดันเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสระหว่างการหมุนเชิงมุมของเฟสที่สอดคล้องกันของชื่อเดียวกันของขดลวดสเตเตอร์กระดอง (ตามลำดับของโมดูลของหน่วยลูกปืนสเตเตอร์) โดยมุมที่สอดคล้องกันและเมื่อเฟสเหล่านี้เชื่อมต่อตามรูปแบบ "ดาว"

ในรูปที่ 8 - เหมือนกันเมื่อเชื่อมต่อเฟสของขดลวดกระดองสเตเตอร์ตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

รูปที่ 9 แสดงไดอะแกรมพร้อมกราฟของการพึ่งพาแรงดันไฟขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองของสเตเตอร์ด้วยมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าใน เฟสเพื่อเชื่อมต่อเฟสตามรูปแบบ "ดาว"

รูปที่ 10 แสดงไดอะแกรมพร้อมกราฟของการพึ่งพาแรงดันไฟขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดสเตเตอร์กระดองที่มีมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าในเฟสสำหรับ เชื่อมต่อเฟสตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับ 1, 2, 3, 4 ซึ่งมีการติดตั้งกลุ่มของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เหมือนกัน 5 (เช่น ในรูปแบบของดิสก์เสาหินที่ทำจากผงคอมโพสิต วัสดุแม่เหล็กอ่อน) ที่มีเสายื่นออกมาตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้า 6 ที่มีหลายเฟส (เช่นสามเฟสและใน กรณีทั่วไป m-phase) ขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์ซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับ 9 ที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในแบริ่งรองรับที่กล่าวถึง 1, 2, 3, 4 รอบชุดแบริ่งสเตเตอร์กลุ่มของโรเตอร์วงแหวนที่เหมือนกัน 10 ด้วย แผ่นปิดแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านใน 11 (เช่น ในรูปของวงแหวนแม่เหล็กเสาหินที่ทำจากวัสดุที่เป็นผงแมกนีโซทรอปิก) โดยสลับขั้วแม่เหล็กของ p-pair ในทิศทางเส้นรอบวง (ในศูนย์รวมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ จำนวน คู่ p ของขั้วแม่เหล็กคือ 8) ครอบคลุมส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดอง 7, 8 ของวงจรแม่เหล็กวงแหวนที่ระบุ 5 ของสเตเตอร์ ชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกัน โดยแต่ละอันประกอบด้วยปลอกวงแหวน 12 ที่มีหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 และกระจก 14 ที่มีรูตรงกลาง "a" ที่ส่วนท้าย 15 และผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 แต่ละอัน ของโรเตอร์วงแหวน 10 รวมถึงเปลือกวงแหวน 17 c หน้าแปลนแรงขับภายใน 18. บูชวงแหวน 12 ของโมดูลหน่วยแบริ่งสเตเตอร์ถูกจับคู่กับผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในด้วยหนึ่งในแบริ่งรองรับที่กล่าวถึง (พร้อมแบริ่งรองรับ 1, 3), อื่นๆ ซึ่ง (แบริ่งรองรับ 2, 4) เชื่อมต่อกับผนังของรูตรงกลาง "a " ที่ปลาย 15 ของแว่นตาตามลำดับ 14. เปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 เชื่อมต่อกับเพลารองรับอย่างแน่นหนา 9 โดย วิธีการประกอบการยึดและแต่ละวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ในโมดูลที่สอดคล้องกันของชุดแบริ่งสเตเตอร์จะติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุ 12 ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 พร้อมผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 ของแก้ว 14 และขึ้นรูป d พร้อมกับช่องรูปวงแหวนสุดท้าย "b" ซึ่งระบุวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันที่ระบุ 5 พร้อมขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดองที่สอดคล้องกัน (ขดลวดกระดอง 7, 8) ของสเตเตอร์ โมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ (บูชวงแหวน 12 ที่มีถ้วย 14 ประกอบเป็นโมดูลเหล่านี้) ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันเกี่ยวกับแกนโคแอกเซียลที่มีเพลารองรับ 9 และติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์ สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันโดยติดตั้งโดยใช้ชุดรองรับบนโมดูลของตัวพาสเตเตอร์ ตัวยึดแต่ละตัวที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 ที่สอดคล้องกันกับเพลารองรับ 9 รวมถึงฮับ 19 ที่ติดตั้งบนเพลารองรับ 9 พร้อมหน้าแปลน 20 ที่ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับด้านใน 18 ของปลอกวงแหวน 17 ไดรฟ์สำหรับการพลิกกลับเชิงมุมของโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันในรูปลักษณ์เฉพาะที่แสดงไว้ทำในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรู 21 และน็อต 22 และยูนิตรองรับสำหรับไดรฟ์สำหรับ การพลิกกลับเชิงมุมของส่วนต่างๆ ของหน่วยพาหะสเตเตอร์รวมถึงส่วนรองรับ 23 ซึ่งจับจ้องอยู่ที่หนึ่งในแว่นตาดังกล่าว 14 และบนกระจกอีกอัน 14 แถบรองรับ 24 สกรูนำ 21 เชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับสององศา (a บานพับที่มีอิสระสององศา) โดยปลายด้านหนึ่ง "b" โดยใช้แกน 25 ขนานกับแกน O-O1 ของเพลารองรับดังกล่าว 9 โดยมีแถบรองรับดังกล่าว 24 ซึ่งสร้างขึ้นตามส่วนโค้งของวงกลมที่มีช่องนำทาง "d" และน็อต 22 ของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนหมุนที่ปลายด้านหนึ่งด้วยสลักรองรับ 23 ดังกล่าว ประกอบขึ้นที่ปลายอีกด้านหนึ่งด้วยด้าม 26 ผ่านช่องนำ "d" ในแถบรองรับ 24 และ มีอุปกรณ์ล็อค 27 (น็อตล็อค) ที่ส่วนท้ายของน็อต 22 ที่เชื่อมต่อแบบหมุนตามแกนกับสลักรองรับ 23 มีการติดตั้งองค์ประกอบการล็อคเพิ่มเติม 28 (น็อตล็อคเพิ่มเติม) เพลารองรับ 9 ติดตั้งพัดลม 29 และ 30 สำหรับระบายความร้อนของขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์ซึ่งหนึ่งในนั้น (29) ตั้งอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลารองรับ 9 และอีกอัน (30) ตั้งอยู่ ระหว่างส่วนของชุดแบริ่งสเตเตอร์และติดตั้งบนเพลารองรับ 9. บูชวงแหวน 12 ส่วนของชุดแบริ่งสเตเตอร์ทำด้วยรูระบายอากาศ "d" บนหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 สำหรับการไหลของอากาศเข้าสู่วงแหวนที่สอดคล้องกัน ฟันผุ "b" ที่เกิดจากบูชวงแหวน 12 และแก้ว 14 และสำหรับการระบายความร้อนด้วยเหตุนี้ขดลวดสมอ 7 และ 8 ที่อยู่ในขดลวดไฟฟ้า 6 บนโครงขั้วของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5. ที่ส่วนท้ายของเพลารองรับ 9 ตำแหน่งพัดลม 29 ติดตั้งรอกสายพาน V 31 เพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์วงแหวน 10 ของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสให้หมุน พัดลม 29 จับจ้องไปที่รอก 31 ของการส่งสายพานวีโดยตรง ที่ปลายอีกด้านของลีดสกรู 21 ของกลไกสกรู มีการติดตั้งที่จับ 32 สำหรับการควบคุมกลไกสกรูของไดรฟ์แบบแมนนวลสำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของยูนิตพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กัน เฟสที่มีชื่อเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) ของขดลวดกระดองในวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม 5 โมดูลของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์เชื่อมต่อกันสร้างเฟสทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (การเชื่อมต่อของเฟสเดียวกัน โดยทั่วไปทั้งแบบอนุกรมและแบบขนานรวมทั้งแบบผสม ) ขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกัน ("เหนือ" และ "ใต้") ของแผ่นแม่เหล็กวงแหวน 11 ของโรเตอร์วงแหวน 10 ในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะตั้งอยู่ติดกันในระนาบรัศมีเดียวกัน . ในรูปลักษณ์ที่นำเสนอ ปลายของเฟส (A1, B1, C1) ของขดลวดกระดอง (ไขลาน 7) ในวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม 5 ของหนึ่งโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน (A2 , B2, C2) ของขดลวดกระดอง (ไขลาน 8) ในโมดูลอื่น ๆ ที่อยู่ติดกันของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ซึ่งสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขั้นตอนทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรทำงานดังนี้

จากไดรฟ์ (เช่น จากเครื่องยนต์สันดาปภายใน ส่วนใหญ่เป็นเครื่องยนต์ดีเซล ไม่แสดงในภาพวาด) ผ่านรอกสายพาน V 31 การเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกส่งไปยังเพลารองรับ 9 พร้อมโรเตอร์วงแหวน 10 เมื่อโรเตอร์วงแหวน 10 (เปลือกวงแหวน 17) ที่มีขอบแม่เหล็กวงแหวน 11 (เช่น วงแหวนแม่เหล็กเสาหินที่ทำจากวัสดุที่เป็นผงแมกนีโซทรอปิก) สร้างฟลักซ์แม่เหล็กแบบหมุนที่ทะลุผ่านช่องว่างรูปวงแหวนของอากาศระหว่างแผ่นแม่เหล็กวงแหวน 11 และแกนแม่เหล็กวงแหวน 5 (เช่น , ดิสก์เสาหินที่ทำจากวัสดุที่อ่อนนุ่มเชิงแม่เหล็กแบบผง) ของโมดูลหน่วยลูกปืนสเตเตอร์ เช่นเดียวกับการเจาะส่วนที่ยื่นออกมาของเสาเรเดียล (ตามปกติไม่แสดงในภาพวาด) ของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5. เมื่อโรเตอร์วงแหวน 10 หมุน ทางสลับของ "เหนือ" และ "ใต้" สลับขั้วแม่เหล็กของซับแม่เหล็กวงแหวน 11 เหนือส่วนที่ยื่นออกมาของเสารัศมีของวงแหวน แกนแม่เหล็ก 5 โมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ทำให้เกิดพัลส์ของฟลักซ์แม่เหล็กหมุนทั้งในด้านขนาดและทิศทางในการยื่นออกมาของขั้วรัศมีของแกนแม่เหล็กวงแหวน 5 ในกรณีนี้แรงเคลื่อนไฟฟ้าแปรผัน (EMF) จะถูกเหนี่ยวนำใน ขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของสเตเตอร์ที่มีการเปลี่ยนเฟสร่วมกันในแต่ละขดลวดกระดอง m-phase 7 และ 8 ที่มุมเท่ากับ 360 / m องศาไฟฟ้าและสำหรับขดลวดกระดองสามเฟสที่นำเสนอ 7 และ 8 ใน เฟส (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) แรงเคลื่อนไฟฟ้าแปรผันไซน์ (EMF) โดยมีการเลื่อนเฟสระหว่างกันที่มุม 120 องศาและมีความถี่เท่ากับผลคูณของจำนวนคู่ (p) ของขั้วแม่เหล็กในเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 โดยความถี่การหมุนของโรเตอร์วงแหวน 10 (สำหรับจำนวนคู่ของขั้วแม่เหล็ก p = 8 ตัวแปร EMF จะเหนี่ยวนำให้เกิดความถี่ที่เพิ่มขึ้นเป็นหลัก เช่น ด้วยความถี่ 400 Hz) . กระแสสลับ (เช่น สามเฟสหรือในกรณีทั่วไป เฟส m) ที่ไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์ทั่วไปที่เกิดจากการเชื่อมต่อเฟสเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2 ) ของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในวงจรแม่เหล็กวงแหวนที่อยู่ติดกัน 5 ถูกป้อนไปยังขั้วต่อไฟฟ้าขาออก (ไม่แสดงในภาพวาด) สำหรับเชื่อมต่อเครื่องรับไฟกระแสสลับ (เช่น สำหรับเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องมือไฟฟ้า ปั๊มไฟฟ้า อุปกรณ์ทำความร้อนเช่นเดียวกับการเชื่อมต่ออุปกรณ์เชื่อมไฟฟ้า ฯลฯ ) ). ในศูนย์รวมที่นำเสนอของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแรงดันเฟสเอาต์พุต (Uph) ในขดลวดสเตเตอร์ทั่วไป (เกิดขึ้นจากการเชื่อมต่อที่สอดคล้องกันของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5) ใน ตำแหน่งเริ่มต้นเริ่มต้นของโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ (ไม่มีการกระจัดเชิงมุมซึ่งกันและกัน) ที่สัมพันธ์กันของโมดูลเหล่านี้ของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์และตามลำดับโดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมสัมพันธ์กันของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ด้วย โพลที่ยื่นออกมาตามแนวขอบ) เท่ากับโมดูโลรวมของแรงดันเฟสแต่ละเฟส (Uph1 และ Uph2) ในขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของวงจรแม่เหล็กวงแหวนของโมดูลของสเตเตอร์รองรับแอสเซมบลี (ในกรณีทั่วไปยอดรวม แรงดันเฟสเอาต์พุต Uf ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากับผลรวมทางเรขาคณิตของเวกเตอร์แรงดันในแต่ละเฟสที่มีชื่อเดียวกัน A1, B1, C1 และ A2, B2, C2 ของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ดูรูปที่ 7 และ 8 พร้อมไดอะแกรมแรงดันไฟฟ้า) หากจำเป็นต้องเปลี่ยน (ลด) ค่าของแรงดันเฟสเอาต์พุต Uf (และดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของสายเอาต์พุต U l) ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่นำเสนอเพื่อให้พลังงานแก่เครื่องรับไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าลดลง (เช่น สำหรับอาร์คไฟฟ้า การเชื่อมด้วยกระแสสลับในบางโหมด) การพลิกกลับเชิงมุมของแต่ละโมดูลของหน่วยพาหะจะดำเนินการสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันในมุมหนึ่ง (ตั้งค่าหรือสอบเทียบ) ในกรณีนี้ ส่วนประกอบล็อค 27 ของน็อต 22 ของกลไกสกรูสำหรับการพลิกกลับของโมดูลของตัวพาสเตเตอร์ถูกปลดล็อคและด้วยด้ามจับ 32 สกรูนำ 21 ของกลไกสกรูจะถูกขับเคลื่อนเข้าสู่การหมุนดังที่ ผลจากการที่น็อต 22 ถูกแทนที่เชิงมุมตามส่วนโค้งของวงกลมในช่อง "g" ของแถบรองรับ 24 และการพลิกกลับที่มุมที่กำหนดของหนึ่งในโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์เมื่อเทียบกับโมดูลอื่น ของชุดแบริ่งสเตเตอร์นี้รอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 (ในศูนย์รวมที่นำเสนอของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบซิงโครนัส โมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์จะหมุน ซึ่งติดตั้งรางรองรับ 23 ในขณะที่โมดูลอื่นของสเตเตอร์ ชุดแบริ่งสเตเตอร์ที่มีแถบรองรับ 24 ที่มีช่อง "g" อยู่ในตำแหน่งคงที่ กล่าวคือ ยึดอยู่กับฐานบางส่วน ซึ่งไม่ได้แสดงตามอัตภาพในรูปวาดที่แสดง) ด้วยการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์ (บูชแหวน 12 พร้อมแว่นตา 14) สัมพันธ์กันรอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 การหมุนของวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 พร้อมเสายื่นออกมาตามขอบ สัมพันธ์กันที่มุมที่กำหนดซึ่งเป็นผลมาจากการหมุนที่มุมที่กำหนดซึ่งสัมพันธ์กันรอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 ของโครงเสาเอง (ไม่ใช่ แสดงในรูปวาด) ด้วยขดลวดไฟฟ้า 6 ของมัลติเฟส (ในกรณีนี้คือสามเฟส) ขดลวดสเตเตอร์อาร์เมเจอร์ 7 และ 8 ในวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม เมื่อการฉายภาพขั้วของวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม 5 หมุนสัมพันธ์กันในมุมที่กำหนดภายใน 360 / 2p องศา การหมุนตามสัดส่วนของเวกเตอร์แรงดันเฟสในขดลวดกระดองของโมดูลที่เคลื่อนที่ได้ของชุดแบริ่งสเตเตอร์จะเกิดขึ้น (ใน ในกรณีนี้การหมุนของเวกเตอร์แรงดันเฟส Uph2 ในขดลวดกระดอง 7 ของโมดูลหน่วยแบริ่งเกิดขึ้นสเตเตอร์ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนเชิงมุม) ที่มุมที่กำหนดไว้อย่างดีภายใน 0-180 องศาไฟฟ้า (ดูรูปที่ 7 และ 8 ) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในผลลัพธ์แรงดันเฟสเอาท์พุท Uph ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสขึ้นอยู่กับมุมไฟฟ้าของการหมุนของเวกเตอร์แรงดันเฟส Uph2 ในเฟส A2, B2, C2 ของขดลวดสเตเตอร์หนึ่งขดลวด 7 เทียบกับเวกเตอร์แรงดันเฟส Uf1 ในระยะ A1, B1, C1 ของขดลวดสเตเตอร์อีกอันหนึ่งที่คดเคี้ยว 8 (การพึ่งพาอาศัยกันนี้มีลักษณะที่คำนวณซึ่งคำนวณโดยการแก้ปัญหาของสามเหลี่ยมเฉียงและถูกกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

พิสัยของการควบคุมของเอาต์พุตที่เป็นผลลัพธ์ของแรงดันเฟส Uph ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่นำเสนอ สำหรับกรณีที่ Uph1 = Uph2 จะแปรผันจาก 2Uph1 ถึง 0 และสำหรับกรณีที่ Uph2

การใช้งานหน่วยพาหะสเตเตอร์จากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันกับวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 และโรเตอร์วงแหวน 10 ที่ระบุซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับ 9 อันรวมถึงการติดตั้งโมดูลของยูนิตพาหะสเตเตอร์ที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนสัมพันธ์กับ ซึ่งกันและกันรอบแกนโคแอกเซียลกับเพลารองรับ 9 การจัดหาโมดูลของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์โดยไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์ของการหมุนเชิงมุมสัมพัทธ์ซึ่งกันและกันและการเชื่อมต่อเฟสเดียวกันของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในโมดูล ของชุดแบริ่งสเตเตอร์ที่มีการก่อตัวของเฟสทั่วไปของพลังงานแอ็คทีฟของสเตเตอร์รวมทั้งตรวจสอบความเป็นไปได้ในการควบคุมแรงดันไฟขาออกของกระแสสลับตลอดจนสร้างความมั่นใจในความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อมเมื่อดำเนินการ การเชื่อมอาร์คไฟฟ้าในโหมดต่างๆ (โดยให้ความเป็นไปได้ในการปรับค่า แรงดันกะเฟสในเฟสเดียวกัน A1, B1, C1 และ A2, B2, C2 และในกรณีทั่วไปในเฟส Ai, Bi, Ci ของขดลวดสเตเตอร์กระดองในเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอ) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรสามารถใช้กับการสลับขดลวดสเตเตอร์อาร์มาเจอร์ที่เหมาะสมเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับเครื่องรับกระแสสลับหลายเฟสที่มีพารามิเตอร์ต่างๆ ของแรงดันไฟฟ้า นอกจากนี้ การจัดเรียงเพิ่มเติมของขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกัน ("ทิศเหนือ" และ "ทิศใต้") ของแผ่นแม่เหล็กวงแหวน 11 ในโรเตอร์วงแหวนที่อยู่ติดกัน 10 จะสอดคล้องกันในระนาบแนวรัศมีเดียวกันด้วย เป็นการเชื่อมต่อของปลายของเฟส A1, B1, C1 ของขดลวดกระดอง 7 ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 ของหนึ่งโมดูลของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์ที่มีจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน A2, B2, C2 ของขดลวดกระดอง 8 ในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดแบริ่งของสเตเตอร์ (การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันของขดลวดสเตเตอร์กระดองกันเอง) ทำให้สามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพจากค่าสูงสุด (2U f1 และในกรณีทั่วไปสำหรับหมายเลข n ของส่วนต่างๆ ของชุดแบริ่งสเตเตอร์ nU f1) ถึง 0 ซึ่งสามารถใช้จ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบพิเศษได้

เรียกร้อง

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งมีหน่วยพาหะสเตเตอร์พร้อมแบริ่งรองรับซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนโดยมีส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วตามแนวขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่วางอยู่บนนั้นด้วยขดลวดกระดองแบบหลายเฟสของสเตเตอร์ , ติดตั้งบนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าวรอบ ๆ วงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวน โรเตอร์วงแหวนที่มีซับแม่เหล็กวงแหวนติดตั้งที่ผนังด้านในด้วยขั้วแม่เหล็กของคู่ p สลับในทิศทางเส้นรอบวงครอบคลุม ส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์วงแหวนดังกล่าว มีลักษณะเฉพาะที่การประกอบแบริ่งสเตเตอร์นั้นทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันโดยมีวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่ระบุและโรเตอร์วงแหวนติดตั้งอยู่บนเพลารองรับหนึ่งอัน ในขณะที่ โมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนสัมพันธ์กันรอบแกน และโคแอกเซียลกับเพลารองรับและติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันและเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองในโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์จะเชื่อมต่อกันทำให้เกิดเฟสทั่วไปของกระดองสเตเตอร์ คดเคี้ยว

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกันของแผ่นแม่เหล็กรูปวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์นั้นตั้งอยู่ติดกันใน ระนาบรัศมีเดียวกันและปลายเฟสของขดลวดกระดองในโมดูลเดียวของหน่วยสเตเตอร์แบริ่งเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองในอีกโมดูลหนึ่งที่อยู่ติดกันของหน่วยแบริ่งสเตเตอร์ซึ่งเชื่อมต่อกับ ขั้นตอนทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์กระดอง

3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าแต่ละโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ประกอบด้วยปลอกวงแหวนที่มีหน้าแปลนแรงขับด้านนอก และกระจกที่มีรูตรงกลางที่ส่วนท้าย และวงแหวน โรเตอร์ในแต่ละโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ประกอบด้วยเปลือกวงแหวนที่มีหน้าแปลนแทงภายในซึ่งมีการติดตั้งเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เกี่ยวข้องดังกล่าวในขณะที่บุชชิ่งวงแหวนของโมดูลของยูนิตพาหะสเตเตอร์นั้นถูกจับคู่กับด้านใน ผนังด้านข้างทรงกระบอกที่มีหนึ่งในแบริ่งรองรับดังกล่าว ส่วนอื่นๆ เชื่อมต่อกับผนังของรูตรงกลางที่ปลายแก้วตามลำดับ เปลือกวงแหวนของโรเตอร์รูปวงแหวนเชื่อมต่อกับเพลารองรับอย่างแน่นหนาโดยใช้วิธีการยึด ส่วนประกอบและวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนในโมดูลที่สอดคล้องกันของชุดลูกปืนสเตเตอร์จะติดตั้งอยู่บนปลอกวงแหวนที่ระบุซึ่งยึดอย่างแน่นหนาโดยหน้าแปลนแรงขับด้านนอกกับผนังทรงกระบอกด้านข้างของกอง ana และการขึ้นรูปร่วมกับส่วนหลังโพรงรูปวงแหวนซึ่งมีวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันที่ระบุพร้อมขดลวดไฟฟ้าของขดลวดสเตเตอร์กระดองที่สอดคล้องกัน

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึง 3 ข้อใดข้อหนึ่ง โดยมีลักษณะเฉพาะที่ส่วนประกอบยึดแต่ละอันที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวนของโรเตอร์รูปวงแหวนกับเพลารองรับรวมถึงฮับที่ติดตั้งบนเพลารองรับพร้อมหน้าแปลน ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับภายในของเปลือกวงแหวนที่สอดคล้องกัน

5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 4 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันนั้นติดตั้งโดยใช้หน่วยสนับสนุนบนโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ .

6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิที่ 5 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะว่าไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของหน่วยพาหะสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันนั้นทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรูและ น็อตและชุดรองรับของไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของยูนิตตัวพาสเตเตอร์นั้นรวมถึงสลักรองรับที่ยึดกับแว่นตาตัวใดตัวหนึ่งดังกล่าว และแถบรองรับบนกระจกอีกอัน ในขณะที่ลีดสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วย บานพับสององศาที่ปลายด้านหนึ่งโดยใช้แกนที่ขนานกับแกนของเพลารองรับดังกล่าว โดยมีแถบรองรับที่ระบุซึ่งทำด้วยช่องนำที่อยู่ตามแนวส่วนโค้งของเส้นรอบวง และน็อตของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนแกน ที่ปลายด้านหนึ่งด้วยตัวดึงดังกล่าว ทำขึ้นที่ปลายอีกด้านด้วยก้านที่สอดผ่านช่องนำทางในแถบรองรับ และมีตัวล็อคให้

แบบจำลองอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า ได้แก่ เครื่องจักรไฟฟ้า และเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประเภทปลาย ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังงานลมเป็นหลัก การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยตัวเรือนซึ่งวางองค์ประกอบสลับของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์) ทำในรูปแบบของดิสก์ที่ติดตั้งบนเพลานิ่งซึ่งดิสก์สเตเตอร์เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับหลังอย่างถาวร แม่เหล็กได้รับการแก้ไขบนดิสก์โรเตอร์และบนดิสก์สเตเตอร์ - ขดลวดสร้างขดลวดวงแหวนด้วยเอาต์พุตของปลายผ่านรูตามแนวแกนในเพลาซึ่งร่างกายประกอบด้วยเกราะป้องกันสองตัว - ด้านหน้าและด้านหลังติดตั้งบนเพลาใน แบริ่ง, โล่ด้านหน้ามีฝาครอบ - เพลา, ดิสก์โรเตอร์ได้รับการแก้ไขบนเกราะด้านบน, ดิสก์สเตเตอร์จับจ้องอยู่ที่เพลาโดยการเชื่อมโยงหลายใบมีดทั้งสองด้านโดยที่ใบมีดแต่ละใบอยู่ในช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวดไฟฟ้า . ข้อดีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้คือ: เล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจักรที่รู้จักซึ่งมีกำลัง น้ำหนัก และขนาดใกล้เคียงกันประเภทเดียวกัน ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน ความสะดวกในการผลิต ประสิทธิภาพสูง; ความสามารถในการประกอบและถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการบำรุงรักษา ความสามารถในการทำขนาดใดๆ โดยการติดแกนสเตเตอร์เข้ากับเพลาแบบอยู่กับที่พร้อมตัวเชื่อมแบบหลายใบมีดทั้งสองด้าน

แบบจำลองอรรถประโยชน์เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะกับเครื่องจักรไฟฟ้า และเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสของประเภทปลาย ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังงานลมเป็นหลัก

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่เป็นที่รู้จักซึ่งมีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งผลิตขึ้นจากชนิดปลายซึ่งมีสเตเตอร์ประกอบด้วยสองส่วนโดยมีวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนตั้งอยู่คู่ขนานและขนานกันซึ่งวางโรเตอร์ไว้

ในการออกแบบที่ใช้โรเตอร์ทำขึ้นในรูปแบบของดิสก์ซึ่งแม่เหล็กถาวรได้รับการแก้ไขทั้งสองด้านของโรเตอร์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกมันสามารถถูกแม่เหล็กจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งซึ่งนำไปสู่การลดลง ลักษณะของแม่เหล็กถาวรและทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง

ใกล้กับวัตถุที่อ้างสิทธิ์มากที่สุดคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสปลายพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งมีโรเตอร์สองอันที่มีแม่เหล็กถาวรและสเตเตอร์ระหว่างพวกมันด้วยขดลวดที่วางอยู่ในร่องเรเดียลซึ่งอยู่บนพื้นผิวปลายของสเตเตอร์

การวางขดลวดในร่องจะทำให้ช่องว่างการทำงานลดลงซึ่งอาจนำไปสู่การเกาะติดของแกนสเตเตอร์ด้วยแม่เหล็กถาวรอันเป็นผลมาจากการที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากลายเป็น

ไม่สามารถใช้งานได้ การใช้ร่องนำไปสู่การปรากฏตัวขององค์ประกอบฮาร์มอนิกที่ไม่พึงประสงค์ของกระแส, การเหนี่ยวนำในช่องว่างและเป็นผลให้การสูญเสียเพิ่มขึ้นและทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลดลง โรเตอร์ดิสก์เชื่อมต่อกันด้วยหมุดจ่ายไฟ ซึ่งช่วยลดความแข็งแกร่งและความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง

ผลลัพธ์ทางเทคนิคของโซลูชันที่เสนอในรูปแบบที่มีประโยชน์คือการกำจัดการเกาะติดที่เป็นไปได้ของแกนสเตเตอร์ด้วยแม่เหล็กถาวรซึ่งจะช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานที่รับประกันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและลดความสูญเสียและเป็นผลให้เพิ่มประสิทธิภาพเนื่องจาก การใช้ขดลวดสเตเตอร์วงแหวน โมเดลนี้มีโครงสร้างที่เข้มงวดมากขึ้นเนื่องจากการเชื่อมต่อของโรเตอร์เข้าด้วยกันโดยติดเข้ากับตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ แกนสเตเตอร์ถูกยึดไว้บนเพลาแบบอยู่กับที่โดยใช้ตัวเชื่อมแบบหลายใบมีดทั้งสองด้าน ซึ่งทำให้น้ำหนักและขนาดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสตอนปลายลดลงด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร และทำให้สามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่เพียงพอได้ เส้นผ่านศูนย์กลางภายในและภายนอก โมเดลที่เสนอทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการผลิตของการประกอบและการถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการบำรุงรักษา

แบบจำลองยูทิลิตี้ถือว่ามีตัวเรือนซึ่งมีองค์ประกอบสลับของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์) ซึ่งทำในรูปแบบของดิสก์และติดตั้งบนเพลานิ่ง ในกรณีนี้สเตเตอร์เชื่อมต่อกับหลังอย่างแน่นหนา แม่เหล็กถาวรติดอยู่บนดิสก์โรเตอร์ และคอยล์ถูกยึดบนดิสก์สเตเตอร์ ซึ่งสร้างเป็นขดลวดวงแหวนโดยมีเอาต์พุตของปลายผ่านรูตามแนวแกนในเพลา ร่างกายประกอบด้วยเกราะป้องกันสองตัว - ด้านหน้าและด้านหลัง ติดตั้งบนเพลาใน

แบริ่ง กระบังหน้ามีเพลาครอบ ดิสก์โรเตอร์ได้รับการแก้ไขบนแผงป้องกันด้านบน และดิสก์สเตเตอร์ถูกยึดเข้ากับเพลาโดยการเชื่อมโยงหลายใบมีดทั้งสองด้าน โดยที่ใบมีดแต่ละใบจะอยู่ในช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวดไฟฟ้า

รูปที่ 1 แสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในส่วนตามยาว รูปที่ 2 - สเตเตอร์ (มุมมองด้านหน้า)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยสเตเตอร์ 1 และโรเตอร์ 2 ตัว 2 แกนสเตเตอร์ทำในรูปแบบของดิสก์ที่ได้จากการม้วนแถบเหล็กไฟฟ้าลงบนแมนเดรลซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของสเตเตอร์ แกนกลางถูกยึดไว้ระหว่างตัวเชื่อมแบบหลายใบมีด 3 ทั้งสองด้าน ใบมีดแต่ละใบอยู่ในช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวด 4 ของขดลวดวงแหวน ลิงค์แบบหลายใบมีดถูกยึดเข้าด้วยกัน ฐานของพวกเขาทำในรูปแบบของบูชซึ่งติดตั้งบนเพลาอยู่กับที่ 5. เพื่อหลีกเลี่ยงการหมุนของสเตเตอร์ที่เป็นไปได้ ลิงค์จะได้รับการแก้ไขด้วยกุญแจ 6 เพื่อกำจัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของสเตเตอร์ ลิงค์แบบหลายใบมีดหนึ่งอัน ถูกกดเข้ากับไหล่ของเพลาและอีกอันถูกยึดด้วยปลอกเหล็ก 7 ขันเข้ากับเพลาในวงกลมด้วยสลักเกลียวสามตัว เพลามีรูตามแนวแกนซึ่งนำปลายของขดลวดออกมาที่กล่องขั้วต่อ

แกนโรเตอร์ทำจากเหล็กโครงสร้าง เช่น แกนสเตเตอร์ ในรูปของดิสก์ ซึ่งมีความกว้างเท่ากับความยาวของแม่เหล็กถาวร 8 แม่เหล็กถาวรมีลักษณะเป็นวงกลมและติดกาวที่แกน ความกว้างของแม่เหล็กเท่ากับความกว้างของขดลวดสเตเตอร์และใกล้กับค่าระยะห่างของขั้ว ขนาดของพวกเขาถูก จำกัด ด้วยความกว้างของใบมีดที่วางอยู่ระหว่างขดลวดของขดลวดสเตเตอร์ แกนที่แนบมา

สกรูหัวจมที่ด้านในของส่วนป้องกันปลาย 9 และ 10 การใช้สกรูหัวจมจะลดระดับเสียงระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชิลด์ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ พวกเขายังเชื่อมต่อกันโดยใช้สกรูหัวจม - หนึ่งในโล่มีช่องพิเศษที่กดน็อตเหล็ก (เพื่อเสริมการเชื่อมต่อเนื่องจากอลูมิเนียมเป็นวัสดุที่อ่อนนุ่ม) ซึ่งสกรูนั้นถูกขันแล้ว โล่ติดตั้งตลับลูกปืน 11 พร้อมจาระบีที่เติมอย่างถาวรและเกราะป้องกันสองตัว End Shield 9 มีฝาครอบเพลา 12 ทำจากเหล็ก มันทำหน้าที่สองอย่างในเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้: a) ปิดแบริ่ง; b) ใช้การหมุนของไดรฟ์ เพลาที่ครอบติดอยู่กับส่วนป้องกันส่วนปลายด้วยสลักเกลียว 9 ตัวจากด้านใน

การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ดำเนินการดังนี้: ไดรฟ์ส่งแรงบิดผ่านฝาครอบเพลา 12 ไปยังร่างกายทั้งหมดอันเป็นผลมาจากการหมุนของโรเตอร์ หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้คล้ายกับหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่รู้จัก: เมื่อโรเตอร์ 2 หมุน สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรจะตัดผ่านการหมุนของขดลวดสเตเตอร์ การเปลี่ยนแปลงทั้งในค่าสัมบูรณ์และทิศทาง และเหนี่ยวนำให้เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้าแปรผันในตัวมัน ขดลวดที่คดเคี้ยวเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมในลักษณะที่แรงเคลื่อนไฟฟ้าของพวกมันรวมกัน แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะถูกลบออกจากปลายเอาต์พุตของขดลวด ซึ่งไปที่กล่องขั้วต่อผ่านรูตามแนวแกนในเพลา 5

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ช่วยขจัดการเกาะติดของแกนสเตเตอร์ด้วยแม่เหล็กถาวรที่อาจเกิดขึ้นได้ และด้วยเหตุนี้จึงรับประกันการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่รับประกัน ให้

ความสามารถในการลดการกระเพื่อมและการสูญเสียพื้นผิวในเหล็กอันเนื่องมาจากการใช้แกนแบบ slotless และขดลวดสเตเตอร์วงแหวนซึ่งเป็นผลมาจากการที่ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังทำให้สามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้เนื่องจากการใช้โครงสร้างที่เข้มงวดมากขึ้น (เชื่อมต่อโรเตอร์เข้าด้วยกันโดยติดเข้ากับตัวเครื่องกำเนิด) เพื่อลดน้ำหนักและขนาดที่มีกำลังเท่ากันและดำเนินการ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทุกขนาดโดยติดแกนสเตเตอร์กับเพลาคงที่พร้อมลิงค์แบบหลายใบมีดทั้งสองด้าน ... โมเดลที่เสนอทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการผลิตของการประกอบและการถอดประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการบำรุงรักษา

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบปลายหน้าพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งมีตัวเรือนซึ่งมีองค์ประกอบสลับของระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (โรเตอร์ - สเตเตอร์ - โรเตอร์) ทำในรูปแบบของดิสก์ที่ติดตั้งบนเพลาอยู่กับที่ซึ่งดิสก์สเตเตอร์อยู่ แม่เหล็กถาวรเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับแม่เหล็กถาวรและบนดิสก์สเตเตอร์มีขดลวดที่คดเคี้ยวเป็นวงแหวนโดยมีเอาต์พุตของปลายผ่านรูตามแนวแกนในเพลาซึ่งมีลักษณะที่ร่างกายประกอบด้วยเกราะป้องกันสองตัว - ด้านหน้าและด้านหลัง ติดตั้งบนเพลาในแบริ่ง, โล่ด้านหน้ามีฝาครอบเพลา, ดิสก์โรเตอร์ได้รับการแก้ไขบนเกราะด้านบน, ดิสก์สเตเตอร์ถูกยึดติดกับเพลาโดยการเชื่อมโยงหลายใบมีดทั้งสองด้านโดยที่ใบมีดแต่ละใบอยู่ใน ช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างขดลวดไฟฟ้า