เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร สิ้นสุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร วิธีกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งให้เป็นพลังงานรูปแบบอื่น
ในกรณีนี้ เราจะพิจารณาการแปลงพลังงานกลของการหมุนเป็นพลังงานไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวมีสองประเภท ซิงโครนัสและอะซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส หลักการทำงาน

คุณสมบัติที่โดดเด่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคือการเชื่อมต่อที่เข้มงวดระหว่างความถี่ ฉตัวแปร EMF เหนี่ยวนำให้เกิดในขดลวดของสเตเตอร์และความเร็วของโรเตอร์ นเรียกว่าความเร็วซิงโครนัส:

น = ฉ/หน้า

ที่ไหน หน้า- จำนวนขั้วคู่ของขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์
โดยปกติความเร็วในการหมุนจะแสดงเป็นรอบต่อนาทีและความถี่ EMF เป็นเฮิรตซ์ (1 / วินาที) จากนั้นสำหรับจำนวนรอบต่อนาทีสูตรจะอยู่ในรูปแบบ:

น = 60ฉ/หน้า

บนมะเดื่อ 1.1 นำเสนอ แผนภาพการทำงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส บนสเตเตอร์ 1 มีขดลวดสามเฟสซึ่งไม่แตกต่างจากขดลวดที่คล้ายกันของเครื่องอะซิงโครนัส แม่เหล็กไฟฟ้าตั้งอยู่บนโรเตอร์ที่มีขดลวดกระตุ้น 2 ซึ่งรับพลังงาน กระแสตรงตามกฎแล้วผ่านการสัมผัสแบบเลื่อนโดยใช้วงแหวนสลิปสองวงที่อยู่บนโรเตอร์และแปรงคงที่สองตัว
ในบางกรณี ในการออกแบบโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส สามารถใช้แม่เหล็กถาวรแทนแม่เหล็กไฟฟ้าได้ จึงไม่จำเป็นต้องมีหน้าสัมผัสบนเพลา แต่ความเป็นไปได้ในการทำให้แรงดันเอาต์พุตคงที่นั้นมีจำกัดอย่างมาก

มอเตอร์ขับเคลื่อน (PD) ซึ่งใช้เป็นกังหัน เครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือแหล่งพลังงานกลอื่นๆ โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะขับเคลื่อนด้วยความเร็วแบบซิงโครนัส ในกรณีนี้ สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้าของโรเตอร์ยังหมุนด้วยความเร็วแบบซิงโครนัสและเหนี่ยวนำให้เกิด EMF แบบแปรผันในขดลวดสเตเตอร์สามเฟส อีเอ , อีวงดนตรี อี C ซึ่งมีค่าเท่ากันและเลื่อนเฟสสัมพันธ์กัน 1/3 ของช่วงเวลา (120 °) สร้างระบบ EMF สามเฟสแบบสมมาตร

เมื่อโหลดเชื่อมต่อกับขั้วขดลวดสเตเตอร์ C1, C2 และ C3 กระแสจะปรากฏในเฟสของขดลวดสเตเตอร์ ฉันเอ , ฉันข ฉัน C ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กหมุน ความถี่ของการหมุนของสนามนี้เท่ากับความถี่ของการหมุนของโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ดังนั้น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส สนามแม่เหล็กสเตเตอร์และโรเตอร์จะหมุนพร้อมกัน ค่าทันทีของ EMF ของสเตเตอร์ที่คดเคี้ยวในเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่พิจารณา

e = 2Blwv = 2πBlwDn

ที่นี่: ข– การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างอากาศระหว่างแกนสเตเตอร์และขั้วโรเตอร์, T;
ล- ความยาวที่ใช้งานของช่องด้านหนึ่งของขดลวดสเตเตอร์ เช่น ความยาวแกนสเตเตอร์ m;
ว- จำนวนรอบ;
v = πDn– ความเร็วเชิงเส้นของการเคลื่อนที่ของเสาโรเตอร์เทียบกับสเตเตอร์, m/s;
ง- เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแกนสเตเตอร์ ม.

สูตร EMF แสดงให้เห็นว่าที่ความเร็วโรเตอร์คงที่ นรูปร่างของกราฟของตัวแปร EMF ของขดลวดกระดอง (สเตเตอร์) นั้นถูกกำหนดโดยกฎการกระจายตัวของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเท่านั้น ขในช่องว่างระหว่างสเตเตอร์กับขั้วโรเตอร์ ถ้ากราฟของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างเป็นรูปไซน์ B = Bสูงสุดsinαจากนั้น EMF ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะเป็นไซน์เช่นกัน ในเครื่องซิงโครนัส มักจะพยายามให้ได้การกระจายการเหนี่ยวนำในช่องว่างให้ใกล้เคียงกับไซน์มากที่สุด

ดังนั้นหากเกิดช่องว่างอากาศ δ ค่าคงที่ (รูปที่ 1.2) จากนั้นจึงเกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ขในช่องว่างอากาศมีการกระจายตามกฎสี่เหลี่ยมคางหมู (กราฟ 1) หากขอบของขั้วโรเตอร์ "เอียง" เพื่อให้ช่องว่างที่ขอบของชิ้นขั้วเท่ากับ δ สูงสุด (ดังแสดงในรูปที่ 1.2) จากนั้นกราฟของการกระจายตัวของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างจะเข้าใกล้ไซน์ไซด์ (กราฟ 2) และด้วยเหตุนี้ กราฟของ EMF ที่เกิดขึ้นในขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเข้าใกล้ไซน์ไซด์ ความถี่ EMF ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ฉ(Hz) เป็นสัดส่วนกับความเร็วโรเตอร์แบบซิงโครนัส น(r/s)

ที่ไหน หน้าคือจำนวนคู่ของเสา
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำลังพิจารณา (ดูรูปที่ 1.1) มีสองขั้วคือ หน้า = 1.
ในการรับ EMF ของความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว จะต้องหมุนโรเตอร์ด้วยความถี่ น= 50 รอบต่อนาที ( น= 3000 รอบต่อนาที)

วิธีกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

วิธีที่พบมากที่สุดในการสร้างฟลักซ์แม่เหล็กหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคือการกระตุ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยความจริงที่ว่ามีขดลวดกระตุ้นอยู่บนเสาโรเตอร์เมื่อกระแสตรงผ่าน MMF เกิดขึ้นซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กใน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ เพื่อจ่ายไฟให้กับสนามที่คดเคี้ยว ส่วนใหญ่จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบพิเศษของการกระตุ้นอิสระที่เรียกว่าเครื่องกระตุ้น ใน(รูปที่ 1.3, ก) ขดลวดกระตุ้น ( อฟ) ขับเคลื่อนโดยเครื่องกำเนิดอื่น (การกระตุ้นแบบขนาน) ที่เรียกว่าสารกระตุ้นย่อย ( พี.วี). โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ตัวกระตุ้น และตัวกระตุ้นย่อยจะอยู่บนเพลาทั่วไปและหมุนพร้อมกัน ในกรณีนี้ กระแสจะเข้าสู่ขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสผ่านวงแหวนสลิปและแปรง ในการควบคุมกระแสกระตุ้นจะใช้การปรับรีโอสแตทซึ่งรวมอยู่ในวงจรกระตุ้นของตัวกระตุ้น ร 1 และตัวกระตุ้นย่อย ร 2. ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังปานกลางและสูง กระบวนการควบคุมกระแสกระตุ้นจะเป็นไปโดยอัตโนมัติ

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ยังมีการใช้ระบบกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไม่สัมผัส ซึ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสไม่มีสลิปริงบนโรเตอร์ ในกรณีนี้ ไดชาร์จแบบซิงโครนัสแบบย้อนกลับถูกใช้เป็นตัวกระตุ้น ใน(รูปที่ 1.3, ข). ขดลวดสามเฟส 2 ตัวกระตุ้นซึ่ง EMF แปรผันถูกเหนี่ยวนำให้อยู่บนโรเตอร์และหมุนพร้อมกับขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าจะดำเนินการผ่านวงจรเรียงกระแสแบบหมุน 3 โดยตรงโดยไม่ต้องใช้แหวนกันลื่นและแปรง แหล่งจ่ายไฟ DC ของสนามที่คดเคี้ยว 1 Exciter B ดำเนินการจาก subexciter พี.วี- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง การไม่มีหน้าสัมผัสแบบเลื่อนในวงจรกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสทำให้สามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพในการทำงานได้

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสรวมถึงสารไฮโดรเจน หลักการกระตุ้นตัวเองได้แพร่หลาย (รูปที่ 1.4, a) เมื่อพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้นถูกนำมาจากขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและผ่านหม้อแปลงแบบ step-down และวงจรเรียงกระแส ตัวแปลงสารกึ่งตัวนำ พี.พีแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง หลักการของการกระตุ้นตัวเองนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าการกระตุ้นเริ่มต้นของเครื่องกำเนิดเกิดขึ้นเนื่องจากแม่เหล็กที่เหลืออยู่ของเครื่อง

บนมะเดื่อ 1.4, b แสดงบล็อกไดอะแกรม ระบบอัตโนมัติการกระตุ้นตัวเองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ( เอสจี) พร้อมหม้อแปลงเรียงกระแส ( ดับเบิลยู.ที) และไทริสเตอร์คอนเวอร์เตอร์ ( ที.พี) ซึ่งใช้ไฟฟ้ากระแสสลับจากวงจรสเตเตอร์ เอสจีหลังจากแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงแล้ว จะถูกป้อนเข้าสู่ขดลวดกระตุ้น ตัวแปลงไทริสเตอร์ถูกควบคุมโดยตัวควบคุมการกระตุ้นอัตโนมัติ ยาต้านไวรัสอินพุตซึ่งรับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต เอสจี(ผ่านหม้อแปลงแรงดัน เทนเนสซี) และกระแสโหลด เอสจี(จากหม้อแปลงกระแส ทีที). วงจรประกอบด้วยบล็อกป้องกัน ( BZ) ซึ่งให้การป้องกันขดลวดกระตุ้น ( อฟ) กับแรงดันไฟเกินและกระแสไฟเกิน

โดยทั่วไปกำลังกระตุ้นจะอยู่ระหว่าง 0.2% ถึง 5% ของกำลังที่ใช้งานได้ (ค่าที่ต่ำกว่าใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่)
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานต่ำใช้หลักการกระตุ้น แม่เหล็กถาวรอยู่ที่โรเตอร์ของเครื่อง วิธีการกระตุ้นนี้ทำให้สามารถบันทึกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากขดลวดกระตุ้นได้ เป็นผลให้การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าง่ายขึ้นมาก ประหยัดและเชื่อถือได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนสูงของวัสดุสำหรับการผลิตแม่เหล็กถาวรที่มีพลังงานแม่เหล็กจำนวนมากและความซับซ้อนของการประมวลผล การใช้การกระตุ้นแม่เหล็กถาวรจึงจำกัดเฉพาะเครื่องจักรที่มีกำลังไม่เกินสองสามกิโลวัตต์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส เป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า เนื่องจากไฟฟ้าเกือบทั้งหมดในโลกผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบหรือพลังน้ำแบบซิงโครนัส
นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่หรือสถานีที่มีเครื่องยนต์ดีเซลและเบนซิน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ความแตกต่างจากซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างจากเครื่องซิงโครนัสในกรณีที่ไม่มีความสัมพันธ์ที่เข้มงวดระหว่างความเร็วของโรเตอร์และ EMF ที่สร้างขึ้น ความแตกต่างระหว่างความถี่เหล่านี้ถูกกำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์ ส- เลื่อน

s = (n - nr)/น

ที่นี่:
น- ความถี่ในการหมุน สนามแม่เหล็ก(ความถี่ EMF).
n ร- ความถี่ของการหมุนของโรเตอร์

สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณสลิปและความถี่ได้ในบทความ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ความถี่ .

ในโหมดปกติ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสภายใต้โหลดจะออกแรงบิดในการเบรกในการหมุนของโรเตอร์ ดังนั้นความถี่ของการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กจึงน้อยลง ดังนั้นสลิปจะเป็นค่าลบ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานในบริเวณบวกสลิปรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสและเครื่องแปลงความถี่

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสขึ้นอยู่กับ เงื่อนไขเฉพาะการใช้งานทำด้วยกรงกระรอก เฟสหรือโรเตอร์กลวง แหล่งที่มาของการก่อตัวของพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นของโรเตอร์อาจเป็นตัวเก็บประจุแบบคงที่หรือตัวแปลงวาล์วที่มีการสลับวาล์วเทียม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามารถจำแนกตามวิธีการกระตุ้น, ลักษณะของความถี่เอาต์พุต (การเปลี่ยนแปลง, ค่าคงที่), วิธีการรักษาแรงดันไฟฟ้า, พื้นที่ทำงานสลิป, การออกแบบและจำนวนเฟส
คุณลักษณะสองประการสุดท้ายมีลักษณะเฉพาะ คุณสมบัติการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ธรรมชาติของความถี่ขาออกและวิธีการรักษาแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยวิธีการสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก
การจำแนกประเภทตามวิธีการกระตุ้นเป็นหลัก

เป็นไปได้ที่จะพิจารณาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยการกระตุ้นตัวเองและด้วยการกระตุ้นอย่างอิสระ

สามารถจัดระเบียบการกระตุ้นตัวเองในตัวสร้างแบบอะซิงโครนัส:
ก) การใช้ตัวเก็บประจุที่รวมอยู่ในวงจรสเตเตอร์หรือโรเตอร์หรือพร้อมกันในวงจรหลักและวงจรรอง
b) โดยใช้ตัวแปลงวาล์วที่มีการสลับวาล์วตามธรรมชาติและประดิษฐ์

การกระตุ้นอิสระสามารถดำเนินการได้จากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับภายนอก

ตามลักษณะของความถี่ เครื่องกำเนิดความตื่นเต้นในตัวเองจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ประการแรกรวมถึงแหล่งที่มาของความถี่คงที่ (หรือค่าคงที่) ในทางปฏิบัติตัวแปรที่สอง (ปรับได้) ความถี่ หลังใช้เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสด้วยการเปลี่ยนแปลงความเร็วที่ราบรื่น

มีการวางแผนที่จะพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานและคุณสมบัติการออกแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสในสิ่งพิมพ์แยกต่างหาก

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสไม่ต้องการส่วนประกอบที่ซับซ้อนในการออกแบบเพื่อจัดระเบียบการกระตุ้น DC หรือการใช้วัสดุราคาแพงที่มีพลังงานแม่เหล็กจำนวนมาก ดังนั้นผู้ใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าเคลื่อนที่จึงใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเรียบง่ายและไม่โอ้อวดในการบำรุงรักษา ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ไม่ต้องการการผูกมัดที่เข้มงวดกับความถี่ปัจจุบัน
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามารถรับรู้ได้ว่าเป็นความต้านทานต่อการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร
ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคลื่อนที่สามารถพบได้ในหน้า:
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ลักษณะเฉพาะ .
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส การรักษาเสถียรภาพ

ความคิดเห็นและข้อเสนอแนะได้รับการยอมรับและยินดีต้อนรับ!

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ด้วยแรงกระตุ้นแม่เหล็กถาวร

(พัฒนาในปี 2555)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เสนอตามหลักการทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร แม่เหล็กองค์ประกอบ NeFeB ที่สร้างสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ 1.35 ทซึ่งอยู่รอบเส้นรอบวงของโรเตอร์ที่มีขั้วสลับ

E ตื่นเต้นกับขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ds แอมพลิจูดและความถี่ที่กำหนดโดยความเร็วของการหมุนของโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่มีตัวสะสมที่มีหน้าสัมผัสที่แตกได้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังไม่มีขดลวดกระตุ้นที่ใช้กระแสเพิ่มเติม

ข้อดีของเครื่องกำเนิดของการออกแบบที่เสนอ:

1. มีคุณสมบัติเชิงบวกทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร:

1) ขาดแปรงสะสมปัจจุบัน

2) ขาดการกระตุ้นในปัจจุบัน

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คล้ายกันส่วนใหญ่ที่ผลิตในปัจจุบันซึ่งมีกำลังเท่ากันมีพารามิเตอร์มวลและขนาดที่ใหญ่กว่า 1.5 - 3 เท่า

3. ความเร็วในการหมุนสูงสุดของเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - 1600 เกี่ยวกับ./นาที. สอดคล้องกับความเร็วในการหมุนของไดรฟ์ดีเซลความเร็วต่ำ ดังนั้น เมื่อถ่ายโอนโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งจากเครื่องยนต์เบนซินเป็นดีเซลโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเรา ผู้บริโภคจะได้รับการประหยัดเชื้อเพลิงอย่างมาก และส่งผลให้ต้นทุนต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงลดลง

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีแรงบิดเริ่มต้นเล็กน้อย (น้อยกว่า 2 N×m) เช่น สำหรับการเริ่มต้น กำลังขับเคลื่อนเพียง 200 อและการสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถทำได้จากเครื่องยนต์ดีเซลเมื่อสตาร์ทแม้ว่าจะไม่มีคลัตช์ก็ตาม เครื่องยนต์ในตลาดที่คล้ายกันมีช่วงการเร่งความเร็วเพื่อสร้างพลังงานสำรองเมื่อสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพราะเมื่อสตาร์ทเครื่อง เครื่องยนต์แก๊สทำงานในโหมดพลังงานต่ำ

5. ด้วยระดับความน่าเชื่อถือ 90% ทรัพยากรเครื่องกำเนิดคือ 92,000 ชั่วโมง (10.5 ปีของการทำงานที่ไม่หยุดนิ่ง) รอบการทำงานของเครื่องยนต์ขับเคลื่อนระหว่างการยกเครื่องที่ประกาศโดยผู้ผลิต นั่นคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเราในแง่ของความน่าเชื่อถือของเวลาในการทำงานนั้นสูงกว่าความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบอนุกรมถึง 2-3 เท่า

6. ความง่ายในการผลิตและการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - สถานที่ประกอบสามารถเป็นเวิร์กช็อปช่างทำกุญแจสำหรับการผลิตชิ้นส่วนและขนาดเล็ก

7. การปรับกระแสสลับได้ง่ายกับแรงดันขาออก AC:

1) 36 ใน, ความถี่ 50 - 400 เฮิรตซ์

2) 115 ใน, ความถี่ 50 - 400 เฮิรตซ์(โรงไฟฟ้าสนามบิน);

3) 220 ใน, ความถี่ 50 - 400 เฮิรตซ์;

4) 380 ใน, ความถี่ 50 - 400 เฮิรตซ์.

การออกแบบพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าช่วยให้คุณสามารถปรับแต่งผลิตภัณฑ์ที่ผลิตให้มีความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันโดยไม่ต้องเปลี่ยนการออกแบบ

8. ความปลอดภัยจากอัคคีภัยสูง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่นำเสนอไม่สามารถกลายเป็นแหล่งกำเนิดไฟได้แม้ว่าจะมีการลัดวงจรในวงจรโหลดหรือในขดลวด ซึ่งรวมอยู่ในการออกแบบระบบ สิ่งนี้สำคัญมากเมื่อใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับโรงไฟฟ้าบนเรือในพื้นที่จำกัดของเรือเดินสมุทร เครื่องบิน รวมถึงการก่อสร้างเรือนไม้ส่วนตัว ฯลฯ

9. ระดับต่ำเสียงรบกวน.

10. การบำรุงรักษาสูง

0.5 พารามิเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า กิโลวัตต์

พารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลัง 2.5 กิโลวัตต์

ผลลัพธ์:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่นำเสนอสามารถผลิตเพื่อใช้ในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความเร็วรอบเพลา 1,500-1,600 รอบต่อนาที - ในโรงไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันดีเซล น้ำมันเบนซิน และเครื่องกำเนิดไอน้ำ สำหรับการใช้งานส่วนตัวหรือในระบบพลังงานท้องถิ่น เมื่อจับคู่กับตัวคูณแล้ว ตัวแปลงพลังงานระบบเครื่องกลไฟฟ้ายังสามารถใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำ เช่น ฟาร์มกังหันลม โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น ฯลฯ ของพลังงานใดก็ได้ นั่นคือขอบเขตของตัวแปลงเชิงกลไฟฟ้าทำให้คอมเพล็กซ์ (ตัวคูณ - ตัวสร้าง) ที่เสนอเป็นสากล น้ำหนัก ขนาด และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าอื่นๆ ที่ระบุในข้อความทำให้การออกแบบที่เสนอนั้นชัดเจน ความได้เปรียบในการแข่งขันในตลาดเมื่อเทียบกับคู่แข่ง

หลักการผลิตที่เป็นรากฐานของการออกแบบนั้นสามารถผลิตได้สูง โดยพื้นฐานแล้วไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรที่มีความแม่นยำ และมุ่งเน้นไปที่การผลิตจำนวนมาก เป็นผลให้การออกแบบจะมีต้นทุนการผลิตจำนวนมากต่ำ

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการขยายพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมทั้งพลังงานที่ใช้งานอยู่และแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับขาออกรวมทั้งให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งกระแสเชื่อมเมื่อทำการเชื่อมอาร์กไฟฟ้า ในโหมดต่างๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดตลับลูกปืนสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนรองรับ (1, 2, 3, 4) ซึ่งกลุ่มของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน (5) ติดตั้งโดยมีส่วนยื่นออกมาของเสาพร้อมขดลวดไฟฟ้า (6) วางบนขดลวดกระดองหลายเฟส (7) และ (8) ของสเตเตอร์ซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับ (9) โดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนในตลับลูกปืนรองรับ (1, 2, 3, 4) รอบ ๆ ชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ กลุ่มของโรเตอร์รูปวงแหวน (10) ที่มีโรเตอร์รูปวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านใน แผ่นแม่เหล็ก (11) ที่มีขั้วแม่เหล็กสลับในทิศทางเส้นรอบวงจาก p-pairs ซึ่งปิดขอบขั้วด้วยขดลวดไฟฟ้า (6) ของขดลวดกระดอง (7, 8) ของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์รูปวงแหวน ชุดแบริ่งของสเตเตอร์ทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกัน โมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ของการหมุนที่สัมพันธ์กันรอบแกน ต้นสนที่มีเพลารองรับ (9) และติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กัน อื่น ๆ และเฟสของขดลวดสมอของโมดูลที่กล่าวถึงในชื่อเดียวกันนั้นเชื่อมต่อกันทำให้เกิดเฟสทั่วไปของขดลวดสเตเตอร์ 5 z.p. f-ly, 3 ป่วย

ภาพวาดไปยังสิทธิบัตร RF 2273942

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร และสามารถนำมาใช้ใน แหล่งที่มาออฟไลน์ไฟฟ้าในรถยนต์ เรือ รวมถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับผู้บริโภคที่มีกระแสสลับทั้งความถี่อุตสาหกรรมมาตรฐานและความถี่ที่เพิ่มขึ้น และในโรงไฟฟ้าอัตโนมัติเป็นแหล่งกระแสเชื่อมสำหรับการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในภาคสนาม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่รู้จักพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดประกอบสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนซึ่งติดตั้งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนพร้อมเสาที่ยื่นออกมาตามขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่วางอยู่บนขดลวดสเตเตอร์และติดตั้งบน เพลารองรับสำหรับการหมุนในตลับลูกปืนรองรับที่กล่าวถึง โรเตอร์ที่มีแม่เหล็กกระตุ้นถาวร (ดูตัวอย่าง A.I. Voldek, " รถยนต์ไฟฟ้า", Ed. Energy, สาขา Leningrad, 1974, p. 794)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่รู้จักคือการใช้โลหะจำนวนมากและขนาดที่ใหญ่ เนื่องจากการใช้โลหะจำนวนมากและขนาดของโรเตอร์รูปทรงกระบอกขนาดใหญ่ ทำด้วยแม่เหล็กกระตุ้นถาวรที่ทำจากโลหะผสมแม่เหล็กแข็ง (เช่น อัลนี อัลนิโก แม็กนิโก ฯลฯ .).

หรือที่รู้จักอีกอย่างคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร ประกอบด้วยชุดตลับลูกปืนสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนรองรับ ซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนถูกติดตั้งโดยมีส่วนยื่นออกมาของเสาตามแนวขอบ ติดตั้งขดลวดไฟฟ้าที่วางอยู่บนขดลวดสเตเตอร์กระดอง โรเตอร์รูปวงแหวนที่ติดตั้งเพื่อหมุนรอบวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์รูปวงแหวนโดยมีแผ่นแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านในโดยมีขั้วแม่เหล็กสลับกันในทิศทางเส้นรอบวง ปิดขอบขั้วด้วยขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์รูปวงแหวนที่ระบุ ( ดูตัวอย่าง สิทธิบัตร RF เลขที่ 2141716, class N 02 K 21/12 ตามใบสมัครเลขที่ 4831043/09 ลงวันที่ 2 มีนาคม 1988)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่รู้จักด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือพารามิเตอร์การทำงานที่แคบเนื่องจากขาดความสามารถในการควบคุมพลังงานที่ใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเนื่องจากในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำแบบซิงโครนัสนี้ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรแต่ละอันของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่ระบุ

อะนาล็อกที่ใกล้เคียงที่สุด (ต้นแบบ) เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรซึ่งมีชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนรองรับซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนจะติดตั้งกับหิ้งเสาตามขอบพร้อมกับขดลวดไฟฟ้าที่มีหลาย - เฟสกระดองที่คดเคี้ยวของสเตเตอร์ซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนรองรับที่กล่าวถึงรอบวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์รูปวงแหวน RF No. 2069441, class H 02 K 21/22 ตามการใช้งาน No. 4894702/07 ของวันที่ 06/01/2533)

ข้อเสียของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่ทราบด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรก็คือพารามิเตอร์การทำงานที่แคบเช่นกัน เนื่องจากไม่สามารถควบคุมพลังงานที่ใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบซิงโครนัสและไม่สามารถควบคุมขนาดของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับขาออกซึ่งทำให้ ยากที่จะใช้เป็นแหล่งกำเนิดกระแสเชื่อมในการเชื่อมอาร์ค (ในการออกแบบเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่รู้จักกันดี ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดของแม่เหล็กถาวรแต่ละอันซึ่งก่อตัวเป็นวงแหวนแม่เหล็กแทรก ระหว่างกัน).

วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือการขยายพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมทั้งพลังงานที่ใช้งานอยู่และความเป็นไปได้ในการควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ รวมทั้งให้ความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งของกระแสเชื่อม เมื่อทำการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในโหมดต่างๆ

เป้าหมายนี้ทำได้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร ประกอบด้วยชุดแบริ่งสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนรองรับ ซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนถูกติดตั้งโดยมีส่วนยื่นออกของขั้วตามขอบ ติดตั้งขดลวดไฟฟ้าด้วย ขดลวดกระดองหลายเฟสของสเตเตอร์ ติดตั้งบนเพลารองรับโดยมีความเป็นไปได้ที่จะหมุนในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าวรอบวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนของสเตเตอร์ สเตเตอร์ทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันกับวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่ระบุและรูปวงแหวน โรเตอร์, ติดตั้งบนเพลารองรับหนึ่งอันโดยมีความเป็นไปได้ของการหมุนที่สัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเชียลกับเพลารองรับ, และติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมของพวกมันที่สัมพันธ์กัน, และเฟสของ ขดลวดกระดองในโมดูลของชุดตลับลูกปืนสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อกันโดยสร้างเฟสทั่วไปของขดลวดกระดองของสเตเตอร์

ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือขั้วแม่เหล็กเดียวกันของส่วนแทรกแม่เหล็กรูปวงแหวนของโรเตอร์รูปวงแหวนในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบพาหะของสเตเตอร์นั้นอยู่ในระนาบแนวรัศมีเดียวกัน และ ปลายเฟสของขดลวดกระดองในโมดูลหนึ่งของชุดประกอบพาหะของสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสของขดลวดกระดองที่มีชื่อเดียวกันในโมดูลอื่นที่อยู่ติดกันของยูนิตพาหะของสเตเตอร์ กระดองคดเคี้ยว

นอกจากนี้ แต่ละโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ยังรวมถึงปลอกวงแหวนที่มีหน้าแปลนแรงผลักด้านนอกและปลอกที่มีรูตรงกลางที่ปลาย และโรเตอร์รูปวงแหวนในแต่ละโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์รวมถึงเปลือกรูปวงแหวน ที่มีหน้าแปลนกันรุนภายในซึ่งติดตั้งเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน , ที่ซึ่งบูชรูปวงแหวนดังกล่าวของโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์เชื่อมต่อกันด้วยผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในกับหนึ่งในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าว เชื่อมต่อกับผนังของรูกลางที่ปลายของถ้วยที่เกี่ยวข้องที่ระบุ เปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลารองรับโดยใช้ชุดยึด และวงจรแม่เหล็กวงแหวนในโมดูลสเตเตอร์ที่เกี่ยวข้อง ชุดตลับลูกปืนถูกติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุ ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับภายนอกเข้ากับผนังทรงกระบอกด้านข้างของถ้วยและขึ้นรูป ร่วมกับส่วนหลัง โพรงรูปวงแหวน ซึ่งระบุวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันพร้อมขดลวดไฟฟ้าของ วางขดลวดกระดองสเตเตอร์ที่สอดคล้องกัน ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือแต่ละหน่วยยึดที่เชื่อมต่อเปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนกับเพลารองรับรวมถึงฮับที่ติดตั้งบนเพลารองรับพร้อมหน้าแปลนที่ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับภายใน ของเปลือกรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน

ความแตกต่างเพิ่มเติมของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอด้วยการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรคือไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันนั้นถูกติดตั้งโดยใช้ชุดรองรับบนโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์

นอกจากนี้ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์นั้นทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูพร้อมสกรูนำและน็อตและชุดรองรับสำหรับไดรฟ์หมุนเชิงมุมของส่วนต่าง ๆ ชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ประกอบด้วยตัวดึงรองรับซึ่งติดอยู่กับหนึ่งในถ้วยที่กล่าวถึงและแถบรองรับบนถ้วยอื่น ๆ ในขณะที่ลีดสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับสองขั้นที่ปลายด้านหนึ่งผ่านแกนที่ขนานกับแกนของ เพลารองรับดังกล่าวพร้อมแถบรองรับที่ระบุทำด้วยช่องนำที่อยู่ตามส่วนโค้งของวงกลมและน็อตของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนที่ปลายด้านหนึ่งกับตัวดึงดังกล่าวทำที่ปลายอีกด้านหนึ่งด้วย ก้านผ่านช่องนำในแถบรองรับและติดตั้งองค์ประกอบล็อค

สาระสำคัญของการประดิษฐ์แสดงด้วยภาพวาด

รูปที่ 1 แสดงมุมมองทั่วไปของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอด้วยแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรในส่วนตามยาว

รูปที่ 2 - ดู A ในรูปที่ 1;

รูปที่ 3 แสดงแผนผังวงจรกระตุ้นแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในศูนย์รวมที่มีวงจรไฟฟ้าสามเฟสของขดลวดกระดองสเตเตอร์ในตำแหน่งเริ่มต้นเริ่มต้น (โดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมของเฟสที่สอดคล้องกันที่มีชื่อเดียวกันในโมดูลของตัวพาสเตเตอร์ หน่วย) สำหรับจำนวนคู่ของเสาสเตเตอร์ p=8;

รูปที่ 4 - เหมือนกันกับเฟสของวงจรไฟฟ้าสามเฟสของขดลวดสมอของสเตเตอร์ซึ่งสัมพันธ์กันในตำแหน่งเชิงมุมที่มุมเท่ากับ 360/2p องศา

รูปที่ 5 แสดงตัวเลือก วงจรไฟฟ้าการเชื่อมต่อของขดลวดสมอของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับการเชื่อมต่อเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับดาวและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้นจากพวกมัน

รูปที่ 6 แสดงวงจรไฟฟ้าอีกเวอร์ชันสำหรับเชื่อมต่อขดลวดกระดองของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสด้วยการเชื่อมต่อเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในรูปสามเหลี่ยมและการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันในเฟสทั่วไปที่เกิดขึ้น

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

รูปที่ 8 - เหมือนกันเมื่อเชื่อมต่อเฟสของขดลวดสมอของสเตเตอร์ตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

รูปที่ 9 แสดงไดอะแกรมพร้อมกราฟของการพึ่งพาแรงดันเชิงเส้นเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองของสเตเตอร์พร้อมการลดมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของแรงดันไฟฟ้า เวกเตอร์ในเฟสสำหรับเชื่อมต่อเฟสตามรูปแบบ "ดาว"

รูปที่ 10 แสดงไดอะแกรมพร้อมกราฟของการพึ่งพาแรงดันเชิงเส้นเอาท์พุทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสในมุมเรขาคณิตของการหมุนของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองของสเตเตอร์ด้วยการลดมุมไฟฟ้าที่สอดคล้องกันของการหมุนของแรงดันไฟฟ้า เวกเตอร์ในเฟสสำหรับเชื่อมต่อเฟสตามรูปแบบ "สามเหลี่ยม"

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยชุดตลับลูกปืนสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนรองรับ 1, 2, 3, 4 ซึ่งติดตั้งกลุ่มของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เหมือนกัน 5 (ตัวอย่างเช่น ในรูปแบบของดิสก์เสาหินที่ทำจากผงคอมโพสิต วัสดุแม่เหล็กอ่อน) ที่มีขั้วยื่นออกมาตามขอบ ติดตั้งขดลวดไฟฟ้า 6 ที่มีหลายเฟส (เช่น สามเฟส และใน กรณีทั่วไป m-phase) ขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์, ติดตั้งบนเพลารองรับ 9 โดยมีความเป็นไปได้ของการหมุนในแบริ่งรองรับดังกล่าว 1, 2, 3, 4 รอบ ๆ ชุดแบริ่งของสเตเตอร์, กลุ่มของโรเตอร์รูปวงแหวนที่เหมือนกัน 10 โดยมีเม็ดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ติดตั้งอยู่ที่ผนังด้านใน (เช่น ในรูปของวงแหวนแม่เหล็กเสาหินที่ทำจากวัสดุแมกนีโตไอโซทรอปิกแบบผง) โดยมีขั้วแม่เหล็กสลับในทิศทางเส้นรอบวงจาก p-pairs (ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารุ่นนี้ จำนวนคู่ p ของขั้วแม่เหล็กคือ 8) ครอบคลุมส่วนที่ยื่นออกมาของเสาด้วยขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดอง 7, 8 ของวงจรแม่เหล็กวงแหวนเหล่านี้ 5 ของสเตเตอร์ ชุดแบริ่งสเตเตอร์ทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันซึ่งแต่ละชุดประกอบด้วยบูชรูปวงแหวน 12 พร้อมหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 และถ้วย 14 ที่มีรูตรงกลาง "a" ที่ปลาย 15 และผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 โรเตอร์วงแหวน 10 แต่ละตัวประกอบด้วยเปลือกวงแหวน 17 พร้อมหน้าแปลนแทงภายใน 18 บูชวงแหวน 12 ของโมดูลชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์เชื่อมโยงกับผนังด้านข้างทรงกระบอกด้านในด้วยหนึ่งในตลับลูกปืนรองรับที่กล่าวถึง (พร้อมตลับลูกปืนรองรับ 1, 3) อีกอันหนึ่ง (ตลับลูกปืนรองรับ 2, 4) เชื่อมโยงกับผนังของรูกลาง "a" ที่ปลาย 15 ของถ้วยตามลำดับที่ระบุ 14. เปลือกวงแหวน 17 ของโรเตอร์วงแหวน 10 เชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับ เพลารองรับ 9 โดยใช้ตัวยึด และแต่ละวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ในโมดูลที่สอดคล้องกันของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ถูกติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุ 12 ยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 กับผนังทรงกระบอกด้านข้าง 16 ของ ถ้วย 14 และการขึ้นรูปพร้อมกับหลังคือช่องวงแหวน "b" ซึ่งระบุวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน 5 พร้อมขดลวดไฟฟ้า 6 ของขดลวดกระดองที่สอดคล้องกัน (ขดลวดกระดอง 7, 8) ของสเตเตอร์ โมดูลของชุดแบริ่งของสเตเตอร์ (บูชวงแหวน 12 พร้อมปลอก 14 ซึ่งเป็นโมดูลเหล่านี้) ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ของการหมุนที่สัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเซียลที่มีเพลารองรับ 9 และติดตั้งด้วยการเชื่อมต่อแบบจลนศาสตร์ ไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของพวกมันสัมพันธ์กันซึ่งติดตั้งโดยใช้ชุดรองรับบนโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ ตัวยึดแต่ละตัวที่เชื่อมต่อเปลือกรูปวงแหวน 17 ของโรเตอร์รูปวงแหวน 10 ที่สอดคล้องกันกับเพลารองรับ 9 รวมถึงดุมล้อ 19 ที่ติดตั้งบนเพลารองรับ 9 พร้อมหน้าแปลน 20 ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับด้านใน 18 ของเปลือกรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน 17 ไดรฟ์สำหรับการเลี้ยวเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันในรูปลักษณ์เฉพาะที่นำเสนอนี้ทำขึ้นในรูปแบบของกลไกสกรูที่มีลีดสกรู 21 และน็อต 22 และชุดรองรับของไดรฟ์สำหรับ การหมุนเชิงมุมของส่วนต่าง ๆ ของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์รวมถึงตัวรองรับ 23 ที่ติดอยู่กับหนึ่งในถ้วยที่กล่าวถึง 14 และบนกระจกอีกอัน 14 แถบรองรับ 24 ลีดสกรู 21 เชื่อมต่อแบบหมุนด้วยบานพับสององศา (บานพับที่มีอิสระ 2 องศา) โดยปลายด้านหนึ่ง "เข้า" ผ่านแกน 25 ขนานกับแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 ที่กล่าวถึง โดยมีแถบรองรับ 24 ที่ระบุซึ่งทำด้วยตั้งอยู่ตามส่วนโค้งของวงกลมด้วย ช่องนำ "g" และน็อต 22 ของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนที่ปลายด้านหนึ่งด้วยสลักเสริม 23 ที่กล่าวถึง ทำขึ้นที่ปลายอีกด้านโดยมีด้าม 26 ลอดผ่านช่องนำ "g" ในแถบรองรับ 24 และติดตั้งด้วยตัวล็อค 27 (น็อตล็อค) ที่ส่วนท้ายของน็อต 22 ซึ่งเชื่อมต่อแบบหมุนกับสลักรองรับ 23 จะมีองค์ประกอบล็อคเพิ่มเติม 28 (น็อตล็อคเพิ่มเติม) เพลารองรับ 9 ติดตั้งพัดลม 29 และ 30 เพื่อระบายความร้อนของขดลวดกระดอง 7, 8 ของสเตเตอร์ ซึ่งหนึ่งในนั้น (29) ตั้งอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลารองรับ 9 และอีกอัน (30) อยู่ระหว่าง ส่วนของชุดแบริ่งสเตเตอร์และติดตั้งบนเพลารองรับ 9. บูช 12 ส่วนของชุดแบริ่งสเตเตอร์ทำด้วยรูระบายอากาศ "d" บนหน้าแปลนแรงขับด้านนอก 13 สำหรับผ่านการไหลของอากาศเข้าไปในโพรงรูปวงแหวนที่สอดคล้องกัน "b " เกิดจากบูชรูปวงแหวน 12 และถ้วย 14 และทำให้ขดลวดสมอ 7 และ 8 เย็นลง ซึ่งวางอยู่ในขดลวดไฟฟ้า 6 บนส่วนที่ยื่นออกมาของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ที่ส่วนท้ายของเพลารองรับ 9 ซึ่งพัดลม 29 ตั้งอยู่ มู่เล่ย์สายพานร่องวี 31 ถูกติดตั้งเพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์รูปวงแหวน 10 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส พัดลม 29 ได้รับการแก้ไขโดยตรงบนมู่เลย์สายพานร่องวี 31 ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของสกรูนำ 21 ของกลไกสกรูมีการติดตั้งที่จับ 32 สำหรับการควบคุมกลไกสกรูของไดรฟ์ด้วยตนเองสำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กัน เฟสที่มีชื่อเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) ของขดลวดกระดองในวงจรแม่เหล็กวงแหวน 5 โมดูลของชุดพาหะสเตเตอร์เชื่อมต่อกันทำให้เกิดเฟสทั่วไปของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (การเชื่อมต่อของเฟสเดียวกัน โดยทั่วไปทั้งแบบอนุกรมและแบบขนาน รวมทั้งแบบผสม ) ขั้วแม่เหล็กที่มีชื่อเดียวกัน ("เหนือ" และตามด้วย "ใต้") ของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ของโรเตอร์รูปวงแหวน 10 ในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์จะอยู่ชิดกันในระนาบแนวรัศมีเดียวกัน ในรูปลักษณ์ที่นำเสนอ จุดสิ้นสุดของเฟส (A1, B1, C1) ของขดลวดกระดอง (ขดลวด 7) ในวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ของหนึ่งโมดูลของยูนิตพาหะของสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน (A2 , B2, C2) ของขดลวดกระดอง (ขดลวด 8) ในโหนดตลับลูกปืนโมดูลอื่นที่อยู่ติดกันของสเตเตอร์ ก่อตัวเป็นชุด การเชื่อมต่อระหว่างขั้นตอนทั่วไปของขดลวดกระดองสเตเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรทำงานดังนี้

จากไดรฟ์ (ตัวอย่างเช่น จากเครื่องยนต์สันดาปภายใน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นดีเซล ไม่แสดงในภาพวาด) ผ่านรอก 31 ของสายพานส่งกำลัง การเคลื่อนที่แบบหมุนจะถูกส่งไปยังเพลารองรับ 9 พร้อมโรเตอร์รูปวงแหวน 10 เมื่อ ใบพัดวงแหวน 10 (เปลือกวงแหวน 17) หมุนด้วยเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 (ตัวอย่างเช่น วงแหวนแม่เหล็กเสาหินที่ทำจากวัสดุแมกนีโตไอโซทรอปิกแบบผง) ฟลักซ์แม่เหล็กหมุนถูกสร้างขึ้นที่แทรกซึมช่องว่างวงแหวนอากาศระหว่างเม็ดมีดแม่เหล็กวงแหวน 11 และแกนแม่เหล็กวงแหวน 5 (ตัวอย่างเช่น ดิสก์เสาหินที่ทำจากวัสดุอ่อนที่เป็นแม่เหล็กผสมผง) ของโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ เช่นเดียวกับการเจาะส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วรัศมี (ตามธรรมเนียมไม่แสดงในภาพวาด) ของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวน 5. ระหว่างการหมุนของ โรเตอร์วงแหวน 10, ทางสำรองของขั้วแม่เหล็กสลับ "เหนือ" และ "ใต้" ของเม็ดมีดแม่เหล็กวงแหวน 11 ยังดำเนินการเหนือส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วรัศมีของแกนแม่เหล็กวงแหวน 5 ของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ ทำให้เกิดการกระเพื่อมของฟลักซ์แม่เหล็กหมุนทั้งในขนาดและทิศทางในส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วรัศมีของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนเหล่านี้ 5. ในกรณีนี้ แรงเคลื่อนไฟฟ้าผันแปร (EMF) จะถูกเหนี่ยวนำในขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของสเตเตอร์โดยมีแรงร่วมกัน การเปลี่ยนเฟสในแต่ละขดลวดกระดอง m เฟส 7 และ 8 ที่มุมเท่ากับ 360 / m องศาไฟฟ้าและสำหรับขดลวดกระดองสามเฟสที่นำเสนอ 7 และ 8 ในเฟส (A1, B1, C1 และ A2, B2 , C2) แรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับแบบไซน์ (EMF) ถูกเหนี่ยวนำด้วยการเปลี่ยนเฟสระหว่างพวกมันที่มุม 120 องศาและด้วยความถี่เท่ากับผลคูณของจำนวนคู่ (p) ของขั้วแม่เหล็กในเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 โดย ความเร็วในการหมุนของโรเตอร์รูปวงแหวน 10 (สำหรับจำนวนคู่ของขั้วแม่เหล็ก p = 8, EMF แปรผันของความถี่ที่เพิ่มขึ้นส่วนใหญ่จะถูกเหนี่ยวนำ เช่น ด้วยความถี่ 400 Hz) . กระแสสลับ (เช่น สามเฟสหรือโดยทั่วไปคือเฟส m) ไหลผ่านขดลวดกระดองสเตเตอร์ทั่วไปที่เกิดจากการเชื่อมต่อข้างต้นระหว่างเฟสเดียวกัน (A1, B1, C1 และ A2, B2, C2) ของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในวงจรแม่เหล็กวงแหวนที่อยู่ติดกัน 5 ถูกจ่ายให้กับขั้วต่อพลังงานไฟฟ้าขาออก (ไม่แสดงในภาพวาด) สำหรับเชื่อมต่อตัวรับพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (ตัวอย่างเช่น สำหรับการเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องมือไฟฟ้า ปั๊มไฟฟ้า อุปกรณ์ทำความร้อน เช่น รวมทั้งสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์เชื่อมไฟฟ้า ฯลฯ ). ในศูนย์รวมที่นำเสนอของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแรงดันเฟสขาออก (Uf) ในขดลวดกระดองสเตเตอร์ทั่วไป (เกิดจากการเชื่อมต่อที่กล่าวถึงข้างต้นที่สอดคล้องกันระหว่างเฟสเดียวกันของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในวงจรแม่เหล็กของวงแหวน 5) ใน ตำแหน่งเริ่มต้นเริ่มต้นของโมดูลของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์ (โดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมของแต่ละอันที่สัมพันธ์กันของโมดูลเหล่านี้ของชุดประกอบพาหะของสเตเตอร์ และตามลำดับ โดยไม่มีการกระจัดเชิงมุมที่สัมพันธ์กันของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ที่มีส่วนยื่นออกมาของเสา ตามขอบ) เท่ากับผลรวมในค่าสัมบูรณ์ของแรงดันไฟฟ้าแต่ละเฟส (Uf1 และ Uf2) ในขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของแกนแม่เหล็กรูปวงแหวนของโมดูลของชุดประกอบพาหะของสเตเตอร์ (ในกรณีทั่วไป แรงดันเฟสเอาต์พุตทั้งหมด Uf ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากับผลรวมทางเรขาคณิตของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าในแต่ละเฟสที่มีชื่อเดียวกัน A1, B1, C1 และ A2, B2, C2 ของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ดูรูปที่ 7 และ 8 พร้อมไดอะแกรมแรงดันไฟฟ้า) หากจำเป็นต้องเปลี่ยน (ลด) ขนาดของแรงดันเฟสขาออก Uph (และตามด้วยแรงดันเชิงเส้นขาออก U l) ของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่นำเสนอเพื่อจ่ายไฟให้กับตัวรับไฟฟ้าบางตัวที่มีแรงดันลดลง (ตัวอย่างเช่น สำหรับส่วนโค้ง AC การเชื่อมในบางโหมด) การหมุนเชิงมุมของแต่ละโมดูลของโหนดพาหะนั้นดำเนินการโดยสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันในมุมที่กำหนด (กำหนดหรือปรับเทียบ) ในกรณีนี้องค์ประกอบล็อค 27 ของน็อต 22 ของกลไกสกรูของไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์จะถูกปลดล็อคและสกรูนำ 21 ของกลไกสกรูจะหมุนโดยใช้ที่จับ 32 อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่เชิงมุมของน็อต 22 ตามแนวโค้งของวงกลมในช่อง "g" ของแถบรองรับ 24 และการหมุนในมุมที่กำหนดของหนึ่งในโมดูลของชุดประกอบสเตเตอร์สำหรับ โมดูลอื่นของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์นี้รอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 โมดูลอื่นของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์พร้อมแถบรองรับ 24 ซึ่งมีช่อง "g" อยู่ในตำแหน่งคงที่เช่น แก้ไขบนฐานใด ๆ , ไม่แสดงตามอัตภาพในภาพวาดที่นำเสนอ). ด้วยการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ (บูชวงแหวน 12 พร้อมถ้วย 14) ที่สัมพันธ์กันรอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 แกนแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ที่มีส่วนยื่นออกมาของขั้วตามขอบก็จะหมุนเช่นกัน สัมพันธ์กันในมุมที่กำหนดซึ่งเป็นผลมาจากการเลี้ยวในมุมที่กำหนดซึ่งสัมพันธ์กันรอบแกน O-O1 ของเพลารองรับ 9 ของเสาที่ยื่นออกมา (ไม่แสดงตามอัตภาพใน รูปวาด) พร้อมขดลวดไฟฟ้า 6 ของหลายเฟส (ในกรณีนี้คือสามเฟส) ขดลวดกระดอง 7 และ 8 ของสเตเตอร์ในวงจรแม่เหล็กวงแหวน เมื่อส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วของวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 หมุนสัมพันธ์กันในมุมที่กำหนดภายใน 360 / 2p องศา การหมุนตามสัดส่วนของเวกเตอร์แรงดันเฟสเกิดขึ้นในขดลวดกระดองของโมดูลเคลื่อนที่ได้ของชุดพาหะสเตเตอร์ (ใน กรณีนี้ เวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าเฟส Uf2 หมุนในกระดองที่คดเคี้ยว 7 ของสเตเตอร์โมดูลหน่วยพาหะ ซึ่งมีความเป็นไปได้ของการหมุนเชิงมุม) ที่มุมที่กำหนดไว้อย่างดีภายใน 0-180 องศาไฟฟ้า (ดูรูปที่ 7 และ 8) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ของแรงดันเฟสเอาท์พุท Uf ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสขึ้นอยู่กับมุมไฟฟ้าของการหมุนของเวกเตอร์แรงดันเฟส Uf2 ในเฟส A2, B2, C2 ของกระดองหนึ่งอันที่คดเคี้ยว 7 ของสเตเตอร์เทียบกับเวกเตอร์ของเฟส แรงดันไฟฟ้า Uph1 ในเฟส A1, B1, C1 ของกระดองอื่น ๆ ที่คดเคี้ยว 8 ของสเตเตอร์ (การพึ่งพานี้มีลักษณะการออกแบบคำนวณโดยการแก้สามเหลี่ยมเฉียงและกำหนดโดยนิพจน์ต่อไปนี้:

ช่วงของการควบคุมเอาต์พุตซึ่งเป็นผลลัพธ์ของแรงดันเฟส Uf ของเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่นำเสนอสำหรับกรณีที่ Uf1=Uf2 จะแปรผันตั้งแต่ 2Uf1 ถึง 0 และสำหรับกรณีที่ Uf2

การทำงานของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์จากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันพร้อมวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 และโรเตอร์รูปวงแหวน 10 ที่ระบุซึ่งติดตั้งบนเพลารองรับ 9 เดียวรวมถึงการติดตั้งโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนสัมพัทธ์ ซึ่งกันและกันรอบแกนโคแอกเชียลกับเพลารองรับ 9 การจัดหาโมดูลของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์กับพวกเขาโดยการขับเคลื่อนของการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันและการเชื่อมต่อระหว่างเฟสเดียวกันของขดลวดกระดอง 7 และ 8 ในโมดูลของชุดแบริ่งสเตเตอร์ที่มีการก่อตัวของเฟสทั่วไปของขดลวดกระดองสเตเตอร์ทำให้สามารถขยายพารามิเตอร์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสโดยให้ความเป็นไปได้ในการควบคุมทั้งพลังงานที่ใช้งานอยู่และให้ความสามารถในการควบคุมเอาต์พุต แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับรวมถึงความเป็นไปได้ในการใช้เป็นแหล่งกระแสเชื่อมเมื่อทำการเชื่อมอาร์กไฟฟ้าในโหมดต่างๆ (โดยให้ความสามารถในการควบคุมขนาดของการเปลี่ยนเฟสของแรงดันไฟฟ้าในเฟสเดียวกัน A1, B1, C1 และ A2 , B2, C2 และในกรณีทั่วไปในเฟส Ai, Bi, Ci ของขดลวดกระดองสเตเตอร์ในเครื่องกำเนิดซิงโครนัสที่เสนอ) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่เสนอพร้อมการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรสามารถใช้กับการสลับขดลวดกระดองของสเตเตอร์ที่เหมาะสมเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับเครื่องรับกระแสไฟฟ้าสลับหลายเฟสที่หลากหลายพร้อมพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ การจัดเรียงเพิ่มเติมของขั้วแม่เหล็กเดียวกัน ("เหนือ" และตามด้วย "ใต้") ของเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวน 11 ในโรเตอร์รูปวงแหวน 10 ที่อยู่ติดกันนั้นสอดคล้องกันในระนาบแนวรัศมีเดียวกัน เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อ ของปลายเฟส A1, B1, C1 ของขดลวดกระดอง 7 ในวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวน 5 ของหนึ่งโมดูลของชุดประกอบสเตเตอร์ที่มีจุดเริ่มต้นของเฟสเดียวกัน A2, B2, C2 ของกระดองที่คดเคี้ยว 8 ที่อยู่ติดกัน โมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ (การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเฟสเดียวกันของขดลวดกระดองสเตเตอร์ที่มีชื่อเดียวกัน) ทำให้สามารถควบคุมแรงดันขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพจากค่าสูงสุด (2U f1 และใน กรณีทั่วไปสำหรับจำนวน n ส่วนของชุดประกอบแบริ่งสเตเตอร์ nU f1) ถึง 0 ซึ่งสามารถใช้เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับเครื่องจักรไฟฟ้าและการติดตั้งพิเศษ

เรียกร้อง

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร ประกอบด้วยชุดตลับลูกปืนสเตเตอร์พร้อมตลับลูกปืนรองรับ ซึ่งวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งกับเสาที่ยื่นออกมาตามขอบ ติดตั้งขดลวดไฟฟ้าที่ขดลวดสเตเตอร์กระดองหลายเฟส , ติดตั้งบนเพลารองรับที่มีความเป็นไปได้ของการหมุนในตลับลูกปืนรองรับดังกล่าวรอบวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์รูปวงแหวน, โรเตอร์รูปวงแหวนพร้อมเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนติดตั้งที่ผนังด้านในโดยขั้วแม่เหล็กสลับในทิศทางเส้นรอบวงจาก p-pairs, ครอบคลุม หิ้งเสาที่มีขดลวดไฟฟ้าของขดลวดกระดองของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์รูปวงแหวนที่ระบุ โดยลักษณะเฉพาะคือชุดประกอบสเตเตอร์แบริ่งทำจากกลุ่มของโมดูลที่เหมือนกันกับวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่ระบุและโรเตอร์รูปวงแหวนที่ติดตั้งอยู่บนเพลารองรับหนึ่งอัน ในขณะที่ โมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ได้รับการติดตั้งโดยมีความเป็นไปได้ของการหมุนที่สัมพันธ์กันรอบแกนโคแอกเชียลกับเพลารองรับและติดตั้งไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทางจลนศาสตร์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันและชื่อเดียวกัน ขั้นตอนของขดลวดกระดองในโมดูลของหน่วยพาหะของสเตเตอร์นั้นเชื่อมต่อกันทำให้เกิดขั้นตอนทั่วไปของขดลวดกระดองของสเตเตอร์

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือขั้วแม่เหล็กเดียวกันของส่วนแทรกแม่เหล็กรูปวงแหวนของโรเตอร์รูปวงแหวนในโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบพาหะของสเตเตอร์นั้นตั้งอยู่สอดคล้องกันในระนาบแนวรัศมีเดียวกัน , และส่วนปลายของเฟสขดลวดกระดองในโมดูลพาหะหนึ่งชุดของชุดประกอบสเตเตอร์เชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของเฟสขดลวดกระดองที่มีชื่อเดียวกันในอีกโมดูลที่อยู่ติดกันของชุดประกอบสเตเตอร์ ทั่วไป ขั้นตอนของกระดองสเตเตอร์ที่คดเคี้ยว

3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือแต่ละโมดูลของชุดประกอบสเตเตอร์ประกอบด้วยบูชวงแหวนที่มีหน้าแปลนแทงด้านนอกและถ้วยที่มีรูตรงกลางที่ปลาย และโรเตอร์รูปวงแหวน ในแต่ละโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ประกอบด้วยเปลือกรูปวงแหวนที่มีหน้าแปลนแทงภายใน ซึ่งติดตั้งเม็ดมีดแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันดังกล่าว ในขณะที่บุชรูปวงแหวนของโมดูลชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์นั้นเชื่อมโยงกับทรงกระบอกด้านใน ผนังด้านข้างกับหนึ่งในตลับลูกปืนรองรับที่กล่าวถึงซึ่งอีกอันหนึ่งเกี่ยวข้องกับผนังของรูตรงกลางที่ส่วนท้ายของแว่นตาที่เกี่ยวข้องที่ระบุ เปลือกวงแหวนของโรเตอร์วงแหวนนั้นเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับเพลารองรับโดยใช้ตัวยึด , และวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนในโมดูลที่สอดคล้องกันของชุดประกอบตลับลูกปืนสเตเตอร์นั้นถูกติดตั้งบนปลอกวงแหวนที่ระบุซึ่งยึดอย่างแน่นหนาด้วยหน้าแปลนแรงขับภายนอกเข้ากับผนังทรงกระบอกด้านข้างของแก้วและขึ้นรูปพร้อมกับส่วนหลังซึ่งเป็นโพรงรูปวงแหวน ซึ่งมีวงจรแม่เหล็กรูปวงแหวนที่สอดคล้องกันที่ระบุพร้อมขดลวดไฟฟ้าของขดลวดสเตเตอร์ที่สอดคล้องกัน

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีแรงกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 1-3 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือตัวยึดแต่ละอันที่เชื่อมต่อเปลือกรูปวงแหวนของโรเตอร์รูปวงแหวนกับเพลารองรับ รวมถึงดุมที่ติดตั้งบนเพลารองรับพร้อมหน้าแปลน ยึดอย่างแน่นหนากับหน้าแปลนแรงขับภายในของเปลือกวงแหวนที่สอดคล้องกัน

5. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อถือสิทธิข้อ 4 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ที่สัมพันธ์กันนั้นถูกติดตั้งโดยใช้ชุดประกอบรองรับบนโมดูลของตัวรองรับสเตเตอร์ การประกอบ.

6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวรตามข้อเรียกร้อง 5 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือไดรฟ์สำหรับการหมุนเชิงมุมที่สัมพันธ์กันของโมดูลของชุดประกอบสเตเตอร์นั้นทำในรูปแบบของกลไกสกรูพร้อมสกรูนำและ น็อตและชุดประกอบอ้างอิงสำหรับไดรฟ์หมุนเชิงมุมของโมดูลของชุดประกอบตัวพาสเตเตอร์ประกอบด้วยตัวดึงรองรับซึ่งติดอยู่กับหนึ่งในถ้วยที่กล่าวถึง และแถบรองรับบนถ้วยอื่นๆ ขณะที่ลีดสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนด้วยสองตัว - บานพับสเตจที่ปลายด้านหนึ่งผ่านแกนที่ขนานกับแกนของเพลารองรับดังกล่าว โดยมีแถบรองรับที่ระบุซึ่งสร้างด้วยช่องนำที่อยู่ตามส่วนโค้งของวงกลม และน็อตของกลไกสกรูเชื่อมต่อแบบหมุนที่ปลายด้านหนึ่ง ด้วยตัวดึงดังกล่าวทำขึ้นที่ปลายอีกด้านโดยมีด้ามผ่านช่องนำในแถบรองรับและมีตัวล็อคให้มาด้วย

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ได้แก่ เครื่องจักรไฟฟ้าแบบไร้แปรงถ่าน โดยเฉพาะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถนำไปใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใดๆ ที่ต้องการแหล่งพลังงานอัตโนมัติ ผลลัพธ์ทางเทคนิคคือการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัด ซึ่งช่วยให้ยังคงรักษาการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้ไว้ได้ โดยสามารถเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เอาต์พุตของกระแสไฟฟ้าได้อย่างกว้างขวางโดยขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน สาระสำคัญของการประดิษฐ์นี้อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องกำเนิดซิงโครนัสแบบไร้แปรงถ่านที่มีแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยหนึ่งส่วนหรือมากกว่านั้น ซึ่งแต่ละส่วนประกอบด้วยโรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม ซึ่งแม่เหล็กถาวรจำนวนคู่จะถูกยึดด้วยระยะพิทช์เดียวกัน , สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกันและมีขดลวดสองชุดที่มีขดลวดเรียงกันเป็นชุด, อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า แม่เหล็กถาวรติดอยู่กับแกนแม่เหล็กในลักษณะที่พวกมันก่อตัวเป็นขั้วสองแถวขนานกันโดยมีขั้วสลับตามยาวและตามขวาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกวางพาดผ่านแถวของขั้วดังกล่าว เพื่อให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละขดอยู่เหนือแถวขนานของขั้วโรเตอร์ จำนวนขั้วในหนึ่งแถวเท่ากับ n เป็นไปตามความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น จำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะไม่เกินจำนวน (n-2) 12 สัปดาห์ f-ly, 9 ป่วย

ภาพวาดไปยังสิทธิบัตร RF 2303849

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรไฟฟ้าแบบไร้แปรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และสามารถนำไปใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใดๆ ที่ต้องการแหล่งพลังงานอัตโนมัติ

เครื่องซิงโครนัส AC มีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในด้านการผลิตและด้านการใช้พลังงานไฟฟ้า เครื่องซิงโครนัสทั้งหมดมีคุณสมบัติย้อนกลับได้นั่นคือแต่ละเครื่องสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและในโหมดมอเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสเตเตอร์ โดยปกติจะเป็นทรงกระบอกเคลือบกลวงที่มีร่องตามยาวบนพื้นผิวด้านใน ซึ่งขดลวดสเตเตอร์ตั้งอยู่ และโรเตอร์ซึ่งเป็นแม่เหล็กถาวรของขั้วไฟฟ้าสลับ ซึ่งอยู่บนเพลาที่สามารถขับเคลื่อนได้ในอันเดียว ทางอื่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรมกำลังสูง ขดลวดกระตุ้นที่อยู่บนโรเตอร์จะใช้เพื่อให้ได้สนามแม่เหล็กที่น่าตื่นเต้น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีพลังงานค่อนข้างต่ำ แม่เหล็กถาวรจะถูกนำมาใช้บนโรเตอร์

ที่ความเร็วคงที่ รูปร่างของเส้นโค้ง EMF ที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยกฎการกระจายตัวของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์เท่านั้น ดังนั้นเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีรูปร่างบางอย่างและเพื่อแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพจึงใช้รูปทรงโรเตอร์และสเตเตอร์ที่แตกต่างกันและจำนวนขั้วแม่เหล็กถาวรที่เหมาะสมที่สุดและจำนวนรอบของสเตเตอร์ เลือกขดลวด (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537) พารามิเตอร์ที่ระบุไว้ไม่ได้เป็นสากล แต่จะถูกเลือกขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานซึ่งมักจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในลักษณะอื่น ๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากนี้ รูปร่างที่ซับซ้อนของโรเตอร์หรือสเตเตอร์ยังทำให้การผลิตและการประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีความยุ่งยาก ส่งผลให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์สูงขึ้น โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแมกนีโตอิเล็กทริกแบบซิงโครนัสสามารถมีรูปร่างที่แตกต่างกันได้ เช่น โรเตอร์ที่ใช้พลังงานต่ำมักจะทำเป็นรูป "ดอกจัน" ที่กำลังไฟปานกลาง - มีเสารูปกรงเล็บและแม่เหล็กถาวรทรงกระบอก โรเตอร์แบบก้ามปูช่วยให้ได้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการกระจายขั้ว ซึ่งจำกัดกระแสไฟกระชากในกรณีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าลัดวงจรกะทันหัน

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กถาวร เป็นการยากที่จะทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่เมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง (เนื่องจากไม่มีการป้อนกลับของสนามแม่เหล็ก เช่น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีขดลวดกระตุ้น) วงจรไฟฟ้าต่างๆ ถูกนำมาใช้เพื่อให้แรงดันเอาต์พุตคงที่และแก้ไขกระแสไฟ (GB 1146033)

การประดิษฐ์นี้มุ่งไปที่การสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดกะทัดรัดที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งช่วยให้ในขณะที่ยังคงรักษาการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้ไว้ได้ ตัวแปรเอาต์พุตของกระแสไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปตามสภาพการใช้งาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์นี้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรแบบไม่มีแปรงถ่าน ประกอบด้วยหนึ่งส่วนหรือหลายส่วน ซึ่งแต่ละส่วนประกอบด้วย:

โรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม ซึ่งแม่เหล็กถาวรจำนวนคู่ได้รับการแก้ไขด้วยระยะพิทช์เดียวกัน

สเตเตอร์ที่มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้า (รูปตัวยู) จำนวนคู่เรียงเป็นคู่ตรงข้ามกันและมีขดลวดสองขดแต่ละอันมีทิศทางการคดเคี้ยวตรงข้ามกันตามลำดับ

อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า

แม่เหล็กถาวรติดอยู่กับแกนแม่เหล็กในลักษณะที่พวกมันก่อตัวเป็นขั้วสองแถวขนานกันโดยมีขั้วสลับตามยาวและตามขวาง แม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกวางพาดผ่านแถวของขั้วดังกล่าว เพื่อให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละขดอยู่เหนือแถวขนานของขั้วโรเตอร์ จำนวนขั้วในหนึ่งแถวเท่ากับ n เป็นไปตามความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น จำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะไม่เกินจำนวน n-2

อุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสมักจะเป็นหนึ่งในวงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่ทำบนไดโอด: แบบเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลางหรือสะพานเชื่อมต่อกับขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัว หากจำเป็น สามารถใช้วงจรเรียงกระแสแบบอื่นได้เช่นกัน

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์สามารถอยู่ได้ทั้งที่ด้านนอกของสเตเตอร์และภายในสเตเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำขึ้นตามการประดิษฐ์นี้อาจมีส่วนที่เหมือนกันหลายส่วน จำนวนส่วนดังกล่าวขึ้นอยู่กับพลังของแหล่งพลังงานกล (มอเตอร์ขับเคลื่อน) และพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนต่างๆ อยู่นอกเฟสซึ่งกันและกัน ซึ่งสามารถทำได้ ตัวอย่างเช่น โดยเริ่มขยับโรเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันเป็นมุม α ตั้งแต่ 0° ถึง 360°/n; หรือการเลื่อนเชิงมุมของแม่เหล็กไฟฟ้าสเตเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งสัมพันธ์กัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีหน่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้า

สาระสำคัญของการประดิษฐ์แสดงด้วยภาพวาดต่อไปนี้:

รูปที่ 1(a) และ (b) แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์นี้ ซึ่งโรเตอร์ตั้งอยู่ภายในสเตเตอร์

รูปที่ 2 แสดงภาพส่วนหนึ่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

รูปที่ 3 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรเรียงกระแสจุดกึ่งกลางแบบเต็มคลื่น

รูปที่ 4 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์วงจรหนึ่ง

รูปที่ 5 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรสะพานแก้ไขอื่น

รูปที่ 6 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรสะพานเรียงกระแสอีกวงจรหนึ่ง

รูปที่ 7 เป็นแผนผังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรสะพานแก้ไขอื่น

รูปที่ 8 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีโรเตอร์ภายนอก

รูปที่ 9 เป็นภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลายส่วนที่สร้างขึ้นตามการประดิษฐ์นี้

รูปที่ 1(a) และ (b) แสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สร้างขึ้นตามการประดิษฐ์นี้ ซึ่งรวมถึงตัวเรือน 1; โรเตอร์ 2 พร้อมวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม 3 ซึ่งแม่เหล็กถาวร 4 จำนวนคู่ได้รับการแก้ไขด้วยระยะพิทช์เดียวกัน สเตเตอร์ 5 บรรจุแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนคู่ 6 เรียงเป็นคู่ตรงข้ามกัน และวิธีการแก้ไขกระแสไฟฟ้า (ไม่แสดง)

ร่างกาย 1 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะหล่อจากอลูมิเนียมอัลลอยด์หรือเหล็กหล่อ หรือเชื่อม การติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ณ สถานที่ติดตั้งนั้นดำเนินการโดยใช้อุ้งเท้า 7 หรือโดยใช้หน้าแปลน สเตเตอร์ 5 มีพื้นผิวด้านในทรงกระบอกซึ่งแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหมือนกัน 6 ติดตั้งอยู่ในระยะพิทช์เดียวกัน ในกรณีนี้ 10 แม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้แต่ละตัวมีขดลวด 8 สองชุดที่มีขดลวดเป็นอนุกรมในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งอยู่บนแกนรูปตัวยู 9 ชุดแกน 9 ประกอบขึ้นจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าสับด้วยกาวหรือหมุดย้ำ ข้อสรุปของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านหนึ่งในวงจรเรียงกระแส (ไม่แสดง) เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โรเตอร์ 3 ถูกแยกออกจากสเตเตอร์ด้วยช่องว่างอากาศและมีแม่เหล็กถาวรจำนวนคู่ 4 จัดเรียงในลักษณะที่มีขั้วคู่ขนานกัน 2 แถว ซึ่งห่างจากแกนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่ากันและสลับขั้วในทิศทางตามยาวและตามขวาง (รูปที่ 2). จำนวนขั้วในหนึ่งแถวเป็นไปตามความสัมพันธ์: n=10+4k โดยที่ k เป็นจำนวนเต็มที่รับค่า 0, 1, 2, 3 เป็นต้น ในกรณีนี้ (รูปที่ 1) n=14 (k=1) ดังนั้น จำนวนขั้วแม่เหล็กถาวรทั้งหมดคือ 28 เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละขดจะเคลื่อนผ่านแถวของขั้วสลับที่สอดคล้องกัน แม่เหล็กถาวรและแกนแม่เหล็กไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเพื่อลดการสูญเสียและเพื่อให้เกิดความสม่ำเสมอ (เท่าที่เป็นไปได้) ของสนามแม่เหล็กในช่องว่างอากาศระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการประดิษฐ์นี้คล้ายกับหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสแบบดั้งเดิม เพลาโรเตอร์เชื่อมต่อทางกลไกกับมอเตอร์ขับเคลื่อน (แหล่งพลังงานทางกล) ภายใต้การทำงานของแรงบิดของมอเตอร์ขับเคลื่อน โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมุนที่ความถี่หนึ่ง ในกรณีนี้ ในขดลวดของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า EMF จะถูกเหนี่ยวนำให้สอดคล้องกับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวมีทิศทางการม้วนที่แตกต่างกันและอยู่ในโซนที่มีการกระทำของขั้วแม่เหล็กต่างๆ ตลอดเวลา ดังนั้น EMF ที่เหนี่ยวนำในแต่ละขดลวดจึงถูกรวมเข้าด้วยกัน

ในระหว่างการหมุนของโรเตอร์ สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรจะหมุนด้วยความถี่ที่แน่นอน ดังนั้น ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละเส้นจะสลับกันอยู่ในโซนของขั้วแม่เหล็กเหนือ (N) จากนั้นในโซนของ ขั้วแม่เหล็กใต้ (S) ในกรณีนี้ การเปลี่ยนขั้วจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนทิศทางของ EMF ในขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละเส้นเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสกระแส ซึ่งปกติแล้วเป็นหนึ่งในวงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่ทำด้วยไดโอด: คลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลางหรือวงจรบริดจ์วงจรใดวงจรหนึ่ง

รูปที่ 3 แสดงแผนภาพวงจรของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลางสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแม่เหล็กไฟฟ้าสามคู่ 10. ในรูปที่ 3 แม่เหล็กไฟฟ้าจะมีหมายเลขตั้งแต่ I ถึง VI หนึ่งในเอาต์พุตของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวและเอาต์พุตตรงข้ามของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้ามนั้นเชื่อมต่อกับเอาต์พุต 12 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ข้อสรุปอื่น ๆ ของขดลวดของแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีชื่อนั้นเชื่อมต่อผ่านไดโอด 11 ไปยังเอาต์พุตอื่น 13 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ด้วยการรวมไดโอดนี้ เอาต์พุต 12 จะเป็นลบและเอาต์พุต 13 จะเป็นบวก) นั่นคือถ้าสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า I จุดเริ่มต้นของขดลวด (B) เชื่อมต่อกับบัสเชิงลบดังนั้นสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้าม IV จุดสิ้นสุดของขดลวด (E) จะเชื่อมต่อกับบัสเชิงลบ เช่นเดียวกับแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ

รูปที่ 4-7 แสดงวงจรสะพานแก้ไขแบบต่างๆ การเชื่อมต่อของสะพานที่แก้ไขกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวสามารถเป็นแบบขนาน อนุกรม หรือผสมกัน โดยทั่วไปแล้ว วงจรต่างๆ จะถูกใช้เพื่อกระจายกระแสเอาต์พุตและลักษณะศักย์ไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเดียวกันขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานอาจมีรูปแบบการแก้ไขอย่างใดอย่างหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องกำเนิดมีสวิตช์เพิ่มเติมที่ช่วยให้คุณสามารถเลือกโหมดการทำงานที่ต้องการ (รูปแบบการเชื่อมต่อบริดจ์)

รูปที่ 4 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์วงจรใดวงจรหนึ่ง แม่เหล็กไฟฟ้า I-VI แต่ละตัวเชื่อมต่อกับสะพานแยก 15 ซึ่งจะเชื่อมต่อแบบขนาน ยางทั่วไปเชื่อมต่อตามลำดับกับเอาต์พุตลบ 12 ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือบวก 13

รูปที่ 5 แสดงวงจรไฟฟ้าที่มีการต่อแบบอนุกรมของบริดจ์ทั้งหมด

รูปที่ 6 แสดงวงจรไฟฟ้าที่มีการต่อแบบผสม สะพานแก้ไขกระแสจากแม่เหล็กไฟฟ้า: I และ II; III และ IV; V และ VI เชื่อมต่อกันเป็นคู่ในอนุกรม และในทางกลับกันทั้งคู่ก็เชื่อมต่อแบบขนานผ่านบัสทั่วไป

รูปที่ 7 แสดงแผนภาพวงจรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งสะพานที่แยกจากกันจะแก้ไขกระแสไฟฟ้าจากคู่ของแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้ามกันที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตรงข้ามกันทางเส้นผ่านศูนย์กลางแต่ละคู่ ขั้วที่เหมือนกัน (ในกรณีนี้คือ "B") จะเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้า และขั้วที่เหลือจะเชื่อมต่อกับบริดจ์เรียงกระแส 15 จำนวนบริดจ์ทั้งหมดคือ m/2 สะพานสามารถเชื่อมต่อแบบขนานและ/หรือแบบอนุกรมระหว่างกัน รูปที่ 7 แสดงการเชื่อมต่อแบบขนานของสะพาน

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

เครื่องกำเนิดที่สร้างขึ้นตามการประดิษฐ์นี้อาจประกอบด้วยหลายส่วน A, B และ C (รูปที่ 9) จำนวนส่วนดังกล่าวขึ้นอยู่กับพลังของแหล่งพลังงานกล (มอเตอร์ขับเคลื่อน) และพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ละส่วนสอดคล้องกับหนึ่งในการออกแบบที่อธิบายไว้ข้างต้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจมีทั้งส่วนที่เหมือนกันและส่วนที่ต่างกันในจำนวนแม่เหล็กถาวรและ/หรือแม่เหล็กไฟฟ้าหรือในวงจรเรียงกระแส

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนที่เหมือนกันอยู่นอกเฟสซึ่งกันและกัน ซึ่งสามารถทำได้ เช่น การเลื่อนเริ่มต้นของโรเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันและการเลื่อนเชิงมุมของแม่เหล็กไฟฟ้าของสเตเตอร์ในส่วนที่อยู่ติดกันซึ่งสัมพันธ์กัน

ตัวอย่างการใช้งาน:

ตัวอย่างที่ 1 ตามการประดิษฐ์นี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 36 V เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำด้วยโรเตอร์ภายนอกที่หมุน ซึ่งมีแม่เหล็กถาวร 36 อันวางอยู่ (18 อันในแต่ละอัน แถว, k=2) ทำจากโลหะผสม Fe-Nd -IN สเตเตอร์ประกอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า 8 คู่ ซึ่งแต่ละขดลวดมีขดลวด PETV 100 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.9 มม. วงจรสวิตชิ่งเป็นสะพานที่มีการเชื่อมต่อของข้อสรุปเดียวกันของแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้ามแบบเส้นผ่านศูนย์กลาง (รูปที่ 7)

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก - 167 มม.

แรงดันขาออก - 36 V;

กระแสสูงสุด - 43 A;

กำลังไฟ - 1.5 กิโลวัตต์

ตัวอย่างที่ 2 ตามการประดิษฐ์นี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเพื่อชาร์จอุปกรณ์จ่ายไฟ (แบตเตอรี่ 24 V คู่หนึ่ง) สำหรับยานพาหนะไฟฟ้าในเมือง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำจากโรเตอร์ภายในที่หมุนได้ ซึ่งมีแม่เหล็กถาวร 28 ชิ้น (14 ชิ้นในแต่ละแถว, k=1) ซึ่งทำจากโลหะผสม Fe-Nd-B สเตเตอร์ประกอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า 6 คู่ แต่ละคู่มีขดลวด 2 ม้วน แต่ละรอบมี 150 รอบ พันด้วยลวด PETV ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.0 มม. วงจรสวิตชิ่งเป็นแบบคลื่นเต็มที่มีจุดกึ่งกลาง (รูปที่ 3)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้:

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก - 177 มม.

แรงดันขาออก - 31 V (สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ 24 V);

กระแสสูงสุด - 35A,

กำลังไฟสูงสุด - 1.1 กิโลวัตต์

นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังมีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับ 29.2 V.

เรียกร้อง

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประกอบด้วยส่วนวงกลมอย่างน้อยหนึ่งส่วน รวมทั้งโรเตอร์ที่มีวงจรแม่เหล็กแบบวงกลม ซึ่งแม่เหล็กถาวรจำนวนคู่ถูกยึดด้วยระยะพิทช์เดียวกัน ก่อตัวเป็นเสาสองแถวขนานกันโดยมีขั้วสลับตามยาวและตามขวาง สเตเตอร์มีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปเกือกม้าจำนวนคู่ จัดเรียงเป็นคู่ตรงข้ามกัน เป็นอุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้า โดยที่แม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละตัวมีขดลวดสองชุดที่มีขดลวดตรงข้ามกัน ในขณะที่ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแต่ละชุดตั้งอยู่ เหนือแถวขนานของขั้วโรเตอร์หนึ่งแถวและจำนวนเสาในหนึ่งแถวเท่ากับ n เท่ากับอัตราส่วน

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

2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งระบุว่าจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าของสเตเตอร์ m เป็นไปตามอัตราส่วน m n-2

3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งระบุว่าอุปกรณ์สำหรับแก้ไขกระแสไฟฟ้าประกอบด้วยไดโอดที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งเอาต์พุต

4. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อ 3 ซึ่งมีลักษณะที่ไดโอดเชื่อมต่อในวงจรเต็มคลื่นโดยมีจุดกึ่งกลาง

5. เครื่องกาเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อ 3 มีลักษณะเป็นการต่อไดโอดในวงจรบริดจ์

6. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อ 5 ระบุว่าจำนวนสะพานเท่ากับ m และเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมหรือขนานหรือขนานกัน

7. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อ 5 ระบุว่าจำนวนสะพานเท่ากับ m / 2 และหนึ่งในเอาต์พุตที่มีชื่อเดียวกันของแม่เหล็กไฟฟ้าตรงข้ามแต่ละคู่เชื่อมต่อกันและอีกตัวเชื่อมต่อกับ สะพานหนึ่ง

8. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึง 7 ข้อใดข้อหนึ่ง โดยลักษณะโรเตอร์ตั้งอยู่ที่ด้านนอกของสเตเตอร์

9. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 7 ข้อใดข้อหนึ่ง โดยมีลักษณะที่โรเตอร์อยู่ภายในสเตเตอร์

10. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 โดยมีลักษณะเป็นส่วนประกอบที่เหมือนกันอย่างน้อยสองส่วน

11. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อ 10 ซึ่งมีลักษณะที่อย่างน้อยสองส่วนถูกเลื่อนเฟสสัมพันธ์กัน

12. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ระบุว่ามีอย่างน้อยสองส่วนที่มีจำนวนแม่เหล็กไฟฟ้าต่างกัน

13. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ระบุว่ามีหน่วยควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติม

ในเครื่องซิงโครนัสประเภทนี้จะมีการสร้างสนามกระตุ้นอย่างต่อเนื่องโดยใช้แม่เหล็กถาวร เครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวรไม่ต้องการตัวกระตุ้นและเนื่องจากไม่มีแรงกระตุ้นและการสูญเสียการสัมผัสแบบเลื่อนจึงมีประสิทธิภาพสูง ความน่าเชื่อถือจึงสูงกว่าเครื่องซิงโครนัสทั่วไปอย่างมาก ซึ่งขดลวดกระตุ้นแบบหมุนและอุปกรณ์แปรง มักจะเสียหาย นอกจากนี้ แทบไม่ต้องบำรุงรักษาเลยตลอดอายุการใช้งาน
แม่เหล็กถาวรสามารถแทนที่ขดลวดกระตุ้นได้ทั้งในเครื่องซิงโครนัสแบบหลายเฟสทั่วไปและในรุ่นพิเศษทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น (เครื่องซิงโครนัสแบบเฟสเดียว เครื่องซิงโครนัสแบบ beak-pole และเครื่องเหนี่ยวนำ)
เครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวรแตกต่างจากเครื่องกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าในการออกแบบระบบแม่เหล็กเหนี่ยวนำ อะนาล็อกของโรเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสแบบ non-salient-pole แบบธรรมดาคือแม่เหล็กวงแหวนทรงกระบอกที่ถูกดึงดูดในทิศทางรัศมี (รูปที่ 6)

ระบบแม่เหล็กเหนี่ยวนำด้วยแม่เหล็กทรงกระบอกและดาว;
a - แม่เหล็กรูปดาวไม่มีขั้วรองเท้า b - แม่เหล็กทรงกระบอกสี่ขั้ว

ข้าว. 2. โรเตอร์ที่มีเสารูปก้ามปูตื่นเต้นด้วยแม่เหล็กถาวร:
แม่เหล็กถาวร 1 วง; 2 - ดิสก์ที่มีระบบขั้วใต้ 3 - ดิสก์พร้อมระบบของขั้วโลกเหนือ

โรเตอร์ขั้วเด่นของเครื่องทั่วไปที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าจะคล้ายกับโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กรูปดาวในรูปที่ 1, a ซึ่งแม่เหล็ก 1 ติดตั้งอยู่บนเพลา 3 ด้วยการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียม 2

ในโรเตอร์แบบก้ามปู (รูปที่ 2) แม่เหล็กรูปวงแหวนที่เป็นแม่เหล็กในแนวแกนจะแทนที่ขดลวดกระตุ้นแบบวงแหวน ในเครื่องเหนี่ยวนำขั้วตรงข้ามตามรูป การกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถถูกแทนที่ด้วยแม่เหล็ก ดังแสดงในรูป 3 (แทนที่จะเป็นฟันซี่เล็กสามซี่ในแต่ละโซน I-IV มีฟันหนึ่งซี่ในแต่ละโซน) นอกจากนี้ยังมีอะนาล็อกที่สอดคล้องกับการกระตุ้นแม่เหล็กสำหรับเครื่องจักรที่มีขั้วเดียวกัน ในกรณีนี้ แม่เหล็กถาวรจะอยู่ในรูปของวงแหวนแม่เหล็กตามแนวแกนซึ่งเสียบอยู่ระหว่างโครงและส่วนป้องกันส่วนท้าย

ข้าว. 3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายขั้วเหนี่ยวนำพร้อมการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า:
OYA - กระดองที่คดเคี้ยว; น. - แม่เหล็กถาวร
เพื่ออธิบายกระบวนการทางแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวร ทฤษฎีของเครื่องซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าค่อนข้างเหมาะสม ซึ่งเป็นรากฐานที่อธิบายไว้ในบทก่อนหน้าของส่วนนี้ อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะใช้ทฤษฎีนี้และนำไปใช้ในการคำนวณลักษณะของเครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวรในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือมอเตอร์ ก่อนอื่นคุณต้องกำหนด EMF ที่ไม่มีโหลดหรือค่าสัมประสิทธิ์การกระตุ้น r = Ef / U จากเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร และคำนวณค่าความต้านทานแบบเหนี่ยวนำ Xad และ X โดยคำนึงถึงอิทธิพลของความต้านทานแม่เหล็กของแม่เหล็ก ซึ่งอาจมีความสำคัญมากจน Xa(1< Xaq.
เครื่องจักรที่มีแม่เหล็กถาวรถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาเครื่องกลไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา โดยเกี่ยวข้องกับการพัฒนาวัสดุใหม่สำหรับแม่เหล็กถาวรที่มีพลังงานแม่เหล็กจำเพาะสูง (ตัวอย่างเช่น แม็กนิโกหรือโลหะผสมที่มีซาแมเรียมและโคบอลต์เป็นส่วนประกอบ) เครื่องซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กดังกล่าวสามารถแข่งขันกับเครื่องซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้าในแง่ของน้ำหนัก ขนาด และลักษณะการทำงานในช่วงกำลังและความเร็วในการหมุนที่แน่นอน

พลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสความเร็วสูงพร้อมแม่เหล็กถาวรสำหรับจ่ายไฟให้กับเครือข่ายออนบอร์ดของเครื่องบินสูงถึงสิบกิโลวัตต์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์แม่เหล็กถาวรพลังงานต่ำใช้ในเครื่องบิน รถยนต์ รถแทรกเตอร์ ซึ่งความเชื่อถือได้สูงมีความสำคัญยิ่ง ในฐานะที่เป็นเครื่องยนต์กำลังต่ำ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีด้านอื่นๆ มากมาย เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ไอพ่น พวกมันมีความเสถียรที่ความเร็วสูงกว่า ประสิทธิภาพพลังงานที่ดีกว่า ด้อยกว่าพวกมันในด้านราคาและคุณสมบัติในการสตาร์ท
ตามวิธีการสตาร์ท มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรกำลังต่ำจะแบ่งออกเป็นมอเตอร์ที่สตาร์ทเองและมอเตอร์ที่สตาร์ทแบบอะซิงโครนัส
มอเตอร์สตาร์ทตัวเองกำลังต่ำพร้อมแม่เหล็กถาวรใช้ในการขับเคลื่อนกลไกนาฬิกาและรีเลย์ต่างๆ อุปกรณ์ซอฟต์แวร์ต่างๆ ฯลฯ กำลังไฟของมอเตอร์เหล่านี้ไม่เกินกี่วัตต์ (โดยปกติจะเป็นเศษเสี้ยวของวัตต์) เพื่ออำนวยความสะดวกในการสตาร์ท มอเตอร์เป็นแบบหลายขั้ว (p> 8) และใช้พลังงานจากเครือข่ายความถี่ไฟฟ้าเฟสเดียว
ในประเทศของเรา มอเตอร์ดังกล่าวผลิตในซีรีย์ DSM ซึ่งใช้การออกแบบรูปปากนกของวงจรแม่เหล็กสเตเตอร์และขดลวดกระดองเฟสเดียวเพื่อสร้างสนามหลายขั้ว
การเริ่มต้นของมอเตอร์เหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากช่วงเวลาซิงโครนัสจากการทำงานร่วมกันของสนามที่เต้นเป็นจังหวะกับแม่เหล็กถาวรของโรเตอร์ เพื่อให้การเปิดตัวสำเร็จและไปในทิศทางที่ถูกต้องจึงมีการใช้อุปกรณ์เชิงกลพิเศษที่ช่วยให้โรเตอร์หมุนได้ในทิศทางเดียวและปลดออกจากเพลาระหว่างการซิงโครไนซ์
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรกำลังต่ำที่มีการสตาร์ทแบบอะซิงโครนัสผลิตขึ้นด้วยการจัดเรียงในแนวรัศมีของแม่เหล็กถาวรและขดลวดเริ่มต้นที่ลัดวงจร และด้วยการจัดเรียงตามแนวแกนของแม่เหล็กถาวรและการเริ่มต้นของขดลวดลัดวงจร ตามการออกแบบของสเตเตอร์ มอเตอร์เหล่านี้ไม่แตกต่างจากเครื่องจักรที่มีการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า สเตเตอร์ที่คดเคี้ยวในทั้งสองกรณีเป็นแบบสองหรือสามเฟส ต่างกันที่การออกแบบโรเตอร์เท่านั้น
ในมอเตอร์ที่มีการจัดเรียงแม่เหล็กในแนวรัศมีและขดลวดลัดวงจรจะวางตัวหลังไว้ในร่องของชิ้นส่วนขั้วลามิเนตของแม่เหล็กถาวรเพื่อให้ได้ฟลักซ์การรั่วไหลที่ยอมรับได้จะมีช่องว่างที่ไม่ใช่แม่เหล็กระหว่างส่วนปลายของแม่เหล็กที่อยู่ติดกัน เสา บางครั้ง เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของโรเตอร์ ทิปจะถูกรวมเข้ากับบริดจ์ที่อิ่มตัวเป็นแกนวงแหวนทั้งหมด
ในมอเตอร์ที่มีตำแหน่งตามแนวแกนของแม่เหล็กและขดลวดลัดวงจร ส่วนหนึ่งของความยาวที่ใช้งานจะถูกครอบครองโดยแม่เหล็กถาวร และในส่วนอื่น ๆ ถัดจากแม่เหล็ก วงจรแม่เหล็กแบบลามิเนตที่มีการลัดวงจร วางขดลวดและทั้งแม่เหล็กถาวรและวงจรแม่เหล็กแบบเคลือบจะติดตั้งบนเพลาทั่วไป เนื่องจากมอเตอร์แม่เหล็กถาวรยังคงตื่นเต้นในระหว่างการสตาร์ท การสตาร์ทจึงดีน้อยกว่ามอเตอร์ทั่วไป มอเตอร์ซิงโครนัส, ความตื่นเต้นที่ถูกปิด สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการเริ่มต้นพร้อมกับโมเมนต์อะซิงโครนัสเชิงบวกจากการทำงานร่วมกันของสนามที่หมุนด้วยกระแสที่เหนี่ยวนำในขดลวดลัดวงจร โมเมนต์อะซิงโครนัสเชิงลบจะทำหน้าที่บนโรเตอร์จากการทำงานร่วมกันของแม่เหล็กถาวรด้วย กระแสที่เกิดจากสนามแม่เหล็กถาวรในขดลวดสเตเตอร์