| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2127939
ЕЛЕКТРИЧНИЙ торцевих набірного електрогенератор
Ім'я винахідника: Манеев М.М .; Медведєв М.М.
Ім'я патентовласника: Підприємство "Технократ"
Адреса для листування: 123310, Москва, П'ятницьке ш., 37-308, Манеева М.Н.
Дата початку дії патенту: 1997.08.19
Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використано в малій і альтернативної електроенергетики. Пропонований електричний торцевої набірний генератор складається з кожуха, в якому поміщені статор і ротор, що складаються з дисків, розміщених на загальній осі в порядку, що чергується. Диски містять деякий однакове парне число котушок, розміщених секторіально з магнітними осями, паралельними осі обертання ротора. Котушки намотані на сердечниках з магнітного матеріалу з високою індукцією і близькою до прямокутної петлею гистерезиса і скоммутіровани так, що їх магнітні полюси в площині дисків чергуються. Статорні диски жорстко пов'язані з кожухом, а роторні закріплені на підлогою валу і обертаються щодо статорних. Обмотки статорних дисків незалежні, а роторних - з'єднані послідовно і виведені в порожнину валу. При цьому, відповідно до винаходу, торцеві статорні диски зовні закриті замикачами магнитопроводов генератора, виконаними у вигляді суцільних кілець з того ж матеріалу, що і сердечники статора і ротора, при цьому котушки як статора, так і ротора намотані так, що їх магнітні полюси в площині дисків чергуються. Винахід направлено на збільшення ККД генератора, що є технічним результатом.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області електротехніки і являє собою конструктивно новий генератор змінного електричного струму.
Відомий (патент Великобританії GB 2118376 A) генератор торцевого типу з двома нерухомими дисками з обмотками, складовими статор, між якими розташовані обертаються диски ротора з постійними магнітами в його секторах, що є індукторами. Цьому генератору властиві істотні недоліки: низька магнітна індукція від постійних магнітів; значне додаткове магнітне опір за рахунок втрат в матеріалі магнітів; і, нарешті, неможливість регулювання вихідної напруги зі зміною обертів ротора.
Пропонований генератор позбавлений цих недоліків.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Схема (в розрізі) конструкції генератора представлена на фіг. 1. Генератор складається з роторних 1 і статорних 2 дисків, розміщених в порядку, що чергується. Внутрішні 2 і торцеві статорні диски 3 конструктивно відрізняються. Генератор укладений в кожух 5, до якого жорстко прикріплені статорні диски. Роторні диски 1 жорстко закріплені на підлогою валу 4 і обертаються разом з ним. Обмотки 8 статорних і роторних дисків (і показані в розрізі). На валу 4 і закріплена одна половина 6 обертового трансформатора з вторинною обмоткою 10. Інша нерухома його половина 7 жорстко закріплена на кожусі генератора. Внутрішня порожнина вала 4 призначена для розміщення електричних елементів живлення ротора. Як статорні, так і роторні диски представляють собою деяку конструкцію з непровідного і немагнітного матеріалу, в яку вбудовані розміщені секторіально електричні котушки 8, намотані на спеціальної форми сердечниках 13, вид яких показаний на фіг. 2. Лінії по переробці внутрішніх дисків, як обертаються, так і нерухомих, складаються з осердя 13 і полюсних пластин 14, виготовлених з матеріалу з високою магнітною індукцією, близькою до прямокутної петлею гистерезиса. Лінії по переробці внутрішнього диска в зборі (без вміщає, несучої конструкції) показані на фіг. 2 під номером 12. Пара з статорної і роторного дисків становить генераторну секцію, вид якої представлений (і без вміщає конструкції, але з ділянкою кожуха 5) на фіг. 3 і 4, причому на фіг. 3 показана внутрішня, а на фіг. 4 - торцева секції. Торцева секція відрізняється від внутрішньої тим, що зовнішні полюсні пластини статорної диска замінені на суцільне кільце, виконане з того ж матеріалу, що і полюсні пластини і сердечники. Вони є замикачами магнитопроводов генератора. Котушки як на статорних, так і на роторних дисках намотані так, що їх магнітні осі паралельні осі обертання ротора. Обмотки всіх котушок на кожному диску з'єднані послідовно і електрично скоммутіровани так, що коли по ним йде струм, на площинах дисків їх магнітні полюси чергуються. Тому число котушок на кожному диску обов'язково однаково і парне. Електричні висновки статорних дисків незалежні, а роторних - з'єднані послідовно і так, що магнітна полярність всіх котушок, які перебувають на одній лінії, паралельній осі обертання, на всіх дисках - однакова. Висновки роторних дисків виведені в порожнину валу. Обертається трансформатор в зборі являє собою дві незалежні обмотки 9 і 10, розміщені кожна у своїй половині 7 і 6 відповідно (фіг. 1), броньового сердечника, виконаного з того ж матеріалу, що і сердечники. На фіг. 5 під номерами 6 і 7 показаний профіль половини сердечника обертового трансформатора (загальний вигляд і розріз). Висновки вторинної обмотки трансформатора виведені в порожнину валу.
Генератор працює звичайним чином: коли в котушках ротора тече струм збудження і ротор обертається, магнітне поле котушок ротора наводить ЕРС електромагнітної індукції в котушках статора і струм навантаження, коли котушки статора підключені до навантаження.
Описуваний генератор призначений для використання в малій та альтернативної енергетики, характерною малими і змінними швидкостями обертання і величинами механічного моменту механічного приводу. Тому його електрична схема управління, представлена на фіг. 6, містить ряд спеціальних електричних пристроїв для забезпечення роботи генератора в цих умовах. Це випрямляч-комутатор 19 обмоток статорів дисків, буферний акумулятор 20, інвертор 22 і трансформатор 21 узгодження з електричною мережею. Харчування збудження - ротора здійснюється змінним струмом, що надходять на первинну обмотку 9 обертового трансформатора. Струм з вторинної обмотки цього трансформатора випрямляється випрямлячем 16 і стабілізується за величиною стабілізатором струму 17. Таким чином в котушках ротора тече постійний струм як за величиною, так і за напрямком. Цим досягається парирування вторинної (паразитного) ЕРС, що наводиться струмом навантаження, поточним в котушках статора. В кінцевому рахунку це призводить до збільшення ККД генератора.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
- Електричний торцевої набірний генератор, що складається зі статора і ротора, виконаних у вигляді дисків, розміщених в кожусі по загальній осі в порядку, що чергується, причому статорні диски жорстко пов'язані з кожухом, а роторні закріплені на валу, що відрізняється тим, що диски статора і ротора виконані з немагнітного матеріалу з високим електричним опором і містять деяку однакову парне число котушок з магнітними осями, паралельними осі обертання ротора, намотаних на сердечники з магнітного матеріалу з високою індукцією, близькою до прямокутної петлі гистерезиса, і закритих з боку полюсів пластинами з того ж матеріалу, що і сердечники, а торцеві статорні диски зовні закриті замикачами магнитопроводов генератора, виконаними у вигляді суцільних кілець з того ж матеріалу, що і сердечники котушок статора і ротора, при цьому котушки як статора, так і ротора намотані так, що їх магнітні полюси в площині дисків чергуються.
- Генератор по п.1, що відрізняється тим, що вал ротора виконаний порожнистим, а висновки обмоток роторних дисків виведені в порожнину валу.
- Генератор по п.2, що відрізняється тим, що він містить трансформатор, намотаний в броньовий сердечнику, одна половина якого містить первинну обмотку і жорстко скріплена з кожухом, а інша укріплена на валу і містить вторинну обмотку, висновки якої виведені в порожнину валу.
- Генератор по п.3, що відрізняється тим, що харчування обмоток роторних дисків забезпечується постійним струмом, стабілізованою за величиною, що надходять у вигляді змінного з вторинної обмотки трансформатора з подальшими випрямленням і стабілізацією.
- Генератор по п.1, що відрізняється тим, що містить електронний регулятор вихідної напруги при зміні оборотів ротора, що складається з випрямляча-комутатора обмоток статорів дисків, буферного акумулятора, інвертора і трансформатора.
Версія для друку
Дата публікації 10.12.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.