BG64930B1 - Three-phase electric generator - Google Patents
Three-phase electric generator Download PDFInfo
- Publication number
- BG64930B1 BG64930B1 BG105297A BG10529701A BG64930B1 BG 64930 B1 BG64930 B1 BG 64930B1 BG 105297 A BG105297 A BG 105297A BG 10529701 A BG10529701 A BG 10529701A BG 64930 B1 BG64930 B1 BG 64930B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- windings
- fitted
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
(54) ТРИФАЗЕН ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ГЕНЕРАТОР(54) THREE-PHASE ELECTRICAL GENERATOR
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до електрически генератор, който намира приложение в електротехниката за произвеждане на електроенергия за битови и промишлени нужди.The invention relates to an electric generator, which is used in electrical engineering for the production of electricity for domestic and industrial needs.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известен е електрически генератор с цилиндрична форма, състоящ се от статор и разположен в него ротор, снабдени с намотки.A cylindrical electric generator consisting of a stator and a rotor equipped with windings is known.
Недостатъци на известния генератор са сравнително големите аксиални размери, които са пропорционални на външния диаметър на ротора. Това е свързано с трудности при вграждането му в електромеханичните системи. Освен това, при цилиндричния генератор въздухът циркулира хоризонтално или вертикално в цилиндричен въздушен поток, което затруднява охлаждането му.The disadvantages of the known generator are the relatively large axial dimensions, which are proportional to the outer diameter of the rotor. This is due to difficulties in its incorporation into electromechanical systems. In addition, in a cylindrical generator, the air circulates horizontally or vertically into a cylindrical air stream, which makes it difficult to cool it.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Целта на изобретението е да се създаде трифазен електрически генератор с минимални аксиални размери, въртящ се с ниски обороти, съчетани с повишен въртящ момент, който е удобен за вграждане в електромеханични системи.It is an object of the invention to provide a three-phase, low-speed, rotary motor with a minimum torque combined with increased torque that is convenient for incorporation into electromechanical systems.
Трифазният електрически генератор се състои от ротор и статор, снабден с намотки. Съгласно изобретението роторът и статорът са с дискова форма и са разположени в непосредствена близост един до друг чрез неподвижно закрепена в статора ос, на която е лагеруван ротора. Намотките на статора са разположени върху челната страна на диска радиално или под формата на хиперболична спирала. Върху челната страна на ротора, срещулежащо на статорните намотки, е разположена магнитна система от постоянни магнити или вградени радиално роторни намотки, свързани чрез четки с управляващ възбудителен блок. Към другата челна страна на ротора е монтирана неподвижно задвижваща шайба, свързана със задвижващ агрегат.The three-phase electric generator consists of a rotor and a stator equipped with windings. According to the invention, the rotor and the stator are disk-shaped and arranged in close proximity to one another by a fixed axis in the stator on which the rotor is mounted. The stator windings are located on the front of the disk radially or in the form of a hyperbolic spiral. On the front side of the rotor, opposite to the stator windings, there is a permanent magnet permanent magnet system or integrated radial rotor windings connected by brushes with a control excitation block. A fixed drive washer is mounted on the other end of the rotor connected to a drive unit.
Намотките на статора са разположени радиално, когато няма специални изисквания към показателя cos F, или във форма на хиперболична спирала, когато изискванията към този показател са повишени.The stator windings are located radially when there are no special requirements for the cos F parameter, or in the form of a hyperbolic helix when the requirements for this indicator are increased.
Уравнението на хиперболичната спирала е R.F = а, където а определя разстоянието на асимптотата на тази спирала от началото на координатната система, в случая центъра на вала на генератора (фиг. 1). Радиусът R и ъгълът F се избират в зависимост от габаритите на генератора. Когато F клони към нула, R клони към безкрайност и правата ВС, проведена успоредно на полярната ос ОА на разстояние “а”, е асимптота на спиралата. Когато ъгълът F клони към безкрайност, радиусът R клони към нула. Поради това полюсът “0” е асимптотичната точка на спиралата, около която тя описва безкрайно число обороти и никога теоретично не се достига.The hyperbolic coil equation is R.F = a, where a determines the distance of the asymptote of that coil from the origin of the coordinate system, in this case the center of the generator shaft (Fig. 1). The radius R and the angle F are selected according to the dimensions of the generator. When F tends to zero, R tends to infinity and the line BC drawn parallel to the polar axis OA at distance "a" is the asymptote of the helix. When the angle F tends to infinity, the radius R tends to zero. Therefore, the pole "0" is the asymptotic point of the spiral around which it describes an infinite number of revolutions and is never theoretically reached.
Формата на намотките е близка до формата на хиперболичната спирала в участъка IIIII на фиг. 1, т. е. в случая, когато F клони към нула, R клони към безкрайност.The winding shape is similar to the hyperbolic helix shape in section IIIII of FIG. 1, that is, when F tends to zero, R tends to infinity.
Магнитна система от постоянни магнити се използва за малки мощности. При големи мощности и натоварвания се използват роторни намотки, свързани с управляващ възбудителен блок.A permanent magnet magnetic system is used for low power. At high power and loads, rotor windings connected to the control excitation unit are used.
Управляващият възбудителен блок представлява електронна следяща система, която подава променлив възбудителен ток чрез възбудителните намотки към ротора. Възбудителните намотки създават променливо по сила магнитно поле, в резултат на което електрическият генератор работи в оптимален режим, съответстващ на подадения въртящ момент към него.The control excitation unit is an electronic monitoring system that supplies alternating excitation current through the excitation windings to the rotor. The excitation coils create a variable magnetic field, which results in the electric generator operating in the optimum mode corresponding to the torque applied to it.
При използване на електрическия генератор съгласно изобретението няма ограничения по отношение на силата на тока и работното напрежение, а работната честота на електрическия ток е до 200 - 300 Hz.When using the electric generator according to the invention, there are no restrictions in terms of current and operating voltage, and the operating frequency of the electric current is up to 200 - 300 Hz.
Предимствата на електрическия генератор съгласно изобретението се изразяват в следното: Той може да се използва в системи, работещи при променливи натоварвания и произволен цикъл на натоварване. Подходящ е за приложение в бавнооборотната техника поради възможността му да се реализира многополюстност, с което се опростяват механичните трансмисии, например при използването му в електромобили, инвалидни колички и др. Генераторът е с минимални аксиални размери, като се върти с нис2 ки обороти, съчетани с повишен въртящ момент. Подходящ е за вграждане в електромеханични системи, в които няма възможност да се вградят известните електрогенератори, тъй като осигурява повишен въртящ момент на единица аксиален размер. Вграждането му в електромеханичните системи осигурява също така компактност, тъй като отпадат редица други възли и междинни агрегати. Охлаждането на генератора се извършва радиално - въздухът се засмуква в центъра и се изхвърля по периферията, което повишава степента на охлаждане. Това позволява натоварването на генератора да става с по-голям въртящ момент, като при променлив режим на експлоатация по-лесно се възприемат пиковите натоварвания.The advantages of an electric generator according to the invention are expressed in the following: It can be used in systems operating under variable loads and any load cycle. It is suitable for use in slow-moving technology because of its ability to realize multipolarity, which simplifies mechanical transmissions, such as when used in electric vehicles, wheelchairs and more. The generator is of minimal axial size, rotating at low speeds combined with increased torque. It is suitable for incorporation into electromechanical systems in which it is not possible to incorporate known power generators as it provides increased torque per unit axial size. Its incorporation into electromechanical systems also provides compactness, as many other assemblies and intermediate units are eliminated. The cooling of the generator is done radially - the air is sucked in the center and is discharged along the periphery, which increases the degree of cooling. This allows the generator to be loaded with more torque, making peak loads easier to accept under variable operating conditions.
Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures
Фигура 1 представлява схема на статорна намотка под формата на хиперболична спирала.Figure 1 is a diagram of a stator winding in the form of a hyperbolic helix.
Фигура 2 - схема на електрическия генератор съгласно изобретението с частичен надлъжен разрез.Figure 2 is a schematic diagram of an electric generator according to the invention with a partial longitudinal section.
Фигура 3 - разрез по А-А от фиг. 2.3 is a section through AA of FIG. 2.
Фигура 4 - разрез по В-В от фиг. 2.FIG. 4 is a sectional view along B-B of FIG. 2.
Пример за изпълнение на изобретениетоAn embodiment of the invention
Показаният на фиг. 2, 3 и 4 електрически генератор се състои от статор 1, изпълнен във формата на диск и снабден с намотки 2, разположени радиално върху' челната страна на статора 1. Намотките 2 са свързани чрез кабел 9 с консуматор 13. Към статора 1 е вградена ос 7, върху която в непосредствена близост до статора 1 е монтиран чрез търкалящи лагери 14 ротор 4 във форма на диск. Откъм страната на статора 1 към челната страна на ротора 4 е вградена магнитна система от радиално разположени намотки 3, свързани посредством четки 5 и кабел 8 с управляващ възбудителен блок 11. Към другата челна страна на ротора 4 е монтирана неподвижно шайба 6, свързана със задвижващ агрегат 10. В статора 1 са оформени охлаждащи отвори 12, разположени около центъра.The one shown in FIG. 2, 3 and 4 an electric generator consists of a stator 1, disk-shaped and provided with windings 2 radially on the 'front side of the stator 1. The windings 2 are connected via cable 9 to a consumer 13. A stator 1 is integrated into the stator 1. an axis 7 on which, in the immediate vicinity of the stator 1, is mounted by means of rolling bearings 14 a disc-shaped rotor 4. On the side of the stator 1 to the front side of the rotor 4 is a magnetic system of radially arranged windings 3 connected via brushes 5 and a cable 8 with a control excitation block 11. To the other front side of the rotor 4 is mounted a fixed washer 6 connected to a drive assembly 10. In the stator 1 cooling holes 12 are arranged around the center.
Когато магнитната система е изпълнена от постоянни магнити, те са закрепени неподвижно към ротора.When the magnetic system is made of permanent magnets, they are fixed to the rotor.
Използване на изобретениетоUse of the invention
Роторът 4 се намагнитва полюсно посредством вградената магнитна система:The rotor 4 is magnetically polished by the built-in magnetic system:
- с постоянна магнитна индукция, когато се използват постоянни магнити, като намагнитването се осъществява напречно на статорните намотки;- with permanent magnetic induction, when permanent magnets are used, the magnetization being transverse to the stator windings;
- е променлива магнитна индукция, когато роторните намотки 3 се управляват от възбудителен блок 11, регулиращ магнитните характеристики в зависимост от моментния въртящ момент на задвижващия агрегат, приложен към ротора 4.- is a variable magnetic induction when the rotor windings 3 are controlled by an excitation unit 11 that regulates the magnetic characteristics depending on the torque of the drive unit applied to the rotor 4.
Намагнитеният ротор 4 се върти над статора 1, индуцира електрически импулси под формата на електрически ток, пропорционални на големината на магнитната индукция на магнитното поле, на дължината на статорните намотки 2 и на скоростта на движение на ротора 4 спрямо статора 1 в посока, перпендикулярна на магнитносиловите линии. Монтираната към ротора 4 задвижваща шайба 6, свързана със задвижващия агрегат 10, предава неговия въртящ момент на генератора.The magnetized rotor 4 rotates above the stator 1, inducing electrical impulses in the form of an electric current proportional to the magnitude of the magnetic induction of the magnetic field, the length of the stator windings 2 and the speed of the rotor 4 relative to the stator 1 in a direction perpendicular to magnetic force lines. The drive washer 6 mounted to the rotor 4, coupled to the drive unit 10, transmits its torque to the generator.
Патентни претенцииClaims
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG105297A BG64930B1 (en) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Three-phase electric generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG105297A BG64930B1 (en) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Three-phase electric generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG105297A BG105297A (en) | 2001-08-31 |
BG64930B1 true BG64930B1 (en) | 2006-09-29 |
Family
ID=3928319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG105297A BG64930B1 (en) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Three-phase electric generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG64930B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104158363A (en) * | 2014-08-12 | 2014-11-19 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | Double-fed induction generator model |
-
2001
- 2001-02-27 BG BG105297A patent/BG64930B1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104158363A (en) * | 2014-08-12 | 2014-11-19 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | Double-fed induction generator model |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG105297A (en) | 2001-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7078840B2 (en) | Brushless rotary electric machine having tandem rotary cores | |
US7134180B2 (en) | Method for providing slip energy control in permanent magnet electrical machines | |
US8536759B2 (en) | AC generator | |
KR101440624B1 (en) | Electric machine and rotor for the same | |
EP2133982A2 (en) | An electrical machine with integrated magnetic gears | |
US20100013333A1 (en) | Magnetic radial bearing having permanent-magnet generated magnetic bias, and a magnetic bearing system having a magnetic radial bearing of this type | |
US8330319B2 (en) | Substantially parallel flux uncluttered rotor machines | |
EA001589B1 (en) | Permanent magnet generator | |
CN105207436B (en) | A kind of ring-shaped yoke portion armature winding high power density composite excitation permanent magnet motor | |
US6833647B2 (en) | Discoid machine | |
CN104682621B (en) | Axial magnetic field slip synchronization-type double-direct wind power generator | |
KR20190120336A (en) | Rotating electric machine with optimized configuration | |
US4982128A (en) | Double air gap alternator | |
CN1856923B (en) | Permanent-magnet synchronous motor and compressor using this | |
KR102195432B1 (en) | One Body Electric Driving and Electric Power Generating Apparatus | |
JPH08308192A (en) | Ac generator | |
PL182068B1 (en) | Electric machine with permanent magnets | |
BG64930B1 (en) | Three-phase electric generator | |
CN210608876U (en) | Radial magnetic field composite motor | |
EP3465878A1 (en) | Generator device of electrical energy with permanent magnets, particularly for the supply of electrical loads and/or batteries of vehicles | |
KR101013404B1 (en) | Flat rotary electric generator | |
RU2797718C1 (en) | Generator for wind turbine | |
RU2273942C1 (en) | Synchronous generator with excitation by permanent magnets | |
CN111817455B (en) | Three-phase switch reluctance motor stator structure, corresponding motor and driving method | |
RU2736232C1 (en) | Engine and generator unit for hybrid aircraft power plant |