CZ328294A3 - Electric synchronous machines without transient phenomena - Google Patents

Description

Elektrické synchronní stroje bez transienthídh jevů ' t. ' o et

Oblast, techniky j_ ’Σ) o·

Vynález se týká rotačních elektrických strojů, výroby elektrického proudu a jeho využití. Zvláště .se týká synchronních motorů a synchronních generátorů o velký výkonech.

Dosavadní stav techniky

Elektrické motory a generátory o velkém výkonu, které se používají jako hlavní a náhradní zdroje elektrické energie, zvláště synchronní elektrické motory a generátory jsou vystaveny změnám magnetického toku mezi vinutím statoru a rotoru v každém okamžiku, a existuje fázový posun mezi tokem kotvou rotoru a tokem kotvou statoru. Tento fázový posun nastane náhlým zvýšením nebo poklesem mechanického zatížení nebo napájením synchronního motoru a náhlým zvýšením nebo poklesem elektrického zatížení nebo kroutícího momentu u synchronního generátoru.

Náhlý fázový posun může vyvolán přechodné napětí (transientní), které nemůže být tolerováno z hlediska kritického zatížení generátoru, a které L· y in o η 1 o být vedeno zpět vedením do motoru.

Citlivá zatížení, jakými jsou například přístroje na zpracování dat a lékařské přístroje^ musí být dnes chráněny těžkými, neskladnými a nákladnými filtračními a regulačními zařízeními. Elektrárny musí chránit svá zařízení proti nárazům proudu zpětného napájení motorem, který se náhle změní na generátor použitím síťového vypínače a jiných zabezpečovacích zařízení, která zvyšují riziko výpadku a přerušení proudu.

Tento vynález vychází z pokusu omezit tyto nežádoucí rušivé transienty vedení tím, že řeší problém přímo u zdroje t.j.

uvnitř synchronního el.stroje.

Systémy nepřerušitelné dodávky el. proudu normální sítí jsou zabezpečeny přepínáním z této sítě na náhradní a záložní systém dodávky proudu v případě přerušení, poruše nebo nedostatečnosti normální dodávky el. proudu. Aby se dosáhlo skutečné nepřerušitelnosti dodávky, musí být přepojení okamžité a účinné, a u střídavého proudu bez jakékoliv změny fáze, frekvence a napětí.

t odavky proudu mohou dodávky zajištěné pomocí např. setrvačníku, který by nesl zatížení do doby, dokud by náhradní zdroj nedosáhl potřebné rychlosti a mohl by být zapojen do sítě. Použiti setrvačníku by se dalo kombinovat s použitím čidel, které rychle reagují na ztrátu výkonu a spolehlivými spínači, čímž by se váha a rozměry setrvačníku udržely v rozumné míře. Příklad rychle reagujícího spínače je uveden v U.S. patentu čís. 4,827,152.

Dosavadní systémy nepřerušitelných dodávek proudu mohou zajistit rychlé přepnutí, ale nikoliv bez použití těžkého setrvačníku. V závislosti na požadavcích na rotující hmotu, setrvačník může pracovat jako samostatný prvek, nebo muže by·; zahrnut do konstrukce motoru, hřídele nebo rotoru. Při kritickém zatížení, kdy i malé změny frekvence mohou způsobit, problémy, požadavky na velikost setrvačníku mají za následek, že-jeho použití se stává nepraktickým. Velká rotující hmota setrvačníku způsobuje rovněž problémy při uvedení setrvačníku do pohybu a při realizaci požadavků na změnu akcelerace nebo na zpomalení rotace této hmoty.

Dokonce i setrvačníky o správné hmotnosti a rychlé spínače, by mohly být nahrazeny otáčivými náhradními zařízeními s dvojitým pohonem a jinými. Příklad rakového přídavného zařízení je uveden v U.S. patentu čís. 3,485,710

Udržení frekvence střídavého proudu a fáze v mezích tolerance u těchto přídavných zařízeních pro kritická zatížení, je rovněž problémem. Měniče frekvence ( spojené rotující jednotky s různými fázemi při kterékoliv poloze otáčení) a jiná složitá zařízení již byla použita k regulaci kritické frekvence a fázového výstupu z rotačních elektrických strojů pro kritické aplikace.

Jeví se potřeba jednoduchého a mnohem účinnějšího náhradního systému, který by dokázal okamžitě odhalit nedostatky v el.

vedení a zároveň sepnul náhradní zdroj dodávky proudu bez použití zařízení k akumulaci kinetické energie, nebo bez složitých okruhů k udržení fází a frekvencí.

Podstata vynálezu

Hlavními a vedlejšími cíli tohoto vynálezu jsou: potlačit rušivé transienty u synchronních motorů a generátoru, které vznikají v důsledku náhlých změn v dodávce proudu, nebo zatížení, automaticky upravit přechodný fázový posun mezi toky u rotoru a statoru, které mohly vzniknout v důsledku těchto změn.

poskytnou rychle reagující čidlo/spínač el.proudu k obnovení dodávky proudu a poskytnout náhradní dodávku proudu s prakticky stejnou fází a frekvencí bez potřeby použít složitý řídící obvod nebo velký setrvačník.

Těchto, a jiných cílů je dosaženo dynamickým vinutím statoru, které může volně oscilovat kolem rotoru nad omezený rozsah, v důsledku kolísání a změn magnetických sil mezi rotorem a statorem , což je výsledkem náhlých změn v dodávce proudu nebo zatížení. To umožňuje, aby otáčivé elektrické stroje mohly stále upravovat a filtrovat transienty u mechanických a elektrických vstuoú. Je-li neužita kombinace s přepínači, dynamický stator způsobí, že se synchronní motor změní na synchronní generátor při ztrátě výkonu. Reponování vinutí statoru signalizuje změny v provozních podmínkách stroje, a zároveň spíná funkce, které by udržely stálé napětí a zabránily vytvoření přechodného napětí a harmonických kmitů.

V poloze vinutí statoru, při které dochází k dodávce proudu, motor - generátor se chová jako motor poháněný běžným el. proudem. Tok statorem vede tok rotorem jen mírně a vytváří kroutící moment na rotoru a kroutící moment opačného směru na statoru. Jestliže se pole statoru oslabuje v důsledku ztrát, nebo nerovnoměrnosti v el. síti, kroutící moment opačného směru rovněž slábne, a statorové vinutí začíná rotorem otáčet tak dlouho, až pole statoru a rotoru drží krok, což znamená, že se prakticky nevyrábí ani nespotřebovává žádný proud k vykonávání užitečné práce. Pohyb statoru muže být využit k uvolnění spínače náhradního zdroje proudu, aniž by se generovaly transienty.

Jakmile se rotor začne otáčet, tok statorem začne mime zaostávat za magnetickým tokem rotoru, což dovoluje motorugenerátoru vyrábět, nebo exportovat elektrický proud. Dynamický, nebo volně uložený (plovoucí) stator se může natavit automaticky na správný úhel toku mezi rotorem a statorem. To účinně chrání výstupní elektrický proud od změn proudu, který je přiváděn . Umožňuje to rovněž automatické nastavení účiníku.

Přehled obrázku na výkrese

Obr.l schematicky znázorňuje volnou skříň motoru-generátoru v systému nepřerušítelné dodávky proudu.

Obr.2 znázorňuje perspektivní pohled na instalaci náhradního a regulačního el. motoru a generátoru .

Obr.3 znšzorňu' pohled na koncovou čási mo* ru-generatcru podél čáry 3-3 na obr.2.

Obr.4 znázorňuje pohled na koncovou část motoru-generátoru, který má alternativní, volně uložený mechanismus statoru..

Obr.5 detailně zobrazuje úsek alternativního volně uloženého mechanismu statoru z obr.4.

Obr.6 schematicky znázorňuje druhý systém s nepřerušítelnou dodávkou proudu pro menší kritická zatížení.

Obr.7 schematicky zobrazuje třetí systém dodávky proudu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je znázorněn synchronní motor-generátor 2, který pracuje jako klíčový prvek náhradního systému dodávky proudu do kritické zátěže 10. Jeden konec hřídele _3 motoru-generátoru 2 je připojen ke generátoru 4. Na druhý konec hřídele 3 je namontován setrvačník 6, který je přes spojku 7 spojen s tepelným motorem 5.

Motor-generátor je podpírán a držen nad deskou podpěrami 13, 14. Skříň 15 a stator motoru generátoru, který je umístěn uvnitř,se mohou částečně otáčet okolo hřídele 3 a rotoru, který je ne něm namontován.

Během nekritických period provozu, kdy zátěž 10 může tolerovat změny v zásobování proudem, a dokonce i dočasné poruchy zdroje proudu, je spínač 12 sepnut a zátěži 10 je dodáván proud ze sítě elektrárny 9 přes elektrickou řídící jednotku 10a. V náročných podmínkách, kdy je nutné se vyhnout transientům v dodávce proudu do zátěže 10, je spínač motoru-generátoru 8 a spínač generátoru 11 rovněž sepnut. Motor -generátor je buzen proudem ze zdroje elektrárny 9 a funguje jako synchronní motor, pohánějící generátor 4.. generátor dodává proud do elektrické zátěže 10 přes řídící jednotku 10a buďto střídavě nebo shodně s elektrickou sítí. Zátěž 10 může být zbavena nebezpečí transientů v el. síti 9 rozpojením spínače 12 a zásobováním potřebným proudem z generátoru 4_.

V kritické situaci, kdy je nutné zabránit výpadku proudu do zátěže 10, je tepelný motor 5 ponechán v běhu, a spojka 7 je zapojena až v případě výpadku proudu ze sítě elektrárny 9. Spínač motoru-generátoru 8 je rozpojen. Tepelný motor 5 začíná pohánět motor-generátor 2 a generátor 4, a tím zajišťuje dodávku el. proudu bez transientů do zátěže 10. Vlivem zvláštního uspořádání motoru-generátoru 2 podle tohoto vynálezu, se přepnutím z el. sítě 9 na proud získaný mechanicky pomocí termálního motoru, dosáhne toho, že tento proud je bez transientů, poklesu napětí, změny frekvence nebo fázového posunu. Proud ze sítě může být znovu použit sepnutím spínače motoru generátoru 8. a rozpojením spojky 7. Převedení tohoto vynálezu umožňuje změnu dodávky proudu bez jakéhokoliv škodlivého vlivu na dodávku proudu do zátěže 10 generátorem 4.

Dokonce i důsledek výpadku generátoru 4 může být zmírněn rozpojením spínače generátoru 11 a sepnutím spínače motoru-generátoru 33.

Je možné vidět, že změny ve zdroji elektrické energie čerpané zátěži 10 nejsou způsobeny přímým spínáním zátěže, ale pohonem motoru-generátoru 2 buďto elektricky z el.sítě S, neb mechanicky tepelným motorem 5. Zátěž 10 je odizolovaná od spínače el. proudu generátorem 4 a motcr-generátorem 2.

Tepelným motorem 5 může být spalovací motor, plynová nebo parní turbina. Aby setrvačník dosáhl potřebné rychlosti otáčení, je možné použít k posílení tepelného motoru pomocný, hydraulický motor. Je použita spojka 7 regulačního typu, kter se okamžitě rozpojí, jakmile motor-generátor dosáhne vyšší rychlosti jako termální motor. Zjistilo se ,že ta skutečnost, že stator motoru-generátoru 2 může po přepnutí el.proudu vykonávat pohyb po obvodu, přináší mnoho výhod. Výhodu rovněž poskytuje možnost rotačního pohybu statoru generátoru 4., a stejně tak motor-generátoru 2.

Jak bylo původně uvedeno v U.S.patentu čís.4,827,152, muže být pohyb v:lně uloženého statoru synchronního motor-generátoru považován za indikaci změny v napětí dodávaného proudu. Tato změna může být indikována pohybovým detektorem 32 a a použita k zapnutí záložního zdroje. Rotační pohyb statoru lze realizovat různým montážním uspořádáním.

o iastavení regulace elektrické řídící jednotky je provedeno rak, že zátěž odebírá 90% proudu z generátoru 4 a zbytek ze sítě 2. Jestliže dojde k výpadku proudu z veřejné sítě 9 neb' náhradního zdroje, je přepnutí z jednoho, nebo c náhradní nebo na jeden zdroj proudu rovněž regulováno dynamickou montáží statoru motoru-generátoru 2, jak b¹. dále vysvětleno.

Obr. 2 a 3 znázorňuje výhodný způsob dynamické statoru motoru-generároru 2 , kterýžto způsob jí pro použití u konvenčních typů motorů-generátor; stator přiváben k vnitřku skříně.

Podle situace, která byla popsána dříve, je zate;

inak z verejne site leratoru oapc-ry

Kíervcn

Zatímco skříň generátoru 4. je přišroubována ke zvýšeně plošině 16a desky 16 , skříň 15 motor-generátoru 2 volně zavěšena nad nižší části 16b této desky. Přední konec 3a hřídele 3., , který rovněž nese setrvačník 6 a je spojen se spojkou 7, je podpírán první podpěrou 13 v ložisku 13a.

Výška H určuje vzdálenost hřídele ý od nižším části 16b desky a značně přesahuje vzdálenost hřídele 3. od spodní části skříně

15. Druhá podpěra 14 podpírá v ložisku 14b opačný konec 3b hřídele 3, která je připojen k hřídeli 3 generátoru 4. Tuto druhou podporu lze vynechat, jestliže vnitřní ložisko generátoru snese zatížení vyvolané nmotnosti motor ti It JL Ci i

Svislá mezera C mezi skříní 15 a deskou 16 musí umožnit rotační vychýlení skříně kolem hřídele 3. Typický čtyřpólový stroj vyžaduje rotační pohyb statoru převyšující 22.5 stupně v každém směru. To odpovídá 90° fázového posunu. V souhlase s tím, minimální oblouková odchylka A statoru závisí na počtu pólů N podle vzorce :

A = 180/N stupňů

Maximální rozsah povolené rotace by měla být o něco méně než hodnota 180 fázového posunu, například 350/N stupňů. Omezení je provedeno umístěním tlumičů nárazů 17,18 v patřičné výšce na povrchu desky 16b pod vnějšími konci 19,20 patek motor-generátoru.

Jiný způsob dynamického zavěšení statoru synchronního motor-generátoru je znázorněno na obr.4 a 5. Namísto přivaření statoru k vnitřní straně skříně tak,jak se to obvykle provádí, je stator 21 podpírán množstvím válečkových ložisek 22. Armatura 23 každého válečkového ložiska je přivařena ke statoru 21 a válečky 24 jezdí po vnitřní stěně 2 5 kruhové skříně 26. Rotační výchylka statoru 21 kolem rotoru 2 7 je omezena výstupkem 30 na jednom z válečkových ložisek na jeho armatuře 23 , který naráží na zarážky 28,29, které jsou namontované na vnitřním povrchu 31 skříně 26. V tomto provedení, je skříň 26 přivařena k podpůrné desce obvyklým způsobem.

Výhodnost činnosti dynamického statoru synchronního motor-generátoru bude pochopena zvážením pohybu statoru během přeměny z motoru na generátor a opačně.

jestliže motor-generátor 2 na obr.l pracuje jako synchronní motor napájený ze sítě 9, předbíhá magnetický tok statoru magnetický tok rotoru. Výsledný kroutící moment působící na stator, ho nutí k maximálnímu vychýlení se po obvodu proti směru otáčení rotoru.

Po výpadku proudu ze sítě, zmizí magnetické pole statoru a stator se pohybuje ve směru pohybu rotoru, v tomto případě pole statoru a rotoru drží krok, a žádný proud není generován. Čidlo 32 detekuje ztraru výkonu a dava signál r. odpojení sítě a zapíná spojku 7.

Progresivní otáčivý pohyb statoru v době přeměny stroje ze synchronního motoru na synchronní generátor zpožďuje efekt přepnutí a následně udržuje, po krátkou dobu, kroutící moment kterým motor-generátor působí na generátor 4 do doby, dokud tuto činnost nepřevezme mechanická síla tepelného motoru. Nenastává přitom náhlý pokles napětí nebo frekvence, pouze se mění o 90° fázový posun u proudu z generátoru. Tento jev nahrazuje účinek setrvačníku 6, snižuje tím požadavky na jeho hmotnost, a při určitých aplikacích je ho možné vynechat Opak výše popsaného jevu nastane při aplikacích, při kterých se motor-generátor mění ze synchronního generátoru na motor. Jestliže stroj pracuje jako synchronní magnetický tok statoru zaostává za magnetic!

isrator, >kem roto:

Θ1 uze

zmizí,	poie se
íenrni	Z č*. Ό S Z 1 ·
změnu	nsanežického

Jelikož byl mechanický pohon nahrazen elektrickým proud sítě, progresivní zpětný pohyb statoru udržuje výstupní a tím umožňuje hladký přechod na náhradní zdroj proudu.

Teoreticky se může otáčivé magnetické pole synchronn motoru mírně urychlit, aby se dosáhlo změny z motoru na generátor bez přechodného jevu, ale není to možně, to magnetické pole statoru, které generuje pole, a se magnetické pole statoru zeslabí, nebo zmi automaticky zpomalí a vyvolá vysoké třanVolný pohyb statoru zapříčiní opravno;

toku mezí statorem a otáčivým polem. Pohyb statoru je přirozený a je způsoben změnou kroutícího momentu mezi statorem a rotorem. V případě motoru, má kroutící momenr statoru opačný směr než otáčivé pole kroutícího momentu. V případě generátoru, kroutící moment statoru a hřídele mají stejný směr. Vzhledem ke vztahu mezi kroutícím momentem, proudem a napájecím napětím, nebude mít změna v napětí přímý efekt na kroutící moment statoru/rotoru, a způsobí, že pohyb statoru buďto absorbuje, nebo vygeneruje opravné množství proudu.

Alternativní nepřerušitelný systém dodávky proudu pro menší kritické zatížení, je znázorněn na obr.6. Motor-generátcr 2 je termálním motorem roztočen na příslušné otáčky a synchronizován se sítí 9. Spínač sítě 12 a spínač motor generátoru 8 jsou sepnuty, termální motor 5 může být vypnut a spojka 2 rozpojena, což umožňuje motoru-generátoru 2 pracovat jako synchronní kondensátor-filtr. Otáčející se setrvačník 6 a rotor motor-generátoru 2 filtrují a uhlazují transienty proudu a stabilizují napětí. Přebytečný proud může být ihned absorbován změnou polohy dynamicky zapojeným statorem motor-generátoru 2. Naopak, téměř okamžitý posun polohy statoru reguluje el.energii podle požadavků změn zátěže 12. Po poklesu napětí pod prahový limit, nebo při výpadku sítě 9 , spínač sítě 12 se rozepne, nastartuje se tepelný motor 5, spojka 7 se zapojí, a začne dodávka proudu do zátěže 10.

Jestliže je zátěž více citlivá na ztrátu výkonu, nechá se termální motor 5 běžet a proud ze sítě 9 je použit k plynulé dodávce zatěžovacího proudu a poskytnutí rychlejšího a hladšího sepnutí zdrojů proudu.

Elektrické spínače mohou být rovněž ovládány jinými přístroji, nebo mohou být použity místo toho, který sleduje pohyb dynamického statoru. Čidlo 34 je znázorněn jako otáčkoměr, který muže rovněž poskytnout signál pro sepnutí, nebo rozepnutí spínačů, jako doplněk, nebo místo čidla, který sleduje pohyb statoru motor-generátoru.

Tradiční náhradní generátor je běžně izolován pomocí spřaženého přenosového spínače. Během poruchy sítě, dodávka je přepnuta ze sítě na náhradní zdroj, a přepnuta zpět, jakmile je dodávka obnovena. Každá porucha má za následek dvě přerušení dodávky. Důležití spotřebitelé, jakými jsou nemocnice, požadují, aby jejich náhradní generátory byly podrobeny plné, nebo částečné zátěži, přinejmenším každé dva týdny. Muže se to realizovat jenom v době,která není kritická, jelikož během zkoušky systému může dojít k výpadku proudu.

Náhradní systém dovoluje, podle tohoto vynálezu, provádět zkoušky náhradního zdroje kdykoliv. Motor-generátor 2 je tepelným motorem 5 roztočen na synchronní rychlost, a synchronizován se sítí 9. Je-li jednou přerušovač generátoru sepnut, motor se zastaví a je odpojen od otáčejícího se setrvačníku 2.

Ze synchronního stroje 2 se srané synchronní motor (nebo synchronní kondensátor), který opraví účiník, a pomůže udržet konstantní napeuí. K vyzkoušení náhradního sysremn stačí zapnout motor. Jakmile spojka mechanicky spojí motorový hřídel, stator dále nevyvolává kroutící moment a tím se točí ve směru jako hřídel až do chvíle , kdy dosáhne polohy, kdy stator stojí, a v tomto okamžiku se stroj stává generátorem. Sítový spínač 12 je automaticky rozepnut a zátěž je napájena nouzovým proudem. Po skončení zkušební doby sepne relé sítový přerušovač 12 a to ve správném synchronním čase, motor se zastaví jakmile se stator pohne zpět v opačném směru než je směr otáčení hřídele, stane se z generátoru synchronní kondenzátor.

Na obrázku 7. je znázorněno další provedení pro dodávku nepřerušitelné energie a/nebo elektrické energie. Tepelný motor 5 může být použit k nastartování (měkký start) mechanické zátěže 35 až do doby, kdy rychlost otáčení hřídele umožní synchronizaci motor-generátoru 2 se sítí 9. Při normálním provozu bude síťový spínač 36 a spínač motor-generátoru 37 sepnut, tepelný motor 5 vypnut a spojka 2 rozpojena. Dynamický stator motor generátoru poskytuje polštář, který odfiltrovává transienty, které by se jinak přenášely do mechanické zátěže 3 5. Mechanickou zátěží 35 může být čerpadlo nebo kompresor, a to takový, který musí dodávat stálý proud kapaliny do procesů považovaných za kritické.

Jestliže dojde k výpadku proudu, nebo je nedostatečný, dynamický pohyb statoru motor-generátoru signalizuje poruchu současně začne motor-generátor vyrábět proud. Indikace výpadu proudu nastartuje tepelný motor 5, který ihned dodá mechanickou energii do zátěže 35. Může-li být sít 9 izolována a tepelný motor 5 a motor-generátor 2 souhlasně dimenzovány, může být současně prováděna dodávka el.proudu. Motor je možné nechat běžet v době, kdy je síť 9 schopna zcela ochránit elektrickou zátěž před transienty , které vznikly při přepínání. Systém je rovněž schopný urovnávat špičky, to znamená, že mechanická zátěž 35 může být poháněna společným způsobem s tepelným motorem 5. v průběhu špičky, aby se snížilo zatížení sítě. Motor-generátor bude opravovat účiník a jiné nechtěné stavy el.proudu. Jedinečná schopnost urovnávání špiček je poskytována omezeným pohybem statoru. Například za normálních okolností motor-generátor 2, který pohání kompresor 35 dostává 300 amps při napětí 600 V. Jestliže je motor 5 na přírodní plyn startován během špičky, poskytuje požadovaný kroutící moment na hřídeli, během této doby ztrácí stator část kroutícího momentu opačného směru a bude se pohybovat ve směru přechodu nebo polohy buzení, v závislosti na tom, jak velký kroutící moment motor poskytuje. Výkon motoru může být předem nastaven elektrickým řídícím import-export modulem.Jestliže byl modul nastaven na 80% výkonu, synchronní motor bude dodávat pouze 60 amps během urovnávání špičky.

Jednou z mnoha výhod , které tento vynález poskytuje, je možnost přeměn odpruženého motoru na generátor a generátoru na motor, čímž poskytuje synchronní motor-generátor v jednom stroji a snižuje nebo eliminuje potřebu startérů na redukované nebo plné napětí, eliminuje mechanické a elektrické transienty, zabezpečuje měkké starty, poskytuje plynulý přechod mezi podmínkami exportu a importu el.proudu, rusí transienty spínaní a přepínání, pracuje jako synchronní kondenzátor k opravě účiníku a stabilizaci napětí, a umožňuje dvěma nebo více zdrojům pohánět rotační jednotky, a dodává nouzový, vyrovnávací a nepřerušítelný elektrický proud.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY ___ _ / z Vc?o//ř/? t-m p>) jC^

   1. gynchronřl·^ J;lektrickff strojč)<ry značující se tím, že obsahuje:

   skříň, která má tvar umožňující skříni ležet na podpěrném povrchu, otočný hřídel, který má první a druhý konec a vyčnívá z opačných stran skříně, první otočnou kotvu o N pólech pevně namontovanou na hřídel skříně, stator, který soustředně obklopuje kotvu a upevněn v rámci skříně, zlepšení, které zahrnuje:

   první podpěru, podpírající první konec hřídele, druhou podpěru, podpírající druhý konec hřídele, první a druhá podpěra je dimenzovaná tak, že drží skříň nad a mimo podpěrného povrchu, a které umožňují skříni a statoru neomezený rotační pohyb nad obloukem o velikosti ne menší jak 180 /N stupňů a ne větší jak 350 /N stupňů.
2. 2. Zlepšený synchronní elektrický stroj, vyznačující se t í m, že obsahuje:

   skříň ležící nad opěrným povrchem, otočný křídel, první rotační kotvu o N pólech pevně namontovanou na hřídeli, stator, který soustředně obklopuje kotvu, prostředky pro rotační upevnění statoru v rámci skříně, a které dále umožňují neomezený rotační pohyb statoru okolo hřídele a to v rozmezí nad obloukem ne menším jak 180 /N stupňů a ne větším jak 350 /N stupňů.
3. 3. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro zapojení a odpojení zdroje el.proudu pro toto zařízení.
4. 4. Zařízením podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro zapojení a odpojení zdroje mechanické síly pro toto zařízení.
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v kombinaci se záložním systémem dodávky el. proudu, dodává el. proud při kritickém zatížení, a má generátor poháněný el.strojem.
6. 6. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že zahrnuje tepelný motor, a prostředky pro selektivním pohon el. stroje mechanicky tímto motorem, nebo elektricky ze zdroje el.proudu.
7. 7. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro snímání a vyhodnocování rotačního pohybu statoru, a prostředky pro zapojení a odpojení el. zdroje proudu na základě výsledků snímání a -vyhodnocení, pomocí těchto prostředků.
8. 8. Zařízení na regulaci a změnu zdroje el. proudu, které zahrnuje:

   Synchronní motor, který má statorové vinutí napájené tímto zdrojem, axiální hřídel a vinutí rotoru namontované na tomto hřídeli, mechanickou zátěž poháněnou tímto hřídelem, a prostředky, které umožňují rotační pohyb vinutí statoru okolo hřídele, jako výsledek změn zdroje proudu.
9. 9. Zařízení podle nároku 8,vy značující se tím, že tyto prostředky zahrnují prostředky umožňující vinutí statoru otáčet se nad obloukem ne menším jako 180 /N stupňů a ne větším jak 350 stupňů, kde N je počet pólů vinutí motoru.