FR2619264A1

FR2619264A1 - HIGH VARIABLE, PORTABLE AND IMPROVED HIGH FREQUENCY ELECTRIC GENERATOR

Info

Publication number: FR2619264A1
Application number: FR8810600A
Authority: FR
Original assignee: FERNANDEZ DE VELASCO Y SESENA L
Current assignee: FERNANDEZ DE VELASCO Y SESENA L
Priority date: 1987-08-06
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1989-02-10
Also published as: IT1225799B; IT8883656A0; JPS6443048A; DE3825349A1; ES2007680A6; DE3825349C2

Abstract

Cette génératrice électrique, conforme à l'invention, comporte un rotor 1 qui est accouplé à un moteur diesel 16 sur l'axe 15 de vilebrequin de ce dernier, en lieu et place du volant d'inertie, ce rotor étant monté pour tourner autour et à l'extérieur du stator 9 servant en tant qu'excitateur, la puissance totale du moteur 16 étant transformée en énergie électrique. Dans cette conception de génératrice, des économies importantes sont obtenues par suite de la fixation directe du rotor 1 sur l'arbre du moteur.This electric generator, according to the invention, comprises a rotor 1 which is coupled to a diesel engine 16 on the crankshaft axis 15 of the latter, in place of the flywheel, this rotor being mounted to rotate around and outside the stator 9 serving as an exciter, the total power of the motor 16 being converted into electrical energy. In this generator design, significant savings are obtained by directly fixing the rotor 1 to the motor shaft.

Description

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La présente invention concerne une generatrice electrique a haute fréquence variable, portative et perfectionnee. Plus particulièrement, la presente invention a pour objet de fournir une generatrice a haute fréquence variable, au moyen de laquelle on peut obtenir un courant électrique standard et dans laquelle le courant obtenu est redresse par des moyens classiques pour le moduler a une tension et une fréquence standards, de The present invention relates to a variable and portable high frequency electric generator. More particularly, the object of the present invention is to provide a variable high frequency generator, by means of which a standard electric current can be obtained and in which the current obtained is rectified by conventional means to modulate it at a voltage and a frequency standards, of

preéférence en 220 volts, 50/60 hertz. preferably in 220 volts, 50/60 hertz.

Par rapport aux génératrices électriques connues du meme genre, la genératrice perfectionnée, faisant l'objet de la présente invention, apporte de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer une réduction notable de son poids, bien qu'elle soit a haute fréquence, du fait que pour une puissance determinée, les dimensions de son noyau, des bobinages du rotor, etc.... sont réduits par Compared to known electric generators of the same kind, the improved generator, which is the subject of the present invention, brings numerous advantages among which there may be mentioned a significant reduction in its weight, although it is at high frequency, because that for a determined power, the dimensions of its core, of the rotor windings, etc. are reduced by

rapport a une generatrice classique de meme puissance. compared to a conventional generator of the same power.

Les caracteristiques particulieres de cette generatrice portative perfectionnriee permettent, plus particulierement, de l'utiliser dans des équipements portatifs, par exemple pour le camping, les réunions sportives, les équipements militaires, etc..... cette genératrice électrique pouvant remplacer avantageusement des ensembles de production d 'électricité actuellement connus puisque, par exemple, une telle genératrice de 10 kilowatts The particular characteristics of this improved portable generator allow, more particularly, to use it in portable equipment, for example for camping, sporting meetings, military equipment, etc ... this electric generator which can advantageously replace sets of electricity production currently known since, for example, such a generator of 10 kilowatts

peut etre portée par une seule personne. can be worn by one person.

Une caractéristique particulierement importante de la genératrice a haute frequence variable selon l'invention, réside dans le fait que ses éléments moteurs, en particulier ceux soumis a l'échauffement, ont une longueur de vie prolongée par rapport aux éléments correspondant des génératrices classiques, puisque la vitesse de travail peut etre réglée a la consommation réelle d'utilisation de dispositifs classiques et, qu'en meme temps, le débit optimal est obtenu dans la consommation de carburant qui faiblit lorsque la consommation électrique diminue, cet effet ne pouvant pas etre obtenu avec les géneratrices classiques qui sont obligées de maintenir une vitesse constante pour produire un debit électrique, égal et A particularly important characteristic of the high-frequency variable generator according to the invention lies in the fact that its motor elements, in particular those subjected to heating, have an extended lifespan compared to the corresponding elements of conventional generators, since the working speed can be adjusted to the actual consumption of use of conventional devices and, at the same time, the optimal flow is obtained in the fuel consumption which weakens when the electric consumption decreases, this effect cannot be obtained with conventional generators which are forced to maintain a constant speed to produce an equal, electric flow

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constant, meme lorsque la demande en énergie est réduite. constant, even when energy demand is reduced.

Conformément a l'invention, et afin de présenter les caracteristiques enonceus precedemment, cette generatrice portative perfectionne<i est conçue de façon que son rotor soit substitue au volant d'inertie du moteur d'entraînement et transforme toute la puissance disponible In accordance with the invention, and in order to present the characteristics stated previously, this improved portable generator <i is designed so that its rotor is substituted for the flywheel of the drive motor and transforms all the available power

de celui-ci en énergie électrique. of it into electrical energy.

De manière plus spécifique, la genératrice conforme a l'invention est remarquable par le fait qu'elle comporte un rotor, ayant des caracteristiques spéciales, qui est accouple a un moteur diesel en lieu et place du volant d'inertie de ce dernier et qui tourne extérieurement au stator servant en tant qu'excitateur; cette génératrice étant conçue pour transformer tuute la puissance du moteur en courant électrique et, du fait que le rotor est monte sur l'arbre vilbrequin de ce moteur, des. cunomies de peièces de montage sont obetnues puisquc tous 1.es types de paliers d 'accuuplement élastique sont (,xc u, et les couts de construction sont réduits; la maintenance étant elle-mème More specifically, the generator according to the invention is remarkable in that it comprises a rotor, having special characteristics, which is coupled to a diesel engine in place of the flywheel thereof and which rotates externally to the stator serving as an exciter; this generator being designed to transform the power of the engine into electrical current and, because the rotor is mounted on the crankshaft of this engine,. cunomies of mounting parts are obtained since all 1.es types of bearings of elastic accuuplement are (, xc u, and the costs of construction are reduced; maintenance being itself

simplifiée.simplified.

Par ailleurs, le rotor est en forme de coupelle et loge intérieurement des noyaux polaires radiaux, bobinés avec des enroulements de meme excitation et alimentes, par le pale négatif, par 1l interrn:dlaire de la masse, alors que le pole positif est conduit par l'lntermediaire d'une rondelle ou disque conducteur, monte sur le rotor, et des balais classiques montes sur le stator; l'excitateur ou inducteur du stator étant constitue par un empilage, en forme de bague, de plaques magnetiques sur les côtés duquel sont situes les enroulements de la génératrice transportant le courant a haute fréquence variable, cet excitateur ou inducteur étant supporte par un moyeu fixé à la partie statique du moteur sur l'axe duquel est fixe, par Furthermore, the rotor is cup-shaped and internally houses radial polar cores, wound with windings of the same excitation and supplied, by the negative blade, by 1l interrn: dlaire de la masse, while the positive pole is driven by the intermediate of a washer or conductive disc, mounted on the rotor, and conventional brushes mounted on the stator; the exciter or inductor of the stator being constituted by a stacking, in the form of a ring, of magnetic plates on the sides of which are located the windings of the generator carrying the current at variable high frequency, this exciter or inductor being supported by a fixed hub to the static part of the motor on whose axis is fixed, by

clavetage classique, le rotor.classic keying, the rotor.

En outre, le flux magnétique, provenant des noyaux polaires du rotor lorsque celui-ci tourne autour des noyaux du stator, engendre un courant faible dans les enroulements de ces derniers noyaux, lequel courant est recycle, vers les enroulements bobines sur les noyau>< polaires du rotor, au moyen d'un régulateur électronique classique renforçant le In addition, the magnetic flux, coming from the polar cores of the rotor when the latter rotates around the stator cores, generates a weak current in the windings of these latter cores, which current is recycled, towards the coils windings on the core> < rotor poles, by means of a conventional electronic regulator reinforcing the

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champ magnétique de ces noyaux polaires du rotor jusqu'a ce que la tension induite sur les enroulements du stator atteigne des valeurs nominales predéterminées, le regulateur utilise étant adapte pour maintenir une excitation qui assure que la tension produite sur les enroulements du stator est d'une valeur nominale predéterminée independamment de la charge et de la vitesse de rotation a l'interieur de certaines limites qui sont les limites de magnetic field of these polar cores of the rotor until the voltage induced on the stator windings reaches predetermined nominal values, the regulator used being adapted to maintain an excitation which ensures that the voltage produced on the stator windings is a predetermined nominal value regardless of the load and the speed of rotation within certain limits which are the limits of

vitesse de travail de la génératrice seule. working speed of the generator only.

En définitive, cette géneratrice est conçue de manière a être accouplée a un élément moteur approprié, de préférence thermique, dont ont peut faire varier la vitesse de rotation dans des limites prédéterminées, afin de produire un courant électrique a haute fréquence qui varie selon la vitesse de rotation de la genératrice, ce courant étant redresse par des moyens classiques afin de le moduler a une tension et une frequence standards, de préférence en 220 volts et 50/60 periodes, en variant la fréquence de la Ultimately, this generator is designed so as to be coupled to an appropriate motor element, preferably thermal, whose speed can be varied within predetermined limits, in order to produce a high frequency electric current which varies according to the speed. of rotation of the generator, this current being rectified by conventional means in order to modulate it at a standard voltage and frequency, preferably in 220 volts and 50/60 periods, by varying the frequency of the

generatrice par des moyens appropries. generator by appropriate means.

D'autres caractéristiques de la présente invention Other features of the present invention

apparaitront de la description suivante d'un mode de will appear from the following description of a mode of

realisation d'une telle génératrice électrique a haute frequence variable, donné a titre d'exemple non limitatif, et représente schematiquement en coupe longitudinale dans le realization of such an electric generator at high variable frequency, given by way of nonlimiting example, and represents diagrammatically in longitudinal section in the

dessin ci-j]oint.drawing here anointed.

Comme on le voit dans ce dessin, cette genératrice comporte, d'une maniére enunciative, un rotor 1, des balais 2, un moyeu 3 de support du rotor fixe par une vis 4 et des clavettes 5, des bobines d'excitation 6, une rondelle isolante 7, une rondelle antifriction 8, une armature ou stator 9, des enroulements d'induction 10, des noyaux polaires 11 de rotor, un régulateur électronique 12, des vis 13 de fixation du moyeu 14 du stator, un arbre 15 prolongeant le vilbrequin du moteur diesel 16 d'entrainement et une filerie conductrice 17 de liaison au As can be seen in this drawing, this generator comprises, in an enunciative manner, a rotor 1, brushes 2, a hub 3 for supporting the rotor fixed by a screw 4 and keys 5, excitation coils 6, an insulating washer 7, an anti-friction washer 8, a frame or stator 9, induction windings 10, polar cores 11 of the rotor, an electronic regulator 12, screws 13 for fixing the hub 14 of the stator, a shaft 15 extending the crankshaft of the diesel engine 16 for driving and a conductive wiring 17 for connection to the

régulateur électronique 12.electronic controller 12.

Selon l'invention, et comme représente schématiquement dans le dessin, la génératrice est constituée d'un rotor 1, en forme de coupelle, dont la partie cylindrique porte, intérieurement, des noyaux According to the invention, and as shown diagrammatically in the drawing, the generator consists of a rotor 1, in the form of a cup, the cylindrical part of which internally carries cores

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polaires 11 autour desquels sont enroulees des bobines d'excitation 6. Ce rotor est supporte par ur moyeu central 3 fixe, par des clavettes 5, sur l'arbre 15 d'un moteur poles 11 around which excitation coils are wound 6. This rotor is supported by a central hub 3 fixed, by keys 5, on the shaft 15 of a motor

diesel 16.diesel 16.

Le courant électrique provenant du pole négatif atteint les bobines d'excitation 16 du rotor 1 a travers la masse prise, par exemple, sur le rotor seul, alors que le pole positif est conduit dans une rondelle ou disque de bronze 8 et des balais classiques 2, ce pocle positif étant The electric current coming from the negative pole reaches the excitation coils 16 of the rotor 1 through the mass taken, for example, from the rotor alone, while the positive pole is driven in a washer or bronze disc 8 and conventional brushes 2, this positive pole being

alimente par un régulateur électronique classique 12. powered by a conventional electronic regulator 12.

L'ensemble inducteur ou d'excitation du stator 9 est constitue par un empilement, en forme de bague, de plaques magnétiques classiques, sur les cotes desquelles sont situes des enroulements 10 engendrant et transportant The inductor or excitation assembly of the stator 9 is constituted by a stack, in the form of a ring, of conventional magnetic plates, on the sides of which are windings 10 generating and transporting

le courant a haute frequence variable. variable high frequency current.

L'ensemble inducteur du stator 9 est supporte par un moyeu 14 maintenu fixement par des vis, 13 engagées dans la partie statique d'un moteur diese] 16. Par ailleurs, on peut remarquer dans le dessin qu une! rondel]. v antifriction 8 est montée de façon a assurer un contact permanent entre le The inductor assembly of the stator 9 is supported by a hub 14 fixedly held by screws, 13 engaged in the static part of a diesel engine] 16. Furthermore, it can be seen in the drawing that one! puck]. v antifriction 8 is mounted so as to ensure permanent contact between the

moyeu 3 du rotor' et les balais 2 loges dans le stator 9. hub 3 of the rotor 'and the brushes 2 housings in the stator 9.

Comme dans une génératrice classique, le flux magnetique, provenant des noyaux polaires 11 du rotor lorsque celui-ci tourne autour du statur 9, produit un courant faible dans les enroulements 10. Ce courant est recycle en direction des bobines 6 du rotor 1, par l'nlrtermediaire d'un regulateur electronique 12 classique, en renforçant ainsi le champ magnétique des noyaux polaires 1.1 jusqu'a ce que la tension induite dans les enroulements 10 du stator atteigne la valeur nominale prédéterminée. Le régulateur 12 maintient une excitation qui assure que la tension engendrée sur les enroulements 10 est de la valeur nominale prédéterminée, indépendamment de la charge et de la vitesse a l'intérieur de certaines limites, lesquels sont As in a conventional generator, the magnetic flux, coming from the polar cores 11 of the rotor when the latter revolves around the stator 9, produces a weak current in the windings 10. This current is recycled towards the coils 6 of the rotor 1, by the intermediate of a conventional electronic regulator 12, thereby strengthening the magnetic field of the pole cores 1.1 until the voltage induced in the windings 10 of the stator reaches the predetermined nominal value. The regulator 12 maintains an excitation which ensures that the voltage generated on the windings 10 is of the predetermined nominal value, independently of the load and the speed within certain limits, which are

les limites de vitesse de travail de la génératrice. generator working speed limits.

Dans ces conditions, la génératrice conforme à l'invention est accouplée a un element moteur 16, de preference thermique et adapte pour faire varier sa vitesse selon les necessites a l'interieur de limites préétablies, si bien qu'il est possible de produire un courant électrique Under these conditions, the generator according to the invention is coupled to a motor element 16, preferably thermal and adapted to vary its speed as necessary within preset limits, so that it is possible to produce a Electric power

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de haute frequence, variable en concordance avec la vitesse de rotation de la generatrice dans laquelle le courant produit est redresse par des moyens classiques et module a une tension et une frequence standards, de preference en 220 volts et 50/60 Hz, et peut etre amene, en utilisant un reseau de distribution approprie, a des éléments de consommation tels que, par exemple, des appareils d'éclairage, des appareils de chauffage, des équipements high frequency, variable in accordance with the speed of rotation of the generator in which the current produced is rectified by conventional means and modulated at a standard voltage and frequency, preferably at 220 volts and 50/60 Hz, and can be leads, using an appropriate distribution network, to consumer items such as, for example, lighting fixtures, heaters, equipment

électromecaniques, des appareils de transmission, etc.... electromechanical, transmission devices, etc ...

en variant la fréquence de la géneratrice, selon la charge by varying the frequency of the generator, according to the load

demandée, par des moyens appropries. requested, by appropriate means.

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Claims

REVENDICA TIONS

1.- Electric generator with high variable frequency, portable and improved, characterized in that it comprises a rotor (1) mounted on the crankshaft of a diesel engine (16) in place of the flywheel of the latter and which rotates externally to the stator (9) serving as an exciter, this rotor being designed in the form of a cup and housing, internally, polar polar cores (11), coils with windings of the same excitation and supplied by the negative pole through the mass, while the positive pole is driven via a washer or conductive disc (8), mounted on the rotor (1), and brushes

classics (2). mounted on the stator (9).

2.- Generator according to claim 1, characterized in that the exciter or inductor of the stator <9) is constituted by a stack, in the form of a ring, of magnetic plates on the sides of which are located the windings of the generator carrying the variable high frequency current, this exciter or inductor being supported by a hub (14) fixed to the static part of the motor (16) on the axis (15) of which the rotor is fixed by

classic keying (5).

3.- Generator according to one or other of the

claims 1 or '2, characterized in that the flow

magnetic, coming from the polar cores (11) of the rotor when the latter rotates around the stator cores (9), generates a weak current in the windings (10) of these latter cores, which current is recycled, towards the windings (6 ) coils on the pole cores (11) of the rotor by means of a conventional electronic regulator (12), strengthening the magnetic field of these pole cores (11) of the rotor until the tension induced on the windings (10) of the stator reaches predetermined nominal values, the regulator used being adapted to maintain an excitation which ensures that the voltage produced on the stator windings is of a nominal value

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predetermined, independently of the load and the speed of rotation within certain limits which are the

working speed limits of the generator only.

4.- Generator according to any one of

claims 1 to 3, characterized in that it is

constituted so as to be coupled to an appropriate motor element (16), preferably thermal, the speed of rotation of which can be varied within predetermined limits, in order to produce a high frequency electric current which varies according to the speed of rotation. of the generator, this current being rectified, by conventional means, in order to modulate it at a standard voltage and frequency, preferably in 220 volts and 50/60 periods, by varying the frequency of the generator by

appropriate means.