RO126984A2 - Procedeu de generare a curentului electric şi generator electric rotativ reversibil - Google Patents
Procedeu de generare a curentului electric şi generator electric rotativ reversibil Download PDFInfo
- Publication number
- RO126984A2 RO126984A2 ROA201000392A RO201000392A RO126984A2 RO 126984 A2 RO126984 A2 RO 126984A2 RO A201000392 A ROA201000392 A RO A201000392A RO 201000392 A RO201000392 A RO 201000392A RO 126984 A2 RO126984 A2 RO 126984A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- rotor
- inductor
- rotary electric
- reversible rotary
- fixed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/18—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators
- H02K19/20—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de generare a curentului electric şi la un generator electric rotativ reversibil, pentru aplicarea procedeului. Generatorul electric rotativ reversibil, conform invenţiei, este alcătuit dintr-o piesă () mobilă, având rol de rotor, coaxială cu o carcasă () fixă, pe care se înfăşoară o bobină inductoare şi un set de trei statoare () identice, prevăzute cu înfăşurări care formează indusul, toate fixate într-o altă carcasă (). Procedeul conform invenţiei constă în transformarea energiei mecanice în energie electrică, pe principiul clasic, ce se bazează pe legea lui Faraday, dar cu decuplarea fizică a inductorului de piesa mobilă asupra căreia se aplică lucrul mecanic de intrare, în condiţiile în care atât inductorul, cât şi indusul rămân fixe, inductorul producând un câmp magnetic al cărui flux este dirijat de piesa mobilă în indus.
Description
Data depozit
PROCEDEU DE GENERARE A CURENTULUI ELECTRIC SI GENERATOR ELECTRIC ROTATIV REVERSIBIL
Invenția se refera la un procedeu de generare a curentului electric si la dispozitive de aplicare a acestor procedee, respectiv generatoare electrice rotative, motoare electrice sincrone.
Procedeul cunoscut si folosit de obținere a curentului electric din energie mecanica este bazat pe faptul ca variația unui flux magnetic induce curent intr-un conductor. Energia electromotoare obtinuta din lucrul mecanic, de exemplu turbine acționate de forța apei, aburilor, vântului, valurilor, este sub forma de tensiune alternativa cu o forma apropiata de sinusoida si proporționala cu fluxul magnetic Φ si viteza de variație a acestuia. Uzual energia mecanica produce variația fluxului prin rotirea inductorului fata de un indus fix. Randamentul procesului este dependent de energia absorbita pentru generarea fluxului magnetic. Ca urmare, folosirea supraconductibilitatii la temperaturi “înalte” - HTS - începe sa se contureze ca o alternativa serioasa.
Diverse tipuri de generatoare si motoare electrice rotative se cunosc si se utilizează in acest moment ca dispozitive de aplicare a acestor procedee. Acestea sunt proiectate in funcție de cerințele de putere si rotatie ale aplicației. In toate variantele, in compunerea mașinii electrice intra un rotor si un stator, purtând fiecare cel puțin cate o bobina. Rotorul poseda un câmp magnetic generat aproape in toate cazurile cu ajutorul unui electromagnet, excepție facand unele variante de puteri mici care utilizează magneți permanenti. Câmpul magnetic este indus in stator, cu polaritatea controlata de poziția unghiulara a rotorului deci alternativa, pulsația fiind proporționala cu turatia. Energia este obtinuta din infasurarea sau înfășurările statorului sub forma de tensiune alternativa cu o forma apropiata de sinusoida si este determinata de fluxul magnetic Φ produs de rotor si viteza de variație a acestuia, in acord cu legea lui Faraday:
E = -d®/dt
Problema imediata care se pune este alimentarea electromagnetului de pe rotor, ca piesa responsabila in generarea fluxului magnetic. Dezideratul principal este de a obține un flux magnetic Φ cat mai mare cu putinta in condițiile unui consum de energie minimal, energia consumata de rotor scazandu-se din cea produsa, participând astfel la diminuarea randamentului. Ca urmare, bobinele supraconductoare reprezintă un segment de cercetare actual. Evident, o soluție cu mai multe bobine pe rotor ar putea optimiza parametrii dar aceasta soluție nu se folosește din cauza complicațiilor tehnologice legate de multiplicarea punctului cel mai delicat al mașinii, periile colectoare. Alimentarea rotorului se rezolva actualmente in cel puțin doua variante:
(Λ.-2 Ο 1 Ο - ο Ο 3 9 2 - Ο 5 -05- 2010
1. perii de grafit pe inele conductoare, soluție ieftina, aplicabila pentru puteri mici si medii dar nefiabila, constituind practic cea mai sensibila parte a instalației si ducând la scăderea semnificativa a timpului mediu de buna funcționare (MTBF).
2. generator suplimentar montat pe rotor, soluție valida pentru puteri mari dar cu efecte negative asupra eficientei globale si care duce in plus la incarcarea si ingreunarea rotorului.
Pentru ambele soluții, implementarea unor bobine supraconductoare, subiect tot mai viu in domeniul construcției de generatoare, presupune asamblarea instalației de răcire pe rotor întrucât nu exista procedura tehnologic valida de transfer a aerului lichid de la stator spre rotor. Situația creata conduce la imense complicații tehnologice.
Un alt aspect luat in considerație este acela al formei tensiunii generate, in acord cu aplicația. Daca generatorul debitează pe un redresor, lucru destul de des întâlnit in aplicațiile care nu permit controlul turației, forma sinusoidala nu este neaparat cea mai potrivita.
Dezavantajele procedeului folosit în prezent sunt următoarele:
1. transferul energiei spre inductor este neperformant si devine costisitor in cazul generatorului auxiliar;
2. forma tensiunii de ieșire este greu de controlat
Dezavantajele generatoarelor si motoarelor electrice rotative actuale sunt următoarele:
1. nefiabilitate in cazul soluției cu perii
2. soluția generatorului auxiliar implica restricții drastice de proiectare;
3. complexitatiea rotorului creeaza probleme de echilibrare;
4. turatia este limitata de complexitatea rotorului;
5. implementarea elementelor supraconductoare este dificila tehnologic;
6. implementarea elementelor supraconductoare conduce la incarcarea rotorului;
Procedeul de obținere a curentului electric conform invenției înlătură aceste dezavantaje prin aceea că se obține variația de flux magnetic in indus pastrandu-se atat inductorul cat si indusul fixe. Prin ajustarea geometriei polilor in zona de cuplaj magnetic rotor-indus, forma tensiunii electromotoare generate se poate adapta cerințelor specifice aplicației.
Generatorul electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției este caracterizat prin aceea ca bobina inductoare responsabila de câmpul magnetic al rotorului este fixata solidar cu statorul pe carcasa instalației, iar rotorul se reduce la o piesa din material feromagnetic asupra careia se aplica lucrul mecanic. Intr-o prima varianta rotorul consta dintr-o parte coaxiala cu bobina inductoare si doua componente terminale discoidale dintate cu dinții in antifaza care asigura variația in timp a fluxului magnetic prin bobinele statorului. Intr-o alta varianta, rotorul consta dintrr-un ax diamagnetic care unește doua componente discoidale feromagnetice dintate cu dinții in antifaza. Discurile sunt cuplate magnetic cu o bobina inductoare exterioara fixata solidar cu statorul de carcasa generatorului si lucrează ca variator in timp al fluxului magnetic prin bobina statorului. Prin bobina inductoare înțelegem o bobina cu cel puțin o înfășurare. Prin stator înțelegem o înfășurare/ bobina.
<Χ~2 0 1 0 - 0 0 3 92 -0 5 -05- 2010
In ambele variante, prin aplicarea procedeului de decuplare fizica a bobinei inductoare de piesa mobila, rotorul devine ușor ca structura si simplu din punct de vedere geometric, facilitând echilibrarea si, implicit, obținerea unor turatii mari.
Mai mult, deoarece bobina inductoare este statica, fixata de carcasa, contactele electrice sunt stabile iar aerul lichid necesar in varianta folosirii bobinei supraconductoare se injectează fara problemele tehnologice specifice bobinei mobile.
In zona de cuplaj cu rotorul, forma capetelor statorului este direct responsabila de aspectul curbei Φ = Φ(7) si, implicit, de a derivatei acesteia, hotarand in final forma tensiunii electromotoare obtinuta in stator.
Forma geometrica a statoarelor mărește numărul variantelor de dispozitive de aplicare a invenției.
In funcție de necesitățile aplicației, un indus poate fi format dintr- un număr bs de statoare.
Pentru un geneator monofazic se prefera bs par din motive de echilibrarea momentului mecanic generat de sarcina.
Pentru acest caz numărul de dinți ai fiecărui disc al rotorului este 2k, k = 3, 4,....
Pentru obținerea curentului trifazic, este suficient sa se plaseze trei statoare, dispuse de asa maniera incat sa se obțină defazajul de 120°.
bs = 3 statoare
Pentru acest caz numărul de dinți este 3k+1, k = 2,3,....
In cazul in care aplicațiile vizeaza strict obținerea de curent continuu se pot monta de exemplu 5 statoare dispuse de asa maniera incat defazajul sa fie 72°, bs = 5 statoare.
Pentru acest caz numărul de dinți este 5k+1, k = 2,3,....
Dispozitivul descris este reversibil, acesta putând lucra ca motor sincron daca pe stator se aplica o tensiune alternativa.
Procedeul pentru obținerea de curent electric conform invenției prezintă următoarele avantaje:
1. elimina alimentarea unor elemente mobile; toate componenetele conectate electric sunt fixe
2. forma tensiunii generate este adaptabila cerințelor aplicației
Generatorul electric rotativ reversibil conform invenției prezintă următoarele avantaje:
1. bobina inductoare se conectează static la sursa de alimentare
2. permite multiple configurații pentru alimentarea bobinei rotorului, cu implicații asupra îmbunătățirii randamentului
3. rotorul este ușor de echilibrat /-2 0 1 0 - 0 0 3 9 2 -0 5 -05- 2010
5V
4. permite un domeniu larg de turatie
5. elementele supraconductoare se pot implementa fara probleme tehnologice
6. implementarea elementelor supraconductoare nu conduce la incarcarea rotorului în continuare, procedeul și dispozitivul conform invenției sunt prezentate pe larg, în legătură cu figurile care reprezintă:
FIG. 1 desen de ansamblu 3D in vedere laterala, al unei variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 2 desen de ansamblu 3D al rotorului unei variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 3 desen de ansamblu 3D al carcasei bobinei inductoare a rotorului unei variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 4 desen de ansamblu 3D al statorului unei variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 5 desen de ansamblu 3D, vedere de jos in sus, al unei variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 6 reprezentarea schematica a mecanismului de variație a fluxului magnetic prin indus prin aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 7 reprezentare a unui alt stator pentru o varianta de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 8 alt stator pentru o varianta de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 9 vedere de jos în sus/ de sus in jos a unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil fara carcasa pentru aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 10 secțiune longitudinala prin o a doua varianta de generator electric rotativ reversibil fara carcasa pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 11 reprezentare in epura a rotorului unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 12 reprezentare in epura a miezului bobinei inductoare a rotorului unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 13 reprezentare in epura a miezului statorului unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 14 reprezentare in epura a unui element al carcasei unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
FIG. 15 secțiune longitudinala prin o a doua varianta de generator electric rotativ reversibil conform pentru aplicarea procedeului invenției
FIG. 16 reprezentarea schematica a mecanismului variației fluxului magnetic prin bobinele statorului unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției
FIG. 17 schema echivalenta simplificata pentru evaluarea fluxului magnetic prin bobina statorului prin aplicarea procedeului conform invenției.
201 0-00392-0 5 -05- 2010 fi
Procedeul de obținere a curentului electric conform invenției consta in transformarea energiei mecanice in energie electrica pe principiul clasic care se bazeaza pe legea lui Faraday dar cu decuplarea fizica a inductorului de piesa mobila asupra careia se aplica lucrul mecanic de intrare. Atât indusul cat si inductorul raman fixe, inductorul producând câmpul magnetic al cărui flux este dirijat de piesa mobila in indus.
Ca orice generator inductiv, generatoarele electrice rotative reversibil propuse pentru aplicare procedeului conform inevntiei se bazeaza pe legea lui Faraday care afirma ca tensiunea electromotoare intr-o spira este proporționala cu viteza de variație a fluxului magnetic: E = -άΦ/dt.
Figurile 1,2, 3, 4 și 5 reprezintă o variantă constructiva de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
în figura 1 generatorul electric rotativ reversibil 1 este compus dintr-o piesa mobila la care ne vom referi de acum înainte ca un rotor 2 coaxial cu o carcasa fixa 3 pe care se infasoara o bobina inductoare si un set de trei statoare identice 4, 5, 6 cu înfășurări care formează indusul, toate fixate intr-o carcasa 7. Rotorul 2 reprezentat in figura 2 este compus dintr-un ax metalic 21 imbracat intr-un material cu permeabilitate magnetica mare 24, ferita de exemplu, fixat intre doua discuri 22 si 23. Discurile 22 si 23 sunt din același material cu permeabilitate magnetica mare. Ele au marginile dintate, in figura fiind evidențiat un dinte 25, si sunt asamblate de asa maniera incat fiecărui dinte 25 de pe un disc sa ii corespunde perpendicular o fereastra 26 pe celalalt. în figura 3, carcasa fixa 3 a bobinei inductoare a rotorului este formata dintr-un cilindru 31 fixat intre doua flanse 32 si 33 prin intermediul unor elemente de fixare 34. Cilindrul 31 are diametrul interior mai mare decât diametrul exterior al axului 21 al rotorului dar generatoarea sa este mai mica decât distanta dintre discurile dintate ale rotorului. Flansele 32 si 33 se pot realiza in mai multe variante constructive, geometria acestora apropiindu-se mai mult sau mai puțin de forma unui cerc, funcție de latimea dinților rotorului si, implicit, de profilul statorului. Astfel, cu cat dinții sunt mai ingusti si, implicit, mai densi, cu atat sectorul de cerc decupat din flansa poate avea o arie mai mica. Carcasa fixa 3 a bobinei inductoare a rotorului se montează coaxial cu rotorul si se prinde solidar de carcasa 7 a generatorului, scop in care s-au prevăzut 3 găuri in fiecare flansa. Carcasa 3 este integral realizata dintrun material izolator electric si magnetic, de exemplu material plastic. Pe cilindrul 31 al carcasei 3 se infasoara bobina inductoare a rotorului, care produce un câmp magnetic in axul 21 al rotorului, cu polii pe cele doua discuri dintate 22 si 23. Statorul 4 din figura 4 are doua ramuri 41 si 42 si o înfășurare sau mai multe înfășurări inseriate pe traversa 43. Grosimea ramurilor este de ordinul adâncimii dinților 24 ai rotorului 2. Statorul este realizat dintr-un material cu permeabilitate magnetica foarte mare. Statorul este fixat de carcasa 7 a generatorului prin intermediul unor elemente de prindere 44 realizate dintr-un material rezistent mecanic, de exemplu duraluminiu, care sa nu permită închiderea câmpului magnetic in afara statorului. In timpul rotației celor doua discuri ale rotorului, fluxul magnetic se închide alternativ prin extremitățile diagonal opuse 45 si 46 ale ramurilor H-ului, ducând la alternarea sensului prin miezul bobinei reprezentata de traversa 44, deci la inducerea unei tensiuni electromotoare alternative in infasurare. In figura 5 care este un desen de ansamblu 3D al generatorului 1, vedere de jos in sus, se observa cum se realizează cuplajul magnetic intre un pol 50 al rotorului si cate o extremitate 51, 52 si 53 a cate unei ramuri a statoarelor 54, 55 si 56. Deasemenea se poate ν-2010-00392-Ο 5 -05- 2010 τν observa ca atat carcasa bobinei inductoare 57 cat si cele trei statoare 54, 54 si 56 sunt prinse solidar de o carcasa 58 a generatorului, iar rotorul prin intermediul unei perechi de lagare sau rulmenți 59.
Daca sarcina este de curent continuu, atunci legarea unei înfășurări inductoare in serie cu sarcina poate imbunatati performantele/ randamentul de conversie.
Plecând de la observația ca reluctanta zonei de cuplaj magnetic este de forma se desprind doua cai de control al reluctantei si, implicit, al formei tensiunii electromotoare generate.
.Corectarea suprafeței cu menținerea 1 constant
2.Variația distantei 1 intre elementele de cuplaj magnetic.
In figura 6 este reprezentat schematic mecanismul prin care fluxul câmpului magnetic este dirijat de rotor in stator. Pentru simplitate, analiza se va face pe imaginea desfasurata in timp a unei perechi de roti dintate 61si 62 si a uneia din cele trei piese componente ale statorului 63. După cum se observa, fluxul magnetic străbate statorul totdeauna pe diagonala, schimbând extremitățile de cuplaj la fiecare deplasare unghiulara (pa. rotorului cu:
φ= 360 / n , unde n este numărul total de dinți.
Numărul de dinți n se alege in funcție de turatia care urmeaza sa fie aplicata pe rotor, ținând cont ca frecventa tensiunii electromotoare induse este proporționala cu numărul de dinți si cu turatia rotorului.
Urmărind o trecere completa a unei perechi “dinte - spațiu” peste extremitățile piesei 53 a statorului, se constata ca fluxul magnetic in bobina statorului este rezultanta sumarii a doua componente de semne opuse, provenind de la cele doua diagonale:
Φ<5 = Φ1 + Φ2
In figura s-a preferat evidențierea intensității de câmp magnetic H, care este o mărime vectoriala, direct proporționala cu Φ:
Φ = μ1Ι8 unde μ - permeabilitatea magnetica,
- vectorul suprafața respectiv suprafața secțiunii unei ramuri x normala la suprafața.
Figurile 7 si 8 reprezintă alte statoare pentru o varianta de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției. Statoarele sunt realizate din tole pentru micșorarea pierderilor prin curenti Foucault. Tolele sunt perpendiculare pe planul discurilor 22 si 23 rotoare.
Figurile 9, 10,11,12, 13,14,15 și 16 reprezintă o a doua variantă constructiva de generator electric rotativ reversibil pentru aplicarea procedeului conform invenției.
în figura 9 generatorul electric rotativ reversibil 91 este compus dintr-o piesa mobila la care ne vom referi de acum înainte ca un rotor 92, miezul fix 93 pe care se infasoara o bobina inductoare 94 si un set de trei statoare 95, 96 si 97 identice si fixe deasemenea. O secțiune transversala prin generatorul 91 este prezentata in figura 10. Rotorul 92 (λ~1 0 1 0 - 0 0 3 9 2 -0 5 -05- 2010 reprezentat in figura 11 este compus dintr-un ax 111 nemagnetic, fixat intre doua discuri 112 si 113. Discurile 112 si 113 sunt dintr-un material cu permeabilitate magnetica mare. Ele au marginile dintate si sunt asamblate de asa maniera incat fiecărui dinte de pe un disc sa ii corespunde perpendicular o fereastra pe celalalt. Miezul fix 93 al bobinei inductoare a rotorului este reprezentat in epura in figura 12. Acesta se fixeaza prin intermediul unor elemente de fixare pentru care s-au prevăzut niște găuri de prindere 121, 122, 123 si 124. Doua suprafețe 125 si 126 paralele asigura cuplajul magnetic cu discurile 112 si 113 ale rotorului. Statorul 95 din figura 13 este prezentat in epura si este format din doua brațe 131, 132 de contact magnetic cu discurile rotoare 112 si 113, o zona 133 pe care se infasoara bobina si doua găuri de prindere 134 si 135 si este realizat dintr-un material cu permeabilitate magnetica foarte mare, eventual tole feromagnetice, tolelele fiind paralele cu planul discurilor rotoare. In figura 14 care este o reprezentare in epura a unui element al carcasei unei a doua variante de generator electric rotativ reversibil se observa găurile de prindere pentru fiecare element al dispozitivului, cate doua găuri 141, 142, 143 pentru statoare si doua găuri 147 si 148 pentru miezul fix 93 al inductorului. In centru se afla un lagar 149 pentru axul rororului 92. dintr-un material rezistent mecanic, de exemplu duraluminiu, care sa nu permită închiderea câmpului magnetic in afara statorului. O secțiune longitudinala prin generatorul 91 este prezentata in figura 15. Rotorul 92 este fixat de carcasa prin intrmediul unei perechi de lagare 151 si 152. Miezul fix 93 al bobinei inductoare 94 si setul de trei statoare 95, 96 si 97 se fixeaza de carcasa generatorului prin intermediul unor prezoane 153, 154, 155, 156 si 157 si a unor distantoare 158,159,160,161,162,163.
In figura 16 este reprezentat schematic mecanismul prin care fluxul câmpului magnetic este dirijat de rotor in stator.
în continuare, se prezintă doua exemple de aplicare a procedeului si a generatorului electric rotativ reversibil conform invenției în legătură cu figurile 1 si 17:
EXEMPLUL 1
Calculul numărului de dinți pentru o aplicație in care este necesar un generator electric trifazic.
Plecând de l;a factorul de multiplicare impus de aplicație, se alege n in condițiile:
n <p — 360°
360° = 3k<p + 3^
Atunci:
ηφ = (3k + 1)φ
Deci:
n = 3k + 1, k = 2,3,4 ...
Uzual se impune fout = 50Hz deci se va evalua domeniul vitezei de rotatie (rot/min) in condiția direct drive astfel incat r = 50/7 rot/s (k = 2);
r = 50/10 rot/s (k = 3) s.a.m.d.
ίΚ2 Ο 1 Ο - Ο Ο 3 9 2 - Ο 5 -05- 2010
EXEMPLUL 2
Echivalentul legii lui Kirchoff pentru ochiul de circuit magnetic din figura 17 este:
!F = W.i = Φ,ίΧ. + ΚΛ +
Unde:
= forța magnetomotoare
N = număr spire bobina rotor * = curent prin bobina rotor = flux magnetic total prin rotor
37,..= reluctanta rotorului
3?λ= reluctanta statorului reluctanta intrefier (aer) = ΛΤ · f = <t>t · 32
3? = reluctanta întregului circuit
Pentru simplitate, se analizeaza cazul unui singur stator in prima varianta constructiva a generatorului din figura 1.
In acord cu schema echivalenta din figura 17, curgerea fluxului magnetic depinde de reluctantele figurate.
Pentru fluxul magnetic prin bobina statorului:
φ5 = φ, + φ2 cele doua fluxuri avand o variație temporala Φ; = Φ,Ο dependenta de reluctantele Rhi = Rhi(t) care, la rândul lor, depind de variația in timp a suprafețelor de cuplaj magnetic Si si S2 si de distanta dintre suprafețele extremitățile statorului Si respectiv S2 si rotor.
Se constata ca pe ramurile stator ului fluxul d>s se împarte in doua componente Φ1 si Φ2.
Pentru evaluarea celor doua component se ia in considerare o schema echivalenta simplificata. Se constata ca fluxul total Φΐ produs de rotor se împarte pe cele doua ramuri ale H-ului, in acord cu valorile reluctantelor implicate in circuit.
Ținând cont ca:
l
R =-μ S
Unde:
= lungimea μ = permeabilitatea
S = suprafața
Componentele variabile ale circuitului sunt Rs± si luam pentru simplitate variația liniara a suprafeței de contact pe o semiperioada:
n a 1 f π x
51 ζα) = S 0--α E I 0,-1 π I < η8
Λ-2010-00392-- V?
5 -05- 2010 r . f η · αν Vfc) = so(l--) α = αθ + ωί Si consideram fluxurile identice in cruce
Φ-, =---------------1 2-3ts +2-3lf a ”*-*<*:
Φ, =----------‘ 2 · + 2 ·
Fluxul prin bobina statorului va fi prin urmare φ = Φ - Φ = -JS---£—---1 > x *D 4- *D T> i *d !
z \'KSs. ’ λΛ/
Daca exista trei statoare atunci contribuția fluxului generat de rotor va fi 1
Φι,( = -Φ> 73 3 €
Fluxul Φ3 va fi prin urmare dependent de suprafețele de contact si S2 din geometria carora poate fi ajustata forma tensiunii de ieșire
Claims (7)
1. Procedeu de generare a curentului electric caracterizat prin aceea că constă în:
decuplarea fizica a inductorului de piesa mobila asupra careia se aplica lucrul mecanic de intrare, indusul cat si inductorul sunt fixe, fluxul câmpului magnetic produs de inductor este dirijat de piesa mobila in indus, in indus fluxul câmpului magnetic variaza.
2. Generator electric rotativ reversibil pentru realizarea producedeului definit în revendicarea 1, caracterizat prin aceea că ca bobina rotorului este fixata pe carcasa, piesa rotativa ramanand miezul care lucrează ca un comutator magnetic.
3. Generator electric rotativ reversibil pentru realizarea producedeului definit în revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca folosește mai multe înfășurări pe rotor, una fiind legata in serie cu sarcina.
4. Generator electric rotativ reversibil pentru realizarea producedeului definit în revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca forma tensiunii de ieșire este corectata prin ajustarea formei extremităților statorului in sensul controlului suprafeței de cuplaj.
5. Generator electric rotativ reversibil pentru realizarea producedeului definit în revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca forma tensiunii de ieșire este corectata prin ajustarea formei extremităților statorului in sensul controlului intrefierului.
6. Generator electric rotativ reversibil pentru realizarea producedeului definit în revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca este compus dintr-un rotor (2) cu 3k+l dinți, k mai mare sau egal cu 2, rotorul fiind coaxial cu o carcasa fixa (3) pe care se infasoara o bobina inductoare si un set de trei statoare identice (4), (5), (6) cu înfășurări care formează indusul, toate fixate intr-o carcasa (7) a generatorului.
7. Generator electric rotativ reversibil pentru realizarea producedeului definit în revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca este compus dintr-un rotor (92) cu 3k+l dinți, k mai mare sau egal cu 2, miezul fix (93) pe care se infasoara o bobina inductoare (94) si un set de trei statoare 95, 96 si 97 identice si fixedeasemenea.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000392A RO126984A2 (ro) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Procedeu de generare a curentului electric şi generator electric rotativ reversibil |
| PCT/RO2011/000017 WO2012023875A2 (en) | 2010-05-05 | 2011-05-04 | Process for generating electric power and reversible generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201000392A RO126984A2 (ro) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Procedeu de generare a curentului electric şi generator electric rotativ reversibil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO126984A2 true RO126984A2 (ro) | 2011-12-30 |
Family
ID=45374069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201000392A RO126984A2 (ro) | 2010-05-05 | 2010-05-05 | Procedeu de generare a curentului electric şi generator electric rotativ reversibil |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO126984A2 (ro) |
| WO (1) | WO2012023875A2 (ro) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014106618A1 (de) * | 2014-05-12 | 2015-11-12 | Rainer Kurt Jenjahn | Elektromotor mit mehrteilig aufgebautem Stator |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1445327A (fr) * | 1965-08-26 | 1966-07-08 | Cav Ltd | Génératrice de courant alternatif |
| DE3243243A1 (de) * | 1982-09-25 | 1984-03-29 | Theodor 6128 Höchst Hörmansdörfer | Synchronmaschine |
| FR2762158B1 (fr) * | 1997-04-14 | 1999-06-25 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine polyphasee sans balais, notamment alternateur de vehicule automobile |
| US20060043814A1 (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Calfo Raymond M | Trapezoidal field pole shape in salient machines |
-
2010
- 2010-05-05 RO ROA201000392A patent/RO126984A2/ro unknown
-
2011
- 2011-05-04 WO PCT/RO2011/000017 patent/WO2012023875A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012023875A9 (en) | 2012-04-12 |
| WO2012023875A3 (en) | 2012-12-27 |
| WO2012023875A2 (en) | 2012-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Comparison of Halbach and dual-side vernier permanent magnet machines | |
| Liu et al. | Novel design of double-stator single-rotor magnetic-geared machines | |
| WO2018068369A1 (zh) | 高绕组因数永磁无刷电机及其设计与容错控制方法 | |
| CN106981966B (zh) | 一种永磁偏置无轴承开关磁阻起动/发电机 | |
| Abdollahi et al. | Back EMF analysis of a novel linear flux switching motor with segmented secondary | |
| Yu et al. | Calculation for stator loss of high-speed permanent magnet synchronous machine in torque-speed envelope and restraint approach for circulating current in windings | |
| CN103812294A (zh) | 一种五相双凸极电机 | |
| Yang et al. | Design of double stator permanent magnet synchronous motor with low speed large torque | |
| CN205265499U (zh) | 一种绕组转矩电流并联注入式的无轴承永磁薄片电机 | |
| EP2782215A1 (en) | Retractable modular stator for an electric motor/generator | |
| RU2313885C2 (ru) | Электрическая машина (варианты) | |
| CN103633801A (zh) | 一种磁极与线圈同为定子的发电机 | |
| RO126984A2 (ro) | Procedeu de generare a curentului electric şi generator electric rotativ reversibil | |
| Shi et al. | Parallel-path power flows in magnetic-geared permanent magnet machines with sandwiched armature stator | |
| Mirzaei et al. | Direct drive field winding synchronous generators for medium power wind turbines | |
| Salihu et al. | A novel double-stator permanent magnet generator integrated with a magnetic gear | |
| Du et al. | Theory and comparison of the linear stator permanent magnet vernier machine | |
| Wang et al. | Design optimization and comparative analysis of dual-stator flux modulation machines | |
| Xu et al. | Design of dual-rotor radial flux permanent-magnet generator for wind power applications | |
| RU2311716C2 (ru) | Электрическая машина (варианты) | |
| Zhang et al. | Electromagnetic design of a megawatt high efficiency high speed solid rotor induction motor | |
| KR20130020972A (ko) | 고효율 발전장치 | |
| RU77513U1 (ru) | Электрическая машина (варианты) | |
| Leong et al. | Preliminary Studies on Number of Coil Turns per Phase and Distance between the Magnet Pairs for AFPM Ironless Electricity Generator | |
| KR20130102315A (ko) | 대용량 발전기 |