RU128415U1 - SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR - Google Patents

SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU128415U1
RU128415U1 RU2012157636/07U RU2012157636U RU128415U1 RU 128415 U1 RU128415 U1 RU 128415U1 RU 2012157636/07 U RU2012157636/07 U RU 2012157636/07U RU 2012157636 U RU2012157636 U RU 2012157636U RU 128415 U1 RU128415 U1 RU 128415U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferromagnetic
stator
staples
brackets
rotor
Prior art date
Application number
RU2012157636/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Русаков
Анатолий Михайлович Сугробов
Наталья Анатольевна Великанова
Кирилл Александрович Воронцов
Игорь Александрович Жердев
Наталья Борисовна Жирнова
Надежда Анатольевна Окунеева
Александр Николаевич Соломин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"
Priority to RU2012157636/07U priority Critical patent/RU128415U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU128415U1 publication Critical patent/RU128415U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

1. Синхронный электрический генератор, содержащий безобмоточный ротор, статор, образованный установленными соосно с валом тремя обмотками и четным числом, равным 2р, равномерно размещенных по окружности П-образных ферромагнитных скоб, причем средняя и одна из боковых статорных обмоток охвачена одной группой из р расположенных через одну ферромагнитных скоб, средняя и другая боковая статорная обмотка охвачена другой группой из р ферромагнитных скоб, и указанные группы скоб сдвинуты вдоль оси не менее чем на ширину статорной обмотки, отличающийся тем, что П-образные скобы своими концами ориентированы вдоль оси машины и скобы одной группы направлены в противоположную сторону относительно скоб другой, а ротор выполнен в виде двух торцевых магнитных систем, расположенных по разные стороны статора, каждая из которых образована р ферромагнитными элементами, также имеющими форму П-образных скоб, равномерно размещенных по окружности с шагом, равным шагу скоб статорных групп, и образующих с ними замкнутые магнитные контуры, имеющие в продольном сечении генератора вид целостного витого магнитопровода, разделенного на две части воздушным зазором, причем П-образные ферромагнитные скобы одной торцевой магнитной системы ротора расположены напротив ферромагнитных скоб другой его торцевой магнитной системы.2. Синхронный электрический генератор по п.1, отличающийся тем, что торцевые магнитные системы установлены со сдвигом относительно друг друга на 1/3 зубцового деления статора, их ферромагнитные элементы полностью или частично выполнены из магнитотвердого материала и установлены после их намагничивания таким обр�1. A synchronous electric generator containing a windingless rotor, a stator formed by three windings mounted coaxially with the shaft and an even number equal to 2p, uniformly spaced around the circumference of the U-shaped ferromagnetic staples, the middle and one of the side stator windings covered by one group of p located through one ferromagnetic staples, the middle and other lateral stator windings are covered by another group of p ferromagnetic staples, and these groups of staples are shifted along the axis by at least the width of the stator winding, characterized in that the U-shaped brackets are oriented at their ends along the machine axis and the brackets of one group are directed in the opposite direction relative to the brackets of the other, and the rotor is made in the form of two end magnetic systems located on different sides of the stator, each of which is formed by p ferromagnetic elements, also having the shape of U-shaped staples uniformly spaced around the circle with a step equal to the staples of the stator groups, and forming closed magnetic circuits with them, having in the longitudinal section of the generator a holistic a twisted magnetic circuit, divided into two parts by an air gap, and the U-shaped ferromagnetic brackets of one end magnetic system of the rotor are located opposite the ferromagnetic brackets of its other end magnetic system. 2. The synchronous electric generator according to claim 1, characterized in that the end magnetic systems are mounted with a 1/3 tooth division of the stator relative to each other, their ferromagnetic elements are completely or partially made of hard magnetic material and are installed after magnetizing them in such a way

Description

Полезная модель относится к области электромеханики, а именно к бесконтактным синхронным генераторам и может быть использована в системах электроснабжения малой и средней мощности.The utility model relates to the field of electromechanics, namely to contactless synchronous generators and can be used in low and medium power supply systems.

Известны бесконтактные синхронные генераторы с безобмоточным ротором, выполненным из отдельных равномерно распределенных по окружности ферромагнитных скоб П-образной формы статором и сосредоточенными, охваченными стержнями неподвижными обмотками возбуждения и якоря [Бесконтактные электрические машины. - Рига: Зинатне, вып.IX, 1970 г., с.25.].Known contactless synchronous generators with a windingless rotor made of separate uniformly distributed around the circumference of the ferromagnetic staples of a U-shaped stator and concentrated stationary excitation windings and anchors covered by rods [Non-contact electric machines. - Riga: Zinatne, issue IX, 1970, p.25.].

В этих генераторов, практически исключается возможность их применения, из-за наличия значительной переменной составляющей ЭДС в обмотке возбуждения и обусловленные ее присутствием недопустимый уровень пульсации потокосцепления обмоток якоря, явно выраженной несинусоидальности формы кривой напряжения.In these generators, the possibility of their use is practically excluded, due to the presence of a significant variable component of the EMF in the field winding and due to its presence an unacceptable level of pulsation of the flux linkage of the armature windings, a pronounced non-sinusoidality of the shape of the voltage curve.

Недостаток этих электрических машин состоит также в том, что они имеют значительные потери в обмотках и магнитопроводе и пригодны лишь для генерирования электроэнергии однофазного переменного тока.The disadvantage of these electric machines is also that they have significant losses in the windings and the magnetic circuit and are suitable only for generating single-phase alternating current electricity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является синхронный генератор описанный в патенте США №3, 588, 559, МПК Н02К 17/42, опубл. 1971 г.]. Этот генератор содержит безобмоточный ротор, статор, образованный установленными соосно с валом тремя обмотками и четным числом (равным 2р) равномерно размещенных по окружности П-образных ферромагнитных скоб, причем средняя и одна из боковых статорных обмоток охвачена одной группой из «р» расположенных через одну ферромагнитных скоб, средняя и другая боковая статорная обмотка охвачена другой группой из «р» ферромагнитных скоб и указанные группы скоб сдвинуты вдоль оси не менее чем на ширину статорной обмотки.The closest in technical essence to the proposed utility model is a synchronous generator described in US patent No. 3, 588, 559, IPC Н02К 17/42, publ. 1971]. This generator contains a windingless rotor, a stator formed by three windings installed coaxially with the shaft and an even number (equal to 2p) of U-shaped ferromagnetic staples evenly spaced around the circumference, the middle and one of the side stator windings being covered by one group of "p" located through one ferromagnetic staples, the middle and other lateral stator windings are covered by another group of “p” ferromagnetic staples and these groups of staples are shifted along the axis by at least the width of the stator winding.

Недостатками генератора являются значительные потери в стали ротора от вихревых токов даже при выполнении его шихтованным, вследствие замыкания этих токов вдоль, а не поперек листов и сложная, связанная с нерациональным использованием стали технология изготовления магнитопроводов статора и ротора, характеризующаяся наличием отходов. К тому же область применения генератора ограничено системами генерирования однофазного переменного тока.The disadvantages of the generator are significant losses in the rotor steel from eddy currents even when it is charged, due to the closure of these currents along, rather than across the sheets, and the complicated technology of manufacturing the stator and rotor magnetic cores, which is characterized by the presence of waste, associated with the irrational use of steel. In addition, the scope of the generator is limited to single-phase alternating current generation systems.

Технической задачей полезной модели является уменьшение потерь от вихревых токов и безотходной технологией изготовления магнитопроводов ротора и статора.The technical task of the utility model is to reduce losses from eddy currents and waste-free technology for manufacturing the rotor and stator magnetic circuits.

Техническим результатом синхронного электрического генератора является то, что магнитная система его обладает более широкими функциональными возможностями за счет способности его без усложнения конструкции генерировать трехфазный переменный ток, который достигается тем, что в известном синхронном электрическом генераторе, содержащем безобмоточный ротор, установленные соосно с валом три статорные обмотки и 2р равномерно размещенных по окружности П-образных ферромагнитных скоб, причем средняя и одна из боковых статорных обмоток охвачена одной группой из «р» расположенных через одну ферромагнитных скоб, средняя и другая боковая статорная обмотка охвачена другой группой из «р» ферромагнитных скоб и указанные группы скоб сдвинуты вдоль оси не менее чем на ширину статорной обмотки, П-образные скобы своими концами ориентированы вдоль оси машины и скобы одной группы направлены в противоположную сторону относительно скоб другой, а ротор выполнен в виде двух торцевых магнитных систем, расположенных по разные стороны статора, каждая из которых образована «р» ферромагнитными элементами, имеющими форму П-образных скоб, равномерно размещенных по окружности с шагом, равным шагу скоб статорных групп и образующих с ними замкнутые магнитные контуры, имеющие в продольном сечении генератора вид целостного витого магнитопровода, разделенного на две части воздушным зазором и при этом П-образные ферромагнитные скобы одной торцевой магнитной системы ротора ориентированы встречно скобам другой его торцевой магнитной системы.The technical result of a synchronous electric generator is that its magnetic system has wider functional capabilities due to its ability to generate a three-phase alternating current without complicating the design, which is achieved by the fact that in the known synchronous electric generator containing a windingless rotor, three stator coaxially mounted with the shaft windings and 2p U-shaped ferromagnetic staples evenly spaced around the circumference, with the middle and one of the side stator windings of the ohm of one group of “p” ferromagnetic staples located through one, the middle and other lateral stator windings are covered by another group of “p” ferromagnetic staples and these groups of staples are shifted along the axis by at least the width of the stator winding, U-shaped staples are oriented with their ends oriented along the axis of the machine and the brackets of one group are directed in the opposite direction relative to the brackets of the other, and the rotor is made in the form of two end magnetic systems located on different sides of the stator, each of which is formed by a “p” ferromagnetic elements that are in the form of U-shaped staples, evenly spaced around the circle with a step equal to the pitch of the stator staples and forming closed magnetic circuits with them, having a longitudinal section of the generator in the form of an integral twisted magnetic circuit divided into two parts by an air gap and -shaped ferromagnetic brackets of one end rotor magnetic system are oriented counter to brackets of its other end magnetic system.

Кроме того, в синхронном электрическом генераторе торцевые магнитные системы могут быть установлены со сдвигом друг относительно друга на 1/3 зубцового деления статора, их ферромагнитные элементы полностью или частично выполнены из магнитотвердого материала и установлены после их намагничивания таким образом, что образуют систему чередующихся по окружности магнитных полюсов.In addition, in a synchronous electric generator, the end magnetic systems can be mounted with a 1/3 tooth division of the stator relative to each other, their ferromagnetic elements are fully or partially made of magnetically hard material and are installed after their magnetization in such a way that they form a system of alternating circles magnetic poles.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны продольный и поперечный разрезы однофазного генератора с электромагнитным возбуждением, на фиг.2 целостный магнитопровод, из котрого после его разрезания получают элементы магнитных систем статора и ротора. На фиг.3, 4., 5, показаны элементы, введение которых в конструкцию генератора расширяет его функциональные возможности до способности генерирования не только однофазного, но и трехфазного переменного тока без утраты безотходной технологии его изготовления.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows longitudinal and transverse sections of a single-phase generator with electromagnetic excitation, in Fig. 2 an integral magnetic circuit, from which, after cutting, the elements of the magnetic systems of the stator and rotor are obtained. Figure 3, 4., 5, shows the elements, the introduction of which into the design of the generator expands its functionality to the ability to generate not only single-phase, but also three-phase alternating current without losing the waste-free technology for its manufacture.

Синхронный электрический генератор содержит безобмоточный ротор 1, установленные соосно с валом три статорные обмотки 2, 3 и 4 и 2р равномерно размещенных по окружности П-образных ферромагнитных скоб 5 и 6, причем средняя 3 и одна из боковых статорных обмоток 4 охвачена одной группой из «р» расположенных через одну ферромагнитных скоб 5, а средняя 3 и другая боковая статорная обмотка 2 охвачена другой группой из «р» ферромагнитных скоб 6 и указанные группы скоб сдвинуты вдоль оси не менее чем на ширину средней статорной обмотки 3. П-образные ферромагнитные скобы статора 5 и 6 своими концами ориентированы вдоль оси генератора O-O. При этом скобы 5 одной группы направлены в противоположную сторону относительно скоб 6 другой их группы. Ротор генератора 1 выполнен в виде двух торцевых магнитных систем, расположенных по разные стороны статора. Каждая из магнитных систем ротора 1 образована «р» ферромагнитными элементами, выпоненными в виде П-образных скоб 7 и 8, выполненных из магнитомягкого материала и равномерно размещенных по окружности на закрепленных на валу 9 дисках 10 с шагом, равным шагу скоб статорных групп и образующих с ними при размещении их торцов напротив торцов статорных скоб замкнутые магнитные контуры, имеющие в продольном сечении генератора вид целостного витого магнитопровода 11 (фиг.2), разделенного на две части (5 и 7 на фиг.1) воздушным зазором δ, причем П-образные ферромагнитные скобы одной торцевой магнитной системы ротора расположены напротив другой его торцевой магнитной системы. Обмотка 3 (обмотка возбуждения) служит для создания магнитного поля в генераторе, а с обмоток 2 и 4 (обмоток якоря) генерируемая в нем электрическая энергия трансформируется в нагрузку. Ферромагнитные скобы статора 5, 6, и ротора 7, 8 выполнены из витых сердечников, изготовленных из ленты текстурированной электротехнической стали по технологии изготовления витых сердечников магнитных усилителей, дросселей и трансформаторов. Для исключения образования отходов, требуемые размеры ферромагнитных скоб обеспечиваются применением для каждого типоразмера генератора соответствующим выбором размеров специально изготовленного применительно к нему шаблона, на который производится навивка ферромагнитной ленты. Навивка ленты вдоль направления прокатки и совпадение с ним силовых линий магнитного поля в ферромагнитных скобах обеспечивают максимальное использование магнитных свойств стали.The synchronous electric generator contains a windingless rotor 1, three stator windings 2, 3 and 4 and 2p installed coaxially with the shaft and uniformly spaced around the circumference of U-shaped ferromagnetic brackets 5 and 6, the middle 3 and one of the side stator windings 4 being covered by one group of p "located through one ferromagnetic staples 5, and the middle 3 and the other lateral stator winding 2 is covered by another group of" p "ferromagnetic staples 6 and these groups of staples are shifted along the axis by at least the width of the middle stator winding 3. U-shaped ferro the stator magnetic brackets 5 and 6 are oriented at their ends along the axis of the O-O generator. In this case, the brackets 5 of one group are directed in the opposite direction relative to the staples 6 of their other group. The rotor of the generator 1 is made in the form of two end magnetic systems located on opposite sides of the stator. Each of the magnetic systems of the rotor 1 is formed by a “p” ferromagnetic elements, made in the form of U-shaped brackets 7 and 8, made of soft magnetic material and uniformly placed around the circumference on disks 10 mounted on the shaft 9 with a step equal to the pitch of the stator groups and forming with them, when placing their ends opposite the ends of the stator brackets, closed magnetic circuits having in the longitudinal section of the generator a view of an integral twisted magnetic circuit 11 (Fig. 2), divided into two parts (5 and 7 in Fig. 1) by an air gap δ, where P- figurative ferromagnetic brackets of one end rotor magnetic system are located opposite its other end magnetic system. Winding 3 (field winding) serves to create a magnetic field in the generator, and from windings 2 and 4 (armature windings), the electric energy generated in it is transformed into a load. The ferromagnetic brackets of the stator 5, 6, and rotor 7, 8 are made of twisted cores made of textured electrical steel tape using the manufacturing technology of twisted cores of magnetic amplifiers, chokes, and transformers. To exclude the generation of waste, the required sizes of ferromagnetic brackets are ensured by using for each size of the generator an appropriate choice of sizes of a template specially made for it, onto which the ferromagnetic tape is wound. The winding of the tape along the rolling direction and the coincidence of the magnetic field lines in the ferromagnetic brackets ensure maximum use of the magnetic properties of the steel.

Отсутствие углового смещения торцевых магнитных систем ротора друг относительно друга позволяет исключить появление переменной составляющей в потокосцеплении и ЭДС обмотки возбуждения и искажения вследствие этого формы кривой напряжения генератора.The absence of angular displacement of the end magnetic systems of the rotor relative to each other eliminates the appearance of a variable component in the flux linkage and EMF of the excitation winding and distortion as a result of this shape of the generator voltage curve.

Синхронный электрический генератор работает следующим образом.Synchronous electric generator operates as follows.

Работа генератора практически характеризуется периодическим изменением магнитной проводимости воздушного зазора между торцевыми поверхностями П-образных скоб статора и ферромагнитными элементами ротора при его вращении.The operation of the generator is practically characterized by a periodic change in the magnetic conductivity of the air gap between the end surfaces of the U-shaped stator brackets and the ferromagnetic elements of the rotor during its rotation.

При размещении торцевых поверхностей скоб статора и ротора друг против друга проводимость воздушного зазора на длине полюсного деления статора максимальна, а после поворота его на половину полюсного деления статора (когда торцевые поверхности П-образных скоб ротора располагаются между торцевыми поверхностями скоб статора) она минимальна. Частота пульсаций магнитной проводимости при вращении ротораWhen placing the end surfaces of the stator and rotor brackets against each other, the conductivity of the air gap at the length of the stator pole division is maximum, and after turning it half the stator pole division (when the end surfaces of the U-shaped rotor brackets are located between the end surfaces of the stator brackets) it is minimal. Pulsation frequency of magnetic conductivity during rotor rotation

f=pn/60,f = pn / 60,

где n - частота вращения ротора.where n is the rotor speed.

С такой же частотой без изменения знака (направления) пульсируют магнитный поток в каждой П-образной скобе статора и потокосцепления обмоток 2 и 4. Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение обмотки возбуждения 3, вследствие сдвига переменных составляющих магнитного потока в обращенных в противоположные стороны ферромагнитных скоб статора на 180 электрических градусов, от угла поворота ротора не зависит и равен сумме постоянных составляющих магнитных потоков в ферромагнитных скобах статора, обращенных в одну и ту же сторону.With the same frequency, without changing sign (direction), the magnetic flux pulsates in each U-shaped stator bracket and the flux linkage of windings 2 and 4. Magnetic flux penetrating the cross section of the field winding 3, due to the shift of the alternating components of the magnetic flux in the opposite direction of the ferromagnetic brackets stator by 180 electrical degrees, does not depend on the angle of rotation of the rotor and is equal to the sum of the constant components of the magnetic fluxes in the stator ferromagnetic brackets facing the same direction.

Для расширения области применения полезной модели, которая ограничена системами электроснабжения однофазного переменного тока, можно полностью сохранив конструктивные элементы и их взаимное расположение в генераторе, сдвинуть торцевые магнитные системы ротора на одну треть полюсного деления статора и ферромагнитные элементы этих систем выполнить, а целиком или частично из магнитотвердого материала (из сплавов постоянных магнитов) с установкой их после намагничивания на места скоб, изготовленных из магнитомягккого материала, причем так, чтобы образовалась система чередующихся по окружности полюсов. Ферромагнитные скобы статора в этом случае исполнения генератора выполняются разрезанием витого сердечника с соответствующими размерами на две равные части, а обмотка возбуждения 3 в нем выполняется с тем же числом витков и таких же размеров, как и обмотки 2 и 4. В совокупности же обмотки 2, 3 и 4 при введении в магнитную цепь генератора постоянных магнитов и соединении их в звезду или треугольник образуют трехфазную обмотку.To expand the scope of the utility model, which is limited by the power supply systems of single-phase alternating current, it is possible to completely preserve the structural elements and their relative position in the generator, to move the end magnetic systems of the rotor by one third of the pole division of the stator and the ferromagnetic elements of these systems to complete, or in whole or in part hard magnetic material (from alloys of permanent magnets) with their installation after magnetization in place of staples made of soft magnetic material, and so that a system of alternating poles is formed around the circumference. In this case, the stator ferromagnetic brackets are made by cutting the twisted core with the corresponding dimensions into two equal parts, and the field winding 3 in it is made with the same number of turns and the same sizes as windings 2 and 4. Together, the windings 2, 3 and 4, when a permanent magnet generator is introduced into the magnetic circuit and connected to a star or triangle, they form a three-phase winding.

На фиг.3, 4 и 5 в качестве примера показаны схема размещения и ориентция полюсов постоянных магнитов 12 на обращенной к торцам статорных скоб поверхности дисков 10 и конструктивные варианты исполнения ферромагнитных скоб ротора при изготовлении их полностью (фиг.4) и частично (фиг.5) из сплавов постоянных магнитов. На фиг.6 приведена векторная диаграмма, поясняющая принцип формировния трехфазной обмотки в генераторе с возбуждением от постоянных магнитов. На фиг.7 показана электрическая схема соединения обмоток 2, 3 и 4 в звезду.FIGS. 3, 4 and 5 show, by way of example, the arrangement and orientation of the poles of the permanent magnets 12 on the surface of the disks 10 facing the ends of the stator brackets and the structural versions of the ferromagnetic rotor brackets in their manufacture in full (FIG. 4) and partially (FIG. 5) from alloys of permanent magnets. 6 is a vector diagram explaining the principle of formation of a three-phase winding in a generator with excitation from permanent magnets. 7 shows an electrical diagram of the connection of the windings 2, 3 and 4 in a star.

Постоянные магниты 12 на фиг.3 и 4 изготовлены целостными в виде П-образных скоб, а на фиг.5 призматической формы с объединяющим их полюсы ярмом 13. При выполнении дисков 10 ротора из ферромагнитного материала они выполняют функции ярма для всех расположенных на каждом из них постоянных магнитовThe permanent magnets 12 in FIGS. 3 and 4 are made integral in the form of U-shaped brackets, and in FIG. 5 they are prismatic in shape with the yoke 13 connecting them. When performing rotor disks 10 of ferromagnetic material, they perform the yoke functions for all located on each of permanent magnets

Преобразование магнитной системы генератора из однофазной в трехфазную простой заменой магнитомягкого ферромагнитного материала магнитотвердым при сдвиге торцевых магнитных систем ротора на треть полюсного деления статора обусловлена тем, что кривые изменения магнитных потоков, сцепленных с витками ω2 и ω4 обмоток 2 и 4 смещаются друг относительно друга на 120 электрических градусов, а кривая изменения магнитного потока, сцепленного с витками w3 обмотки 3, охватывающей распределенные по окружности меньшего радиуса и ориентированные вдоль оси генератора участки ферромагнитных скоб статора, при равной с ними амплитуде оказывается смещенной относительно каждой из этих кривых на 60 электрических градусов, а ее амплитуда равна амплитудам этих кривых. На такие же углы смещены и векторы ЭДС обмоток. Приведенная на фиг.6 диаграмма векторов ЭДС определяет их взаимное расположение при одинаковой ориентации направления их намотки относительно оси машины. Для получения симметричной трехфазной системы векторов ЭДС в этом случае достаточно при соединении обмоток в звезду или треугольник принять за начало обмотки 3 ее конец.The transformation of the generator’s magnetic system from single-phase to three-phase by simply replacing soft magnetic ferromagnetic material with hard magnetic material when the rotor end magnetic systems are shifted by a third of the pole division of the stator is due to the fact that the magnetic flux variation curves coupled to the turns of ω 2 and ω 4 of windings 2 and 4 are shifted relative to each other 120 electrical degrees, and the curve of change of magnetic flux linked with the coil windings 3 w 3 of smaller radius hugging circumferentially distributed and oriented tm eh axis of the generator stator portions ferromagnetic brackets, with equal amplitude with them is offset with respect to each of these curves by 60 electrical degrees, and its amplitude is equal to the amplitudes of these curves. The vectors EMF of the windings are shifted by the same angles. The diagram of EMF vectors shown in FIG. 6 determines their relative position with the same orientation of the direction of their winding relative to the axis of the machine. To obtain a symmetric three-phase system of EMF vectors in this case, it is enough to take the end of the winding 3 as the beginning of the winding when connecting the windings to a star or triangle.

Частота тока генератора с возбуждением от постоянных магнитов вдвое ниже частоты тока генератора с электромагнитным возбуждением при одинаковом с ним числе ферромагнитных элементов торцевых систем ротора, а степень использования магнитного потока и активных материалов выше вследствие отсутствия в магнитолроводе постоянной составляющей магнитного потока.The frequency of the current generator with excitation from permanent magnets is half the frequency of the current of the generator with electromagnetic excitation with the same number of ferromagnetic elements of the end systems of the rotor, and the degree of use of the magnetic flux and active materials is higher due to the absence of a constant component of the magnetic flux in the magnetic circuit.

Использование полезной модели позволяет получить минимальные потери в стали, за счет выполнения ферромагнитных элементов ротора шихтованными и замыкания вихревых токов поперек листов. Кроме того это обеспечивает практически стопроцентное использование ферромагнитного материала заготовок при изготовлении магнитопровода и максимальное использование его магнитных свойств.Using the utility model allows to obtain minimal losses in steel, due to the performance of the ferromagnetic elements of the rotor laden and the closure of the eddy currents across the sheets. In addition, this ensures almost one hundred percent use of the ferromagnetic material of the workpieces in the manufacture of the magnetic circuit and the maximum use of its magnetic properties.

Claims (2)

1. Синхронный электрический генератор, содержащий безобмоточный ротор, статор, образованный установленными соосно с валом тремя обмотками и четным числом, равным 2р, равномерно размещенных по окружности П-образных ферромагнитных скоб, причем средняя и одна из боковых статорных обмоток охвачена одной группой из р расположенных через одну ферромагнитных скоб, средняя и другая боковая статорная обмотка охвачена другой группой из р ферромагнитных скоб, и указанные группы скоб сдвинуты вдоль оси не менее чем на ширину статорной обмотки, отличающийся тем, что П-образные скобы своими концами ориентированы вдоль оси машины и скобы одной группы направлены в противоположную сторону относительно скоб другой, а ротор выполнен в виде двух торцевых магнитных систем, расположенных по разные стороны статора, каждая из которых образована р ферромагнитными элементами, также имеющими форму П-образных скоб, равномерно размещенных по окружности с шагом, равным шагу скоб статорных групп, и образующих с ними замкнутые магнитные контуры, имеющие в продольном сечении генератора вид целостного витого магнитопровода, разделенного на две части воздушным зазором, причем П-образные ферромагнитные скобы одной торцевой магнитной системы ротора расположены напротив ферромагнитных скоб другой его торцевой магнитной системы.1. A synchronous electric generator containing a windingless rotor, a stator formed by three windings mounted coaxially with the shaft and an even number equal to 2p, uniformly spaced around the circumference of the U-shaped ferromagnetic staples, the middle and one of the side stator windings covered by one group of p located through one ferromagnetic staples, the middle and other lateral stator windings are covered by another group of p ferromagnetic staples, and these groups of staples are shifted along the axis by at least the width of the stator winding, characterized in that the U-shaped brackets are oriented at their ends along the machine axis and the brackets of one group are directed in the opposite direction relative to the brackets of the other, and the rotor is made in the form of two end magnetic systems located on different sides of the stator, each of which is formed by p ferromagnetic elements, also having the shape of U-shaped staples uniformly spaced around the circle with a step equal to the staples of the stator groups, and forming closed magnetic circuits with them, having in the longitudinal section of the generator a holistic a twisted magnetic circuit, divided into two parts by an air gap, and the U-shaped ferromagnetic brackets of one end magnetic system of the rotor are located opposite the ferromagnetic brackets of its other end magnetic system. 2. Синхронный электрический генератор по п.1, отличающийся тем, что торцевые магнитные системы установлены со сдвигом относительно друг друга на 1/3 зубцового деления статора, их ферромагнитные элементы полностью или частично выполнены из магнитотвердого материала и установлены после их намагничивания таким образом, что образуют систему чередующихся по окружности магнитных полюсов.
Figure 00000001
2. The synchronous electric generator according to claim 1, characterized in that the end magnetic systems are mounted with a 1/3 shift of the stator relative to each other, their ferromagnetic elements are fully or partially made of magnetically hard material and are installed after their magnetization in such a way that form a system of magnetic poles alternating around the circumference.
Figure 00000001
RU2012157636/07U 2012-12-27 2012-12-27 SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR RU128415U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012157636/07U RU128415U1 (en) 2012-12-27 2012-12-27 SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012157636/07U RU128415U1 (en) 2012-12-27 2012-12-27 SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU128415U1 true RU128415U1 (en) 2013-05-20

Family

ID=48804458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012157636/07U RU128415U1 (en) 2012-12-27 2012-12-27 SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU128415U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532250C1 (en) * 2013-05-27 2014-11-10 Сергей Григорьевич Игнатьев Electric generator based on permanent magnets
RU2619142C1 (en) * 2016-04-25 2017-05-12 Георгий Анатольевич Лекомцев Magnetic amplifier
RU2777510C1 (en) * 2021-11-17 2022-08-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Electric generator rotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532250C1 (en) * 2013-05-27 2014-11-10 Сергей Григорьевич Игнатьев Electric generator based on permanent magnets
RU2619142C1 (en) * 2016-04-25 2017-05-12 Георгий Анатольевич Лекомцев Magnetic amplifier
RU2777510C1 (en) * 2021-11-17 2022-08-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Electric generator rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5682600B2 (en) Rotating electrical machine rotor
US8294322B2 (en) Rotating electrical machine
JP6303311B2 (en) Synchronous reluctance motor
KR20120011314A (en) Rotating electrical machine, linear motion electrical machine, and wind generator system
CN108964396A (en) Stator partition type replaces pole hybrid excitation motor
WO2020191815A1 (en) Series magnetic circuit-type double-layer hybrid permanent magnet memory motor
JP2016154406A (en) Rotary electric machine
JP2016540488A (en) Inductive polarization BLDC motor
CN104467333A (en) Rotor excitation multi-phase reluctance motor and control method thereof
Singh et al. Sinusoidal shaped surface permanent magnet motor using cold spray additive manufacturing
CN103825380A (en) Low-cogging-torque flux switching permanent magnet motor
WO2012063401A1 (en) Brushless dc motor, and method for controlling same
JP2008067561A (en) Permanent-magnet electromotor
RU128415U1 (en) SYNCHRONOUS ELECTRIC GENERATOR
Lee et al. Design of dual structural axial flux permanent magnet generator for small wind turbine
JP4323940B2 (en) Exciter, field machine, and synchronous machine using the same
Kataoka et al. Design of high torque PM vernier motor
JP5596646B2 (en) Rotating electric machine
CN111224477A (en) Parallel structure brushless mixed excitation synchronous generator based on harmonic winding excitation
CN106981937B (en) A kind of rotor misconstruction motor
JP2007202292A (en) Exciter
US20150084467A1 (en) Reduced Reaction Rotary Alternating Current Generator
Kakihata et al. Design of surface permanent magnet-type vernier motor
JP6485073B2 (en) Rotating electric machine
RU116714U1 (en) MAGNETO-DISK MACHINE

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20171228