RU155573U1

RU155573U1 - Каскадный электрический генератор на постоянных магнитах

Info

Publication number: RU155573U1
Application number: RU2014143555/07U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Линар Шамилевич Биктимиров; Ленар Рафаэлевич Закиров; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2015-10-10

Abstract

1. Каскадный электрический генератор на постоянных магнитах, содержащий четыре одинаковые ступени с неподвижными явнополюсными статорами и двухсекционными статорными обмотками, размещенными на боковых участках П-образных зубцов статора с полюсными наконечниками, ротор, выполненный в виде того же количества ступеней, размещенных на общей оси, и ряда постоянных магнитов, размещенных по образующей каждой роторной ступени, число которых равно числу зубцов статора, отличающийся тем, что явнополюсные статоры всех ступеней скреплены в ряд таким образом, что полюсные наконечники зубцов каждой ступени статора оказываются расположенными один против другого на одной линии вдоль оси генератора2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты каждого ряда сдвинуты относительно предыдущего последовательно в одном направлении на величину, по образующей роторных ступеней, равную половине ширины постоянных магнитов.3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что расстояние между соседними постоянными магнитами в каждой роторной ступени по их образующей кратно их ширине.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, как электрические гидро-, ветро- и дизельгенераторы.

Известно устройство, содержащее неподвижный явнополюсный статор с двухсекционными статорными обмотками, размещенными на зубцах статора, выполненными в виде спаренных и параллельных участков с замкнутыми внутренними торцами полюсными наконечниками из ферромагнитного материала (см. Патент на полезную модель №137162, опубл. 27.01.2014 Бюл. №3), прототип.

Недостатком прототипа, как генератора, является наличие больших потерь на предотвращение сил торможения, обусловленных дискретностью сил притяжения постоянных магнитов к полюсам П-образных зубцов статора, что приводит к наличию тангенциальных тормозящих сил, которые растут при увеличении мощности генератора и снижают КПД.

Технический результат заключается в устранении указанного недостатка путем достижения компенсации тангенциальных составляющих сил притяжения дискретно расположенных по образующей ротора постоянных магнитов к полюсам зубцов статора.

Технический результат достигается тем, что каскадный электрический генератор на постоянных магнитах содержит четыре одинаковых ступени с неподвижными явнополюсными статорами и двухсекционными статорными обмотками, размещенными на боковых участках П-образных зубцов статора с полюсными наконечниками, ротор, выполненный в виде того же количества ступеней, размещенных на общей оси, и рядом постоянных магнитов, размещенных по образующей каждой роторной ступени, число которых равно числу зубцов статора. Особенностью является то, что явнополюсные статоры всех ступеней скреплены в ряд таким образом, что полюсные наконечники зубцов каждой ступени статора оказываются расположенными один против другого на одной линии вдоль оси генератора. Постоянные магниты каждого ряда сдвинуты относительно предыдущего последовательно в одном направлении на величину, по образующей роторных ступеней, равную половине ширины постоянных магнитов. Расстояние между соседними постоянными магнитами в каждой роторной ступени по их образующей кратно их ширине.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: Фиг. 1 - схематическое изображение общего вида каскодного электрического генератора на постоянных магнитах; Фиг. 2 - взаимное расположение полюсных наконечников зубцов статора и постоянных магнитов роторных ступеней генератора в развернутом виде; Фиг. 3 - изображения перекрытия площадей постоянных магнитов с полюсными наконечниками зубцов статора при произвольном положении ротора.

Каскадный электрический генератор на постоянных магнитах (Фиг. 1) содержит четыре одинаковых ступени 1 с неподвижными явнополюсными статорами 2 и двухсекционными статорными обмотками 3, размещенными на боковых участках 4 П-образных зубцов статора 2 с полюсными наконечниками 5, ротор, выполненный в виде того же количества ступеней 6, размещенных на общей оси 7, и рядом постоянных магнитов 8, размещенных по образующей каждой роторной ступени 6, число которых равно числу зубцов статора 2. Явнополюсные статоры 2 всех ступеней 1 скреплены в ряд таким образом, что полюсные наконечники 5 зубцов каждой ступени статора 2 оказываются расположенными один против другого на одной линии вдоль оси 7 генератора (Фиг. 2). Постоянные магниты 8 каждого ряда сдвинуты относительно предыдущего последовательно в одном направлении на величину Δ по образующей роторных ступеней 6, равную половине ширины a постоянных магнитов 8. Расстояние Δ между соседними постоянными магнитами 8 в каждой роторной ступени 6 по их образующей кратно их ширине a.

В предложенной конструкции генератора при любом угловом положении ротора тангенциальные составляющие сил F₁, F₂, F₃, F₄притяжения постоянных магнитов 8 к полюсным наконечникам 5 зубцов статора 2 (Фиг. 3) оказываются взаимно скомпенсированы. Это обусловлено тем, что при направлении вращения ротора по вектору υ тангенциальные составляющие сил F₁ притяжения и сил F₄ торможения, а также F₂ и F₃, оказываются ровными между собой соответственно ввиду равенства их потоков сцепления на основании равенства площадей перекрытия постоянных магнитов 8 с полюсными наконечниками 5 зубцов статора 2. Результатом является снижение потерь мощности, затрачиваемой на вращение ротора и повышение КПД генератора.

Claims

1. Каскадный электрический генератор на постоянных магнитах, содержащий четыре одинаковые ступени с неподвижными явнополюсными статорами и двухсекционными статорными обмотками, размещенными на боковых участках П-образных зубцов статора с полюсными наконечниками, ротор, выполненный в виде того же количества ступеней, размещенных на общей оси, и ряда постоянных магнитов, размещенных по образующей каждой роторной ступени, число которых равно числу зубцов статора, отличающийся тем, что явнополюсные статоры всех ступеней скреплены в ряд таким образом, что полюсные наконечники зубцов каждой ступени статора оказываются расположенными один против другого на одной линии вдоль оси генератора

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты каждого ряда сдвинуты относительно предыдущего последовательно в одном направлении на величину, по образующей роторных ступеней, равную половине ширины постоянных магнитов.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что расстояние между соседними постоянными магнитами в каждой роторной ступени по их образующей кратно их ширине.