RU190521U1 - Обратимый генератор - Google Patents
Обратимый генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU190521U1 RU190521U1 RU2019109742U RU2019109742U RU190521U1 RU 190521 U1 RU190521 U1 RU 190521U1 RU 2019109742 U RU2019109742 U RU 2019109742U RU 2019109742 U RU2019109742 U RU 2019109742U RU 190521 U1 RU190521 U1 RU 190521U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- magnets
- magnetic cores
- working windings
- mutual intersection
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, предназначенным для преобразования энергии механического движения в электрическую энергию и обратно. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении арсенала технических средств, используемых в качестве обратимых генераторов в трехфазных цепях, достигается в устройстве, содержащем первый диск, закрепленный с возможностью вращения на валу, и на котором по краю вдоль установочной окружности равномерно через одинаковые интервалы закреплено четное число магнитов с чередующейся намагниченностью, и магнитопроводы с рабочими обмотками, размещенные возле первого диска с воздушным зазором, разделяющим магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, а также второй диск, аналогичный первому диску, который закреплен параллельно первому диску с возможностью вращения на том же валу синхронно с первым диском по другую сторону магнитопроводов с рабочими обмотками с обеспечением воздушного зазора, разделяющего размещенные на нем магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, причем пространственно размещенные один против другого постоянные магниты на первом и втором дисках имеют противоположную намагниченность, причем магнитопроводы с рабочими обмотками разделены на три равные группы, первая из которых ориентирована относительно постоянных магнитов таким образом, что, когда площадь их взаимного пересечения составляет 1/3, то для второй группы площадь взаимного пересечения составляет 2/3, а для третьей группы площадь взаимного пересечения составляет 1. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, предназначенным как для преобразования энергии механического движения в электрическую энергию, так, и, наоборот, электрической энергии в механическую.
Известно техническое решение, содержащие цилиндрический корпус, два магнитных сердечника цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенных внутри цилиндрического корпуса и обращенных друг к другу одноименными полюсами, две цилиндрические катушки с осевыми обмотками, размещенные на цилиндрическом корпусе над соответствующими магнитными сердечниками [RU 83373, Н02К 35/02, 27.01.2011].
Недостатком устройства является недостаточная эффективность преобразования механической энергии в электрический ток.
Известен также электрический генератор [RU 101881, Н02К 35/02, 27.01.2011], содержащий цилиндрический корпус, два магнитных сердечника цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенных внутри цилиндрического корпуса и обращенных друг к другу одноименными полюсами, две цилиндрические катушки с осевыми обмотками, размещенные на цилиндрическом корпусе над соответствующими магнитными сердечниками.
Недостатком этого технического решения также является недостаточная эффективность преобразования механической энергии в электрический ток.
Близким по технической сущности к предложенному является электрический генератор [RU 2654079, С2, Н02К 35/02, 16.05.2018], содержащий цилиндрический корпус, два магнитных сердечника цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенных внутри цилиндрического корпуса и обращенных друг к другу одноименными полюсами, две цилиндрические катушки с осевыми обмотками, размещенные на цилиндрическом корпусе над соответствующими магнитными сердечниками, и цилиндрическую катушку с радиальной обмоткой, расположенной на цилиндрическом корпусе между цилиндрическими катушками с осевыми обмотками.
Недостатком этого технического решения является относительно низкая эффективность преобразования механической энергии в электрический ток.
Кроме того, известен электрический генератор [RU 182991, U1, Н02К 35/02, 07.09.2018],содержащий два магнитопровода, обращенных друг к другу, первую пару рабочих катушек и первую пару постоянных магнитов, выполненную с возможностью горизонтального крепления на приводе линейного генератора, вторая пара постоянных магнитов, выполненная с возможностью горизонтального крепления на приводе генератора, и вторая пара рабочих катушек, причем магнитопроводы выполнены П-образными в плане и обращены друг к другу вертикальными элементами, в зазоре между одноименными вертикальными элементами магнитопроводов размещены соответствующие пары постоянных магнитов на расстоянии между парами, соответствующему расстоянию между парами вертикальных элементов магнитопроводов, при этом, постоянные магниты в каждой паре выполнены с противоположной полярностью и установлены с регулируемым зазором, а рабочие катушки, выполненные в виде обмоток вертикальных элементов магнитопроводов, соединены в единую электрическую цепь, выход которой является выходом линейного генератора.
Помимо указанных выше, известно электромагнитное устройство, выполненное с возможностью обратимой работы в качестве генератора и в качестве электродвигателя [RU 2510559, С2, Н02К 1/18, Н02К 1/14, Н02К 7/18, Н02К 16/04, 27.03.2014], содержащее ротор, вращающийся вокруг оси и несущий множество магнитов, распределенных через одинаковые интервалы и с чередующимися ориентациями в, по существу, кольцеобразной структуре, статор, содержащий, по меньшей мере, одно магнитное ярмо, имеющее пару выступающих плеч, которые проходят к магнитам и несут соответствующую катушку для электрического соединения с использующимся устройством или силовым драйвером, причем, по меньшей мере, одно магнитное ярмо является частью одной и той же замкнутой магнитной цепи, совместно с парой магнитов, противолежащих плечам ярма в заданный момент времени, и воздушным зазором, отделяющим ярмо от магнитов, причем, по меньшей мере, одно магнитное ярмо установлено независимо на собственной опоре, снабженной регулирующими блоками, которые выполнены с возможностью регулирования положения ярма относительно противолежащих магнитов, и образует вместе с его катушками, его опорой и его регулирующими блоками элементарную ячейку статора, которая может быть многократно повторена для образования обратимого электромагнитного устройства, включающего в себя однофазные или многофазные модули.
Недостатком этого технического решения является относительно низкая габаритная мощность генератора и эффективность преобразования механической энергии в электрическую и обратное преобразование электрической энергии в механическую.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является электромагнитное устройство, выполненное с возможностью обратимой работы в качестве генератора и в качестве электродвигателя [US 2016308411, А1, Н02К 1/18, Н02К 16/02, 20.10.2016], содержащее первый диск, закрепленный с возможностью вращения на валу и на котором по краю вдоль установочной окружности равномерно через одинаковые интервалы закреплено четное число магнитов с чередующейся намагниченностью, а также магнитопроводы с рабочими обмотками, размещенные возле первого диска с воздушным зазором, разделяющим магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, и второй диск, аналогичный первому диску, который закреплен параллельно первому диску с возможностью вращения на том же валу синхронно с первым диском по другую сторону магнитопроводов с рабочими обмотками с обеспечением воздушного зазора, разделяющего размещенные на нем магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, причем пространственно размещенные один против другого постоянные магниты на первом и втором дисках имеют противоположную намагниченность.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в трехфазных электрических цепях. Это сужает арсенал технических средств, которые могут быть использованы в качестве обратимых электрических генераторов.
Поставленная задача заключается в расширении арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве обратимых электрических генераторов путем создания обратимого генератора для электрических трехфазных цепей.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве обратимых электрических генераторов в трехфазных цепях.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается в генераторе, содержащем первый диск, закрепленный с возможностью вращения на валу и на котором по краю вдоль установочной окружности равномерно через одинаковые интервалы закреплено четное число магнитов с чередующейся намагниченностью, магнитопроводы с рабочими обмотками, размещенные возле первого диска с воздушным зазором, разделяющим магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, а также второй диск, аналогичный первому диску, который закреплен параллельно первому диску с возможностью вращения на том же валу синхронно с первым диском по другую сторону магнитопроводов с рабочими обмотками с обеспечением воздушного зазора, разделяющего размещенные на нем магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, причем пространственно размещенные один против другого постоянные магниты на первом и втором дисках имеют противоположную намагниченность, согласно полезной модели, магнитопроводы с рабочими обмотками разделены на три равные группы, первая из которых ориентирована относительно постоянных магнитов таким образом, что, когда площадь их взаимного пересечения составляет 1/3, то для второй группы площадь взаимного пересечения составляет 2/3, а для третьей группы площадь взаимного пересечения составляет 1. На чертеже представлен обратимый генератор:
- на фиг. 1 - функциональная схема обратимого генератора;
- на фиг. 2 - иллюстрация деления рабочих обмоток на группы при использовании обратимого генератора в трехфазном режиме.
Обратимый генератор (фиг. 1) содержит первый диск 1, закрепленный с возможностью вращения на валу 2 и на котором по краю вдоль установочной окружности равномерно через одинаковые интервалы закреплено четное число постоянных магнитов 3-1…3-2n с чередующейся намагниченностью, а также магнитопроводы 4 с рабочими обмотками 5, размещенные возле первого диска 1 с воздушным зазором, разделяющим магниты 3-1…3-2n и магнитопроводы 4 с рабочими обмотками 5.
Кроме того, обратимый генератор содержит второй диск 6, аналогичный первому диску 1, который закреплен параллельно первому диску 1 с возможностью вращения на том же валу 2 синхронно с первым диском 1 по другую сторону магнитопроводов 4 с рабочими обмотками 5 с обеспечением воздушного зазора, разделяющего размещенные на нем постоянные магниты 7-1…7-2n и магнитопроводы 4 с рабочими обмотками 5.
Особенностью предложенного обратимого генератора является то, что пространственно размещенные один против другого постоянные магниты 3-1…3-2n на первом диске 1 и постоянные магниты 7-1…7-2n на втором диске 6 имеют противоположную намагниченность.
При этом магнитопроводы с рабочими обмотками разделены на три равные группы, первая из которых ориентирована относительно постоянных магнитов таким образом, то, когда площадь их взаимного пересечения составляет 1/3, то для второй группы площадь взаимного пересечения составляет 2/3, а для третьей группы площадь взаимного пересечения составляет 1.
Работает обратимый генератор следующим образом.
Обратимый генератор включает в себя два синхронно вращающиеся диска 1 и 6, жестко посаженных на вал 2. На дисках 1 и 6 закреплены постоянные магниты, соответственно, 3-1…3-2n и 7-1…7-2n. Постоянные магниты на дисках 1 и 6 расположены равномерно, то есть угол между осями магнитов является величиной постоянной и равен А=360/2n, где 2n-четное число магнитов на диске. Пространственно постоянные магниты на дисках 1 и 6 расположены один против другого, причем, намагниченность магнитов противоположна, как и соседних магнитов на дисках 1 и 6.
Между дисками закреплены магнитопроводы 4, на которых расположены рабочие обмотки 5. Между магнитами 3-1…3-2n и 7-1…7-2n и магнитопроводами 4 имеется зазор. Величина зазора должна быть минимально возможной, но исключающей трение магнитов о магнитопровод.
При вращении дисков 1 и 6 в магнитопроводах 4 возникает переменный магнитный поток, который наводит в обмотках 5 переменную эдс.
Магнитопроводы 4 с рабочими обмотками 5 целесообразно объединить, как минимум, в три группы. Каждая группа характеризуется начальным положением относительно постоянных магнитов на дисках 1 и 6 (фиг. 2, заштрихованный прямоугольник). Рабочие обмотки 5 каждой группы могут быть соединены параллельно, последовательно или параллельно-последовательно, так как фазы процессов в магнитопроводах 4 совпадают. Первая группа магнитопроводов расположена относительно постоянных магнитов таким образом, что, когда площадь их взаимного пересечения составляет 1/3, то для второй группы площадь взаимного пересечения составляет 2/3, а для третьей группы площадь взаимного пересечения составляет 1.
Такая компоновка позволяет использовать генератор в качестве генератора трехфазного напряжения, а при подаче трехфазного напряжения на рабочие обмотки 5 использовать генератор в качестве двигателя. Так может быть реализована обратимость генератора в трехфазных цепях.
Таким образом, благодаря предложенному усовершенствованию известного технического решения достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве обратимых электрических генераторов в трехфазных цепях.
Claims (1)
- Обратимый генератор, содержащий первый диск, закрепленный с возможностью вращения на валу и на котором по краю вдоль установочной окружности равномерно через одинаковые интервалы закреплено четное число магнитов с чередующейся намагниченностью, и магнитопроводы с рабочими обмотками, размещенные возле первого диска с воздушным зазором, разделяющим магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, а также второй диск, аналогичный первому диску, который закреплен параллельно первому диску с возможностью вращения на том же валу синхронно с первым диском по другую сторону магнитопроводов с рабочими обмотками с обеспечением воздушного зазора, разделяющего размещенные на нем магниты и магнитопроводы с рабочими обмотками, причем пространственно размещенные один против другого постоянные магниты на первом и втором дисках имеют противоположную намагниченность, отличающийся тем, что магнитопроводы с рабочими обмотками разделены на три равные группы, первая из которых ориентирована относительно постоянных магнитов таким образом, что, когда площадь их взаимного пересечения составляет 1/3, то для второй группы площадь взаимного пересечения составляет 2/3, а для третьей группы площадь взаимного пересечения составляет 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109742U RU190521U1 (ru) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Обратимый генератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109742U RU190521U1 (ru) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Обратимый генератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190521U1 true RU190521U1 (ru) | 2019-07-03 |
Family
ID=67216131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019109742U RU190521U1 (ru) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Обратимый генератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190521U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200737U1 (ru) * | 2020-06-17 | 2020-11-09 | Сергей Николаевич Ермаков | Обратимый генератор |
RU203771U1 (ru) * | 2021-01-27 | 2021-04-21 | Сергей Николаевич Ермаков | Обратимый генератор |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802753A1 (de) * | 1978-01-23 | 1979-07-26 | Weh Herbert | Schnelllaufender fahrzeugantrieb |
RU2427067C1 (ru) * | 2009-12-25 | 2011-08-20 | Сергей Михайлович Есаков | Магнитоэлектрический генератор |
RU2470442C2 (ru) * | 2010-09-27 | 2012-12-20 | Вячеслав Викторович Кияшко | Электромагнитный двигатель |
RU124457U1 (ru) * | 2012-09-12 | 2013-01-20 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ВДМ-технологии" | Синхронная электрическая машина с осевым магнитным потоком |
RU166555U1 (ru) * | 2016-04-28 | 2016-12-10 | Андрей Александрович Нестеренко | Дисковый генератор |
-
2019
- 2019-04-03 RU RU2019109742U patent/RU190521U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802753A1 (de) * | 1978-01-23 | 1979-07-26 | Weh Herbert | Schnelllaufender fahrzeugantrieb |
RU2427067C1 (ru) * | 2009-12-25 | 2011-08-20 | Сергей Михайлович Есаков | Магнитоэлектрический генератор |
RU2470442C2 (ru) * | 2010-09-27 | 2012-12-20 | Вячеслав Викторович Кияшко | Электромагнитный двигатель |
RU124457U1 (ru) * | 2012-09-12 | 2013-01-20 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ВДМ-технологии" | Синхронная электрическая машина с осевым магнитным потоком |
RU166555U1 (ru) * | 2016-04-28 | 2016-12-10 | Андрей Александрович Нестеренко | Дисковый генератор |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200737U1 (ru) * | 2020-06-17 | 2020-11-09 | Сергей Николаевич Ермаков | Обратимый генератор |
RU203771U1 (ru) * | 2021-01-27 | 2021-04-21 | Сергей Николаевич Ермаков | Обратимый генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102150817B1 (ko) | 향상된 영구 자석 자속밀도를 갖는 개선된 dc 전기 모터/발전기 | |
Zhu et al. | Novel linear flux-switching permanent magnet machines | |
Park et al. | A performance study on a permanent magnet spherical motor | |
US6373161B1 (en) | Periodic air gap electric generator | |
JP6833167B2 (ja) | 軸方向磁束回転ジェネレータ、電子回路、発電方法、電気、風力タービン、軸方向磁束回転ジェネレータの設計方法 | |
CN105245073A (zh) | 定子永磁型双凸极盘式电机 | |
US7638917B2 (en) | Electrical rotating machine | |
RU190521U1 (ru) | Обратимый генератор | |
JP2021145544A (ja) | 相補的で一方向磁性の回転子/固定子組立体の対 | |
JP2013502199A (ja) | マルチロータを備える一定空隙型パルスモータクラスタ | |
EP2800257A1 (en) | Electromagnetic generator | |
EP2495853A1 (en) | Magneto-electric motor | |
Cardoso et al. | The new type brushless generator | |
CN1933286B (zh) | 一种新型永磁无刷直流四象限电机 | |
CN104604103A (zh) | 永磁交流发电机 | |
Borchardt et al. | Analytical magnetic circuit design optimization of electrical machines with air gap winding using a Halbach array | |
KR102053719B1 (ko) | 복합 발전기 | |
RU200737U1 (ru) | Обратимый генератор | |
CN102570656A (zh) | 一种电励磁无刷起动、发电机 | |
Fan et al. | Design and investigation of a new outer-rotor IPM motor for EV and HEV in-wheel propulsion | |
CN202395551U (zh) | 一种电励磁无刷起动、发电机 | |
WO2019125347A1 (en) | Contra-rotating synchronous electro-mechanical converter | |
RU203771U1 (ru) | Обратимый генератор | |
RU2366063C1 (ru) | Магнитоэлектрическая машина | |
RU2414793C1 (ru) | Бесконтактная модульная магнитоэлектрическая машина |