RU2009599C1 - Magneto-generator - Google Patents
Magneto-generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009599C1 RU2009599C1 SU5037376A RU2009599C1 RU 2009599 C1 RU2009599 C1 RU 2009599C1 SU 5037376 A SU5037376 A SU 5037376A RU 2009599 C1 RU2009599 C1 RU 2009599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- poles
- stator
- pole
- winding
- coils
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronous Machinery (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к индукторным электрическим машинам с зубчатым статором и зубчатым ротором. The invention relates to electric machines, namely to induction electric machines with a gear stator and a gear rotor.
Известны индукторные электрические машины, работающие на принципе электромагнитной редукции и содержащие статор с явновыраженными полюсами, на которых выполнены радиальные зубцы, зубчатый ротор. На статоре установлена обмотка возбуждения, охватывающая каждый полюсный наконечник статора, формируя магнитный поток противоположного знака в соседнем полюсном наконечнике, и многофазная обмотка переменного тока. Known induction electric machines operating on the principle of electromagnetic reduction and containing a stator with distinct poles, which are made of radial teeth, a gear rotor. An excitation winding is installed on the stator, covering each pole tip of the stator, forming a magnetic flux of the opposite sign in the adjacent pole tip, and a multiphase AC winding.
Наиболее близкая к предлагаемому индукторная электрическая машина, состоящая из статора с явновыраженными полюсами, каждый из которых имеет катушку возбуждения и радиальные зубцы, и ротора с радиальными зубцами. Катушки полюсов включены последовательно с диодами так, что в катушках, расположенных на соседних полюсах, электрические токи проходят в противоположных направлениях, образуя чередующуюся полярность полюсов вдоль всей расточки статора. Closest to the proposed induction electric machine, consisting of a stator with distinct poles, each of which has an excitation coil and radial teeth, and a rotor with radial teeth. The pole coils are connected in series with the diodes so that in the coils located at adjacent poles, the electric currents flow in opposite directions, forming an alternating pole polarity along the entire stator bore.
Катушки, расположенные относительно друг друга на полюсах диаметрально и включенные последовательно с одним диодом, образуют фазу. Coils located diametrically relative to each other at the poles and connected in series with one diode form a phase.
Общим для аналога и прототипа является сравнительно низкий коэффициент мощности и соответственно большой ток, потребляемый из сети из-за большой индуктивной его составляющей. При этом ток, потребляемый из сети, в машинах данного класса мало меняется от режима холостого хода до нагрузки. Объяснение приведенным фактам лежит в принципе действия этих машин и определяется их работой в режиме недовозбуждения, когда напряжение сети значительно больше ЭДС от поля возбуждения. Явнополюсный с числом полюсов Zo зубчатый статор имеет многофазную катушечную обмотку, каждая катушка которой размещена на одном полюсе статора, к преобразователю подключена обмотка статора, статор и ротор выполнены с четным и не равным друг другу числами зубцов и каждая фаза обмотки выполнена из Р встречно включенных катушек, размещенных со сдвигом на двойное полюсное деление 2 τ, где
2 τ = Zo/P, Р - число четное.Common for the analogue and the prototype is a relatively low power factor and, accordingly, a large current consumed from the network due to its large inductive component. At the same time, the current consumed from the network in machines of this class varies little from idle to load. The explanation of these facts lies in the principle of operation of these machines and is determined by their operation in the mode of under-excitation, when the mains voltage is much higher than the EMF from the field of excitation. The gear stator, which is explicitly polarized with the number of poles Z o, has a multiphase coil winding, each coil of which is located on one pole of the stator, a stator winding is connected to the converter, the stator and rotor are made with even and not equal to each other numbers of teeth, and each phase of the winding is made of counter-connected P coils placed with a shift by
2 τ = Z o / P, P is an even number.
Предложенная схема включения обмотки полюсов обеспечивает отличное от аналогов распределение поля в воздушном зазоре и как следствие увеличение ЭДС от поля возбуждения, определяемого постоянным током катушек, что в свою очередь приводит к увеличению коэффициента мощности потребляемой из сети и к снижению тока потребляемого из сети. The proposed circuit for switching on the pole winding provides a different field distribution in the air gap than analogs and, as a result, an increase in the EMF from the field of excitation determined by the direct current of the coils, which in turn leads to an increase in the power factor consumed from the network and to a decrease in the current consumed from the network.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема двигателя; на фиг. 2 - схема включения катушек полюсов для двухфазной электрической машины; на фиг. 3 - схема включения катушек полюсов для трехфазной электрической машины; на фиг. 4 - рабочие характеристики, обеспечиваемые предлагаемым двигателем. In FIG. 1 shows a structural diagram of an engine; in FIG. 2 is a diagram of the inclusion of pole coils for a two-phase electric machine; in FIG. 3 is a diagram of the inclusion of pole coils for a three-phase electric machine; in FIG. 4 - performance provided by the proposed engine.
Изобретение иллюстрируется следующим примером. The invention is illustrated by the following example.
Индукторная электрическая машина содержит статор 1 с явновыраженными полюсами 2 (фиг. 1). В общем случае на внутренней поверхности полюсов 2 выполнены радиальные зубцы (на фиг. 1 не изображены). Ротор 3 выполнен зубчатым безобмоточным. На полюсах 2 расположены катушки 4, объединенные в однофазную - двухфазную обмотку (фиг. 2) и однофазно-трехфазную обмотку (фиг. 3), подключенную к источнику 5 питания. Обмотка, выполненная в виде размещенных на полюсах 2 катушек 4 с полюсами 2, разделена на Р = 2 модулей 6 и 7 (фиг. 1). При этом каждый модуль содеpжит m катушек:
при m = 4 по 4 катушки в каждом модуле, где A1B1X1Y1 - катушки полюсов первого модуля и A2B2X2Y2 - катушки полюсов второго модуля (фиг. 2);
при m = 6 по 6 катушек в каждом модуле, где A1Z1B1X1C1Y1 катушки полюсов первого модуля и A2Z2B2X2С2Y2 - катушки полюсов второго модуля (фиг. 3).Inductive electric machine contains a stator 1 with distinct poles 2 (Fig. 1). In the general case, radial teeth are made on the inner surface of the poles 2 (not shown in FIG. 1). The
when m = 4, 4 coils in each module, where A 1 B 1 X 1 Y 1 are the pole coils of the first module and A 2 B 2 X 2 Y 2 are the pole coils of the second module (Fig. 2);
at m = 6, there are 6 coils in each module, where A 1 Z 1 B 1 X 1 C 1 Y 1 is the pole coil of the first module and A 2 Z 2 B 2 X 2 C 2 Y 2 is the pole coil of the second module (Fig. 3 )
В пределах каждого модуля полярность соседних полюсов различна, что обеспечивается соединением начал и концов катушек 4 полюсов 2 между собой (фиг. 2 и 3) и с источником питания 5. На фиг. 2 источник 5 питания обеспечивает протекание по катушкам 4 обмотки одновременно постоянного (постоянной составляющей) i- и переменного тока (переменной составляющей) i≈.Within each module, the polarity of adjacent poles is different, which is ensured by connecting the beginnings and ends of the
В пределах каждого модуля катушки чередуются вдоль расточки статора по закону для m = 4 (фиг. 2)
A1B1X1Y1 · A2B2X2Y2, для m = 6 (фиг. 3)
A1Z1B1X1C1Y1 · A2Z2B2X2С2Y2.Within each module, the coils alternate along the stator bore according to the law for m = 4 (Fig. 2)
A 1 B 1 X 1 Y 1 · A 2 B 2 X 2 Y 2 , for m = 6 (Fig. 3)
A 1 Z 1 B 1 X 1 C 1 Y 1 · A 2 Z 2 B 2 X 2 C 2 Y 2 .
Одноименные катушки 4 модулей 6, 7 электрически объединены (указано последовательное соединение) в группы
A1 c A2; X1 c X2; B1 c B2; Y1сY2 для m = 4 (фиг. 2) и для m = 6, кроме того C1 c C2 и Z1 c Z2 (фиг. 3), образуя m-фазную Р = 2 полюсную по переменному току обмотку. Так, при m = 4 имеем параллельно включенные группы катушек А1А2 с Х1Х2 и В1В2 с Y1Y2, а при m = 6, кроме того, С1С2 с Z1Z2.Coils of the
A 1 c A 2 ; X 1 c X 2 ; B 1 c B 2 ; Y 1 with Y 2 for m = 4 (Fig. 2) and for m = 6, in addition, C 1 c C 2 and Z 1 c Z 2 (Fig. 3), forming an m-phase P = 2 pole alternating current winding . So, with m = 4, we have parallel-connected groups of coils A 1 A 2 with X 1 X 2 and B 1 B 2 with Y 1 Y 2 , and with m = 6, in addition, C 1 C 2 with Z 1 Z 2 .
Катушка 4 полюса, являющаяся началом модуля 7 - А2, на постоянном токе включена по отношению к первой катушке полюса 4 предыдущего модуля 6 - А1 встречно, обеспечивая чередование полярности полюсов по закону для m = 4 (фиг. 1, 2):
N(A1)SNS · S(A2)NSN, для m = 6 (фиг. 3)
N(A1)SNSNS · S(A2)NSNSN.The
N (A 1 ) SNS · S (A 2 ) NSN, for m = 6 (Fig. 3)
N (A 1 ) SNSNS · S (A 2 ) NSNSN.
Источник 5 питания может быть выполнен на диодах 8, подключенных к сети переменного тока. The
Индукторная электрическая машина работает следующим образом. Источник 5 питания (фиг. 2,3) обеспечивает протекание в полуфазах однополярного тока i при помощи коммутирующих электронных устройств, например диодов, подключенных к сети переменного тока. Induction electric machine operates as follows. The power source 5 (Fig. 2,3) ensures that the unipolar current i flows in half phases using switching electronic devices, for example, diodes connected to an alternating current network.
Однополярный ток i содержит постоянную составляющую, протекающую по катушкам 4 полюсов 2, образуя поле возбуждения индукторной машины. При этом число полюсов 2 возбуждения в пределах каждого модуля 6, 7 равно m, т. е. четырем при m = 4 (фиг. 1, 2) и шести при m = 6 (фиг. 3). Схема соединения катушек 4 в пределах каждого модуля обеспечивает чередование полярности полюсов 2. Однако в предлагаемом устройстве каждый модуль 6 и 7 имеет свой закон чередования полярности полюсов, а именно такой, что начальные катушки полюсов каждого модуля имеют полярность:
у первого модуля полюс А1 северный,
у второго модуля полюс А2 южный.Unipolar current i contains a constant component flowing through the coils of 4
the first module has the pole A 1 north,
at the second module, pole A 2 is south.
В результате смежные полюса A1Y2 - северные и Y1А2 южные, т. е. одинаковой полярности.As a result, the adjacent poles A 1 Y 2 are the north and Y 1 A 2 are south, i.e., of the same polarity.
Такая полярность полюсов 2 приводит к увеличению внутренней ЭДС, индуктируемой в катушках 4 относительно начал и концов фаз (фиг. 2) и как следствие к снижению реактивной составляющей тока, потребляемого из сети (фиг. 4). На фиг. 4 приведены величины потребляемых токов I1нов и I1ст и коэффициентов мощности cos φ1н и cos φ1ст в зависимости от мощности на выходе двигателя. Индекс "нов" присвоен величинам, обеспечиваемым индукторной электрической машиной по предлагаемой схеме включения катушки 4 полюсов 2, а индекс "ст" для случая, когда закон чередования полярности полюсов всех модулей одинаков.This polarity of the
Благодаря снижению потребляемой реактивной мощности представляется возможность повысить использование активного объема электрической машины, снижая расход активных материалов при сохранении потребляемой полезной мощности. (56) Патент США N 4075521, кл. H 02 K 3/00, опублик. 1976. By reducing the consumed reactive power, it is possible to increase the use of the active volume of the electric machine, reducing the consumption of active materials while maintaining the consumed useful power. (56) U.S. Patent No. 4,075,521, cl. H 02
Заявка Франции N 2272519, кл. H 02 K 19/24, опублик. 1974. Application of France N 2272519, cl. H 02 K 19/24, published. 1974.
Claims (1)
где 2τ= = Z0/p,
p - число четное.INDUCTOR ELECTRIC MACHINE, containing a gear pole stator with a number of poles Z 0 with a multiphase coil winding, each coil of which is located on one pole of the stator, a winding ferromagnetic gear rotor and a converter to which the stator winding is connected, characterized in that the stator and rotor are made even and unequal numbers of teeth, and each phase of the winding is made of p counter-connected coils placed with a shift by double pole division 2τ,
where 2τ = Z 0 / p,
p is an even number.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5037376 RU2009599C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Magneto-generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5037376 RU2009599C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Magneto-generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009599C1 true RU2009599C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21601882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5037376 RU2009599C1 (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Magneto-generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2009599C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450410C1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-05-10 | Александр Дмитриевич Петрушин | Reactive switched electrical machine with rotation symmetry |
RU2477917C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-03-20 | Владимир Михайлович Чернухин | Electric reducer machine with polar gear inducer |
RU2478250C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-03-27 | Владимир Михайлович Чернухин | Reduction magnetoelectric machine with pole gear-type inductor |
-
1992
- 1992-02-19 RU SU5037376 patent/RU2009599C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450410C1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-05-10 | Александр Дмитриевич Петрушин | Reactive switched electrical machine with rotation symmetry |
RU2477917C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-03-20 | Владимир Михайлович Чернухин | Electric reducer machine with polar gear inducer |
RU2478250C1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-03-27 | Владимир Михайлович Чернухин | Reduction magnetoelectric machine with pole gear-type inductor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7034499B2 (en) | Electromagnetic motor | |
RU2437201C1 (en) | Non-contact electric machine with axial excitation | |
RU2009599C1 (en) | Magneto-generator | |
RU2407135C2 (en) | Contactless reducer electromagnetic machine | |
RU2390086C1 (en) | Contactless reductor electric machine with combined excitation | |
RU2719685C1 (en) | Electric motor stator | |
RU2095923C1 (en) | Synchronous electric motor with integral multifunctional exciter without brushes | |
SU366813A1 (en) | INDUCTOR MACHINE | |
RU2249904C2 (en) | Permanent-magnet electrical machine using power-saving control gear | |
RU2414039C1 (en) | Modular synchronous electric machine | |
RU2700658C2 (en) | Frequency multiplier with rotating field | |
RU2477917C1 (en) | Electric reducer machine with polar gear inducer | |
RU2076433C1 (en) | Synchronous motor with electromagnetic reduction | |
RU2072612C1 (en) | Induction electric machine | |
RU2279173C2 (en) | Inductor engine (variants) | |
RU2759219C1 (en) | Synchronous machine | |
RU216073U1 (en) | MAGNETOELECTRIC GENERATOR WITH BIFILAR WINDING | |
RU2414791C1 (en) | Modular electrical machine | |
RU2436221C1 (en) | Contactless magnetoelectric machine with axial excitation | |
RU2145460C1 (en) | Synchronous motor | |
RU2380814C1 (en) | Contactless electromagnetic machine | |
RU2414794C1 (en) | Non-contact modular synchronous magnetoelectric machine | |
RU2071628C1 (en) | A c electric machine | |
US5717586A (en) | Single winding power converter | |
SU1711299A1 (en) | Synchronous gear-motor |