RU2152118C1 - Slow-speed overhung multipole synchronous generator - Google Patents

Slow-speed overhung multipole synchronous generator Download PDF

Info

Publication number
RU2152118C1
RU2152118C1 RU99122268/09A RU99122268A RU2152118C1 RU 2152118 C1 RU2152118 C1 RU 2152118C1 RU 99122268/09 A RU99122268/09 A RU 99122268/09A RU 99122268 A RU99122268 A RU 99122268A RU 2152118 C1 RU2152118 C1 RU 2152118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
magnetic
stator
disk
rotor
Prior art date
Application number
RU99122268/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Майоров
Е.В. Плешанов
В.П. Шишкин
Original Assignee
Майоров Владимир Александрович
Плешанов Евгений Васильевич
Шишкин Валерий Павлович
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 Майоров Владимир Александрович, Плешанов Евгений Васильевич, Шишкин Валерий Павлович filed Critical Майоров Владимир Александрович
Priority to RU99122268/09A priority Critical patent/RU2152118C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2152118C1 publication Critical patent/RU2152118C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering; power generation in wind- power generating plants. SUBSTANCE: generator is characterized in that its stator is built up of two parts with circular magnetic cores arranged coaxially and in parallel to each other and its rotor disk is placed in- between; each stator core is made of electric steel strips; sides of cores facing each other bear milled slots accommodating single-phase windings; permanent magnets are mounted on two sides of rotor disk over its circumference and are alternating with magnetic-steel spacers to form commutator-type excitation system. EFFECT: improved size and mass characteristics of generator. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, и касается усовершенствования конструкции синхронных генераторов, которые могут быть использованы преимущественно для получения электрической энергии в ветроагрегатах. The invention relates to electrical engineering, namely to electrical machines, and for improving the design of synchronous generators, which can be used primarily to produce electrical energy in wind turbines.

Известен синхронный генератор [1], выполненный по торцевому типу, содержащий ротор с постоянными магнитами и статор с катушками, расположенными по окружности. В используемой магнитной системе поток в воздушном зазоре равен потоку постоянного магнита за вычетом потока рассеяния, что предполагает относительно большие размеры магнитов системы возбуждения, а следовательно, и высокие массогабаритные показатели генератора. Known synchronous generator [1], made on the end type, containing a rotor with permanent magnets and a stator with coils located around the circumference. In the magnetic system used, the flux in the air gap is equal to the flux of the permanent magnet minus the scattering flux, which implies the relatively large sizes of the magnets of the excitation system, and, consequently, the high mass and size parameters of the generator.

Наиболее близким к заявляемому объекту является синхронный электрический генератор [2] , содержащий ротор с системой возбуждения из постоянных магнитов и статор с катушками, размещенными на сердечниках (стержнях) по окружности магнитопровода. Closest to the claimed object is a synchronous electric generator [2], containing a rotor with an excitation system of permanent magnets and a stator with coils placed on the cores (rods) around the circumference of the magnetic circuit.

Размещение катушек на половине длинны стержня приводит к недоиспользованию объема стали сердечника, что в конечном счете также не позволяет координально улучшить массогабаритные показатели генератора. The placement of the coils at half the length of the rod leads to the underutilization of the volume of core steel, which ultimately also does not allow to coordinately improve the overall dimensions of the generator.

Технический результат заявляемого в качестве изобретения решения заключается в уменьшении массогабаритных показателей электрического генератора. The technical result of the claimed invention as a solution is to reduce the overall dimensions of the electric generator.

Объект изобретения предполагает наличие ротора, выполненного в виде диска с системой возбуждения, состоящей из постоянных магнитов, закрепленных по его периферии, и статора с катушками, выполненного из двух частей с кольцевыми магнитопроводами, расположенными соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск ротора генератора; каждый магнитопровод на обращенных друг к другу сторонах имеет расположенные по окружности катушки обмотки статора, а постоянные магниты системы возбуждения установлены на диске с двух сторон и размещены по окружности через магнитопроводящие проставки. The object of the invention involves the presence of a rotor made in the form of a disk with an excitation system consisting of permanent magnets fixed along its periphery, and a stator with coils made of two parts with ring magnetic circuits located coaxially and parallel to each other, between which the disk of the generator rotor is placed ; each magnetic circuit on the sides facing each other has circumferential stator winding coils, and the permanent magnets of the excitation system are mounted on the disk from two sides and are arranged around the circumference through magnetic conductive spacers.

Магнитопроводы статора выполнены из ленточной электротехнической стали. The stator magnetic cores are made of tape electrical steel.

Диск ротора выполнен из немагнитного материала, например алюминия, и имеет ребра жесткости, выполняющие функцию лопастей вентилятора. The rotor disk is made of non-magnetic material, such as aluminum, and has stiffeners that perform the function of fan blades.

На фиг. 1 изображен генератор в продольном разрезе, на фиг. 2 - ротор (вид сверху), на фиг. 3 - распределение магнитных потоков в воздушном зазоре магнитной системы. In FIG. 1 shows a generator in longitudinal section, in FIG. 2 - rotor (top view), in FIG. 3 - distribution of magnetic fluxes in the air gap of the magnetic system.

Генератор содержит ротор, где на валу 1 закреплен диск 2 из немагнитного материала, например алюминия, с радиально расположенными с обеих сторон ребрами жесткости 3, выполняющими функцию лопастей вентилятора. На диске размещена система возбуждения, состоящая из постоянных магнитов 4, установленных на его периферии по окружности с обеих сторон диска одноименными полюсами навстречу друг другу через проставки 5 из магнитомягкой стали. Статор представляет собой конструкцию, состоящую из двух кольцевых магнитопроводов 6 из ленточной электротехнической стали, расположенных соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск 2 ротора. Каждый магнитопровод на обращенных друг к другу сторонах по окружности имеет катушки 7, уложенные в радиально профрезированные в магнитопроводах пазы. Катушки 7 соединены между собой и образуют обмотку статора. The generator comprises a rotor, where a disk 2 of non-magnetic material, for example aluminum, is mounted on the shaft 1 with stiffening ribs 3 radially located on both sides, performing the function of fan blades. An excitation system is placed on the disk, consisting of permanent magnets 4 mounted on its periphery around the circumference on both sides of the disk with the same poles towards each other through spacers 5 made of soft magnetic steel. The stator is a structure consisting of two ring magnetic cores 6 of electrical electrical steel tape, arranged coaxially and parallel to each other, between which the rotor disk 2 is placed. Each magnetic circuit on the sides facing each other around the circumference has coils 7 laid in grooves radially profiled in the magnetic circuits. Coils 7 are interconnected and form a stator winding.

Генератор работает следующим образом: первичный двигатель, например ветроколесо, приводит во вращение ротор генератора, где магнитное поле постоянных магнитов пересекает витки катушек обмотки статора и индуцирует в них переменную ЭДС. The generator works as follows: the primary engine, for example a wind wheel, drives the generator rotor, where the magnetic field of the permanent magnets intersects the coils of the stator winding coils and induces an EMF variable in them.

Магнитная система коллекторного типа, используемая в предлагаемом генераторе, позволяет увеличить магнитный поток в воздушном зазоре в два раза по сравнению с радиальным расположением магнитов путем сложения потоков каждого из них, что при той же мощности приводит к уменьшению массогабаритных показателей электрического генератора. The magnetic collector type system used in the proposed generator allows to increase the magnetic flux in the air gap by a factor of two compared to the radial arrangement of the magnets by adding the fluxes of each of them, which at the same power leads to a decrease in the overall dimensions of the electric generator.

Источники информации
1. Синхронный генератор, авт. свид. СССР N 1444920, Б.И. N 46, 1988 г.Sources of information
1. Synchronous generator, ed. testimonial. USSR N 1444920, B.I. N 46, 1988

2. Синхронный электрический генератор, авт. свид. СССР N 1169094, Б.И. N 27, 1985 г. 2. Synchronous electric generator, ed. testimonial. USSR N 1169094, B.I. N 27, 1985

Claims (3)

1. Многополюсный тихоходный торцевой электрический генератор, содержащий ротор, выполненный в виде диска с системой возбуждения, состоящей из постоянных магнитов, закрепленных по его периферии, и статор с катушками, отличающийся тем, что статор выполнен из двух частей с кольцевыми магнитопроводами, расположенными соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск ротора генератора, каждый магнитопровод на обращенных друг к другу сторонах имеет расположенные по окружности катушки обмотки статора, а постоянные магниты системы возбуждения установлены на диске с двух сторон симметрично одноименными полюсами навстречу друг другу и размещены по окружности через магнитопроводящие проставки. 1. A multi-pole low-speed end-face electric generator comprising a rotor made in the form of a disk with an excitation system consisting of permanent magnets fixed along its periphery, and a stator with coils, characterized in that the stator is made of two parts with annular magnetic circuits arranged coaxially and parallel to each other, between which the disk of the rotor of the generator is placed, each magnetic circuit on the sides facing each other has circumferential stator winding coils, and the system’s permanent magnets are Excitations are mounted on the disk from two sides symmetrically by the same poles towards each other and are placed around the circumference through magnetic spacers. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что магнитопроводы статора выполнены из ленточной электротехнической стали. 2. The generator according to claim 1, characterized in that the stator magnetic circuits are made of tape electrical steel. 3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что диск ротора выполнен из немагнитного материала, например алюминия, и имеет ребра жесткости, выполняющие функцию лопастей вентилятора. 3. The generator according to claim 1, characterized in that the rotor disk is made of non-magnetic material, such as aluminum, and has stiffeners that perform the function of fan blades.
RU99122268/09A 1999-10-25 1999-10-25 Slow-speed overhung multipole synchronous generator RU2152118C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99122268/09A RU2152118C1 (en) 1999-10-25 1999-10-25 Slow-speed overhung multipole synchronous generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99122268/09A RU2152118C1 (en) 1999-10-25 1999-10-25 Slow-speed overhung multipole synchronous generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2152118C1 true RU2152118C1 (en) 2000-06-27

Family

ID=20226141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99122268/09A RU2152118C1 (en) 1999-10-25 1999-10-25 Slow-speed overhung multipole synchronous generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2152118C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446548C1 (en) * 2011-03-09 2012-03-27 Валерий Викторович Головизин Low-speed end synchronous generator
RU2468493C2 (en) * 2009-11-10 2012-11-27 Юанханг ВАНГ Direct rotation generator
RU2488209C2 (en) * 2010-07-20 2013-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Segmental induction generator
RU2488934C2 (en) * 2010-07-20 2013-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Synchronous inductor generator
WO2015043609A1 (en) * 2013-09-24 2015-04-02 Сергей Евгеньевич УГЛОВСКИЙ Disk-based dual-stator permanent magnet alternating current generator
RU2709788C1 (en) * 2019-06-10 2019-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Synchronous electric generator with multi-pole combined magnetic system with permanent magnets
RU2748888C2 (en) * 2016-11-07 2021-06-01 Джуд ИГВЕМЕЗИ Magnetic motor with electromagnetic actuation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468493C2 (en) * 2009-11-10 2012-11-27 Юанханг ВАНГ Direct rotation generator
RU2488209C2 (en) * 2010-07-20 2013-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Segmental induction generator
RU2488934C2 (en) * 2010-07-20 2013-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Synchronous inductor generator
RU2446548C1 (en) * 2011-03-09 2012-03-27 Валерий Викторович Головизин Low-speed end synchronous generator
WO2015043609A1 (en) * 2013-09-24 2015-04-02 Сергей Евгеньевич УГЛОВСКИЙ Disk-based dual-stator permanent magnet alternating current generator
RU2748888C2 (en) * 2016-11-07 2021-06-01 Джуд ИГВЕМЕЗИ Magnetic motor with electromagnetic actuation
RU2709788C1 (en) * 2019-06-10 2019-12-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Synchronous electric generator with multi-pole combined magnetic system with permanent magnets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. PM wind generator comparison of different topologies
JP4311643B2 (en) Method for manufacturing permanent magnet type rotating electric machine and method for manufacturing permanent magnet type synchronous generator for wind power generation
JP6215913B2 (en) Multi-phase permanent magnet motor with adjustable leakage inductance
CN101299560B (en) Flux switching type axial magnetic field permanent magnet brushless motor
Ye et al. A novel multi-unit out-rotor homopolar inductor machine for flywheel energy storage system
CN101262151B (en) Score slot coil unit for low-speed high torque permanent magnetic brushless electromotor
RU2152118C1 (en) Slow-speed overhung multipole synchronous generator
Jiang et al. A segmented brushless doubly fed generator for wind power applications
US20100289368A1 (en) Alternator with angularly staggered stator stages
Anitha et al. Design and analysis of axial flux permanent magnet machine for wind power applications
Nataraj et al. Modeling and FEA analysis of axial flux PMG for low speed wind turbine applications
RU2302692C1 (en) Electromechanical converter
CN100405704C (en) Fractional slot winding for slow-run large torque moment permanent-magnet brushless motor
Sani et al. The Influence of Rotor Shape and Air Gap Position on the Characteristics of the Three-phase Axial Flux Permanent Magnet Generator
CN201910679U (en) Permanent magnetic outer rotor double-salient-pole motor
Fengxiang et al. Design features of low speed permanent magnet generator direct driven by wind turbine
CN102403860B (en) Equal pole double-section reluctance generator
Shafiei et al. Performance comparison of outer rotor permanent magnet Vernier motor for direct drive systems
Mirnikjoo et al. Design of an outer rotor flux switching permanent magnet generator for wind turbine
Chirca et al. Design analysis of a novel double-sided axial-flux permanent-magnet generator for micro-wind power applications
Cao et al. Conceptual design of different winding types for a 20MW wind turbine generator
CN102185395B (en) Voltage-adjustable permanent magnet AC generator with wound cores
Sharma et al. A Novel Ring Permanent Magnet Flux Reversal Machine for a Direct-Drive Wind Generator
RU71189U1 (en) LOW-TURNING ELECTRIC MACHINE
CN201174647Y (en) Permanent magnetic brushless motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051026