RU2226736C2 - Commutator-free dc voltage generator - Google Patents
Commutator-free dc voltage generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2226736C2 RU2226736C2 RU2002122491/09A RU2002122491A RU2226736C2 RU 2226736 C2 RU2226736 C2 RU 2226736C2 RU 2002122491/09 A RU2002122491/09 A RU 2002122491/09A RU 2002122491 A RU2002122491 A RU 2002122491A RU 2226736 C2 RU2226736 C2 RU 2226736C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- series
- shaft
- magnetic poles
- windings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано для получения требуемого выходного напряжения при несложной конструктивной реализации и отсутствии электрических помех от щеточного узла.The proposed solution relates to the field of electrical engineering and can be used to obtain the required output voltage with a simple structural implementation and the absence of electrical interference from the brush assembly.
Аналогичные технические решения известны - см., например, авторское свидетельство СССР №514214, которое содержит следующую совокупность существенных признаков: привод, генератор, сочлененный одним концом своего вала с выходом привода, и выпрямитель, подсоединенный своим входом к выводам статорной обмотки.Similar technical solutions are known - see, for example, USSR author's certificate No. 514221, which contains the following set of essential features: a drive, a generator, articulated at one end of its shaft to the output of the drive, and a rectifier connected by its input to the terminals of the stator winding.
Общими признаками предлагаемого технического решения и аналога, охарактеризованного выше, являются привод и генератор, сочлененный одним концом своего вала с выходом привода.Common features of the proposed technical solution and the analogue described above are the drive and the generator, articulated at one end of its shaft with the output of the drive.
Технический результат, которого невозможно достичь вышеохарактеризованным аналогом, заключается в исключении щеточного узла, создающего электрические помехи, и получении относительно несложной конструкции.The technical result, which cannot be achieved by the above-described analogue, is to exclude the brush assembly, which creates electrical noise, and obtain a relatively simple design.
Причиной невозможности достижения указанного технического результата является то, что сложившиеся тенденции развития при создании электрических генераторов направлены в основном на различные их усовершенствования, которые, как правило, не меняют сложившихся представлений и не позволяют выйти за пределы широко известных технических решений в данной области техники.The reason for the impossibility of achieving the indicated technical result is that the prevailing development trends when creating electric generators are mainly aimed at their various improvements, which, as a rule, do not change the prevailing ideas and do not allow to go beyond the well-known technical solutions in this technical field.
Известно также аналогичное техническое решение - см. авторское свидетельство СССР №886157, которое выбрано в качестве прототипа и которое содержит следующую совокупность существенных признаков: привод, генератор, сочлененный одним концом своего вала с выходом привода, и выпрямитель, подсоединенный своим выходом к выводам статорной обмотки.A similar technical solution is also known - see USSR author's certificate No. 886157, which is selected as a prototype and which contains the following set of essential features: a drive, a generator, articulated at one end of its shaft with the drive output, and a rectifier connected by its output to the stator windings .
Общими признаками прототипа и предлагаемого технического решения являются привод и генератор, сочлененный одним концом своего вала с выходом привода.Common features of the prototype and the proposed technical solution are the drive and the generator, articulated at one end of its shaft with the output of the drive.
Технический результат, который невозможно достичь в прототипе, заключается в исключении щеточного узла, создающего электрические помехи, и получении относительно несложной конструкции.The technical result that cannot be achieved in the prototype is to exclude the brush assembly, which creates electrical noise, and obtain a relatively simple design.
Причиной невозможности достижения технического результата в прототипе является то, что сложившиеся тенденции развития при создании электрических генераторов направлены в основном на различные их усовершенствования, которые, как правило, не меняют сложившихся представлений и не позволяют выйти за пределы широко известных технических решений в данной области техники.The reason for the impossibility of achieving a technical result in the prototype is that the prevailing development trends when creating electric generators are aimed mainly at their various improvements, which, as a rule, do not change the prevailing ideas and do not allow to go beyond the well-known technical solutions in this technical field.
Учитывая характеристику и анализ известных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания безколлекторных генераторов постоянного напряжения, позволяющих иметь требуемое выходное напряжение при несложной конструктивной реализации и отсутствием электрических помех от щеточных узлов, является актуальной на сегодняшний день.Given the characteristics and analysis of known technical solutions, we can conclude that the task of creating brushless DC generators that allow you to have the required output voltage with a simple structural implementation and the absence of electrical noise from the brush nodes is relevant today.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что в безколлекторном генераторе постоянного напряжения, содержащем привод и генератор, сочлененный одним концом своего вала с выходом привода, генератор выполнен в виде вала, как минимум, двух пар переменных магнитных полюсов, симметрично закрепленных на внешней боковой поверхности вала, последовательно соединенных между собой обмоток каждой пары переменных магнитных полюсов, расположенных на внешних боковых поверхностях переменных магнитных полюсов, статора, закрепленного на внутренней поверхности корпуса генератора, закрепленных на корпусе статора последовательно соединенных между собой катушек статорной обмотки, симметрично расположенных над внешними торцевыми поверхностями переменных магнитных полюсов, катушек якорной обмотки, размещенных в пазах на внешней боковой поверхности якоря, установленного на внешней поверхности вала генератора, и последовательно соединенных между собой с образованием выводов в точках соединения начала и конца катушек якорной обмотки и диаметрально подсоединенных своими соответствующими выводами к соответствующим выводам последовательно соединенных между собой обмоток каждой пары переменных магнитных полюсов, постоянных магнитов, расположенных над внешней поверхностью якорной обмотки и закрепленных на внутренней поверхности корпуса генератора и последовательно соединенных между собой обмоток постоянных магнитов, расположенных на их боковых поверхностях.The technical result indicated above is achieved by the fact that in a brushless DC generator containing a drive and a generator articulated at one end of its shaft with the drive output, the generator is made in the form of a shaft of at least two pairs of variable magnetic poles symmetrically mounted on the outer side the surface of the shaft, successively connected to each other by the windings of each pair of variable magnetic poles located on the outer side surfaces of the variable magnetic poles, a stator mounted on the internal surface of the generator housing, mounted on the stator housing of stator coil coils connected in series, symmetrically located above the outer end surfaces of the alternating magnetic poles, anchor coil coils placed in grooves on the outer side surface of the armature mounted on the outer surface of the generator shaft, and connected in series with each other with the formation of conclusions at the points of connection of the beginning and end of the coils of the anchor winding and diametrically connected by their The appropriate terminals to corresponding terminals serially connected between a winding of each pair of alternating magnetic poles, permanent magnets arranged on the outer surface of the armature winding and secured to the inner surface of the generator body and is connected in series between the windings of the permanent magnets disposed on their lateral surfaces.
Выполнение генератора, как указано выше, позволяет при приведении вала генератора от привода во вращательное движение и подачи напряжения от регулятора возбуждения на обмотки постоянных магнитов получить на выводах катушек якорной обмотки полуволны положительного и отрицательного выходного синусоидального напряжения, которые синхронно с вращением поступают на соответствующие обмотки переменных магнитных полюсов. При этом каждый переменный магнитный полюс от 0 до 180° оборота вала всегда будет северным, а проходя от 180 до 360°, всегда будет южным, и за счет пересечения верхних сторон катушек обмотки статора генератора с магнитно-силовыми линиями северного магнитного полюса, а нижних сторон катушек обмотки статора генератора с магнитно-силовыми линиями южного магнитного полюса в последовательно соединенных между собой катушках обмотки статора, уложенных с диаметральным шагом для нашего рисунка, будет возникать ЭДС постоянного напряжения при относительно простой конструктивной реализации предлагаемого технического решения при отсутствии щеточного узла, создающего электрические помехи. В чем и проявляется достижение технического результата, указанного выше.The execution of the generator, as described above, allows you to get the generator shaft from the drive into rotational motion and supply voltage from the excitation regulator to the permanent magnet windings to obtain, at the terminals of the anchor winding coils, half waves of positive and negative output sinusoidal voltage, which are simultaneously transmitted to the corresponding variable windings magnetic poles. Moreover, each alternating magnetic pole from 0 to 180 ° of the shaft revolution will always be north, and passing from 180 to 360 °, it will always be south, and due to the intersection of the upper sides of the stator winding coils of the generator with the magnetic lines of the north magnetic pole, and the lower of the sides of the stator winding coils of the generator with magnetic lines of the south magnetic pole in the stator winding coils connected in series with each other with a diametrical pitch for our figure, a constant voltage EMF will occur when relate The simple constructive implementation of the proposed technical solution in the absence of a brush assembly that creates electrical noise. In this, the achievement of the technical result indicated above is manifested.
Проведенный сравнительный анализ предложенного технического решения с прототипом показал наличие новизны, а отсутствие отличительных признаков предлагаемого технического решения в известных технических решениях показал наличие изобретательского уровня.A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype showed the presence of novelty, and the absence of distinctive features of the proposed technical solution in the known technical solutions showed the presence of an inventive step.
Предлагаемый безколлекторный генератор постоянного напряжения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где на фиг.1 представлена конструкция безколлекторного генератора постоянного напряжения, на фиг.2 и на фиг.3 представлена схема для подсоединения выводов катушек якорной обмотки к соответствующим выводам последовательно соединенных между собой обмоток каждой пары переменных магнитных полюсов.The proposed brushless DC generator is illustrated by the following description and drawings, in which Fig. 1 shows the design of a brushless DC generator, in Fig. 2 and Fig. 3 shows a diagram for connecting the leads of the armature coil coils to the corresponding leads of each pair of windings connected in series variable magnetic poles.
Предлагаемый безколлекторный генератор постоянного напряжения содержит:The proposed brushless DC generator contains:
- корпус 1;-
- вал 2, установленный в подшипниках (на чертеже не обозначены) боковых стенок корпуса - 1;- a
- привод 3, сочлененный своим выходом с концом вала - 2;- drive 3, articulated by its output with the end of the shaft - 2;
- переменные магнитные полюса 4, 5 (на чертеже обозначена только одна пара полюсов), выполненные из листовой электротехнической стали, симметрично закрепленные на внешней боковой поверхности вала 2;- alternating
- обмотки 6, 7 каждой пары переменных магнитных полюсов, последовательно соединенные между собой и расположенные на внешних боковых поверхностях переменных магнитных полюсов 4, 5;-
- статор 8, закрепленный на внутренней поверхности корпуса 1 генератора;-
- закрепленные на корпусе статора 8 последовательно соединенные между собой катушки статорной обмотки 9, 10, симметрично расположенные над внешними торцевыми поверхностями переменных магнитных полюсов 4, 5;- coils of the stator winding 9, 10 sequentially interconnected to each other, fixed on the
- катушки (фиг.2) якорной обмотки 11 (фиг.1), размещенные в пазах на внешней боковой поверхности якоря 12, установленного на внешней поверхности вала 2 генератора, и последовательно соединенные между собой с образованием выводов 1-12 (фиг.2 и 3) в точках соединения начала и конца катушек якорной обмотки 11 и диаметрально подсоединенные согласно круговой диаграмме (см. фиг.3 - многоугольник напряжений) своими соответствующими выводами 1-12 (фиг.2 и 3) к соответствующим выводам последовательно соединенных между собой обмоток 6, 7 каждой пары переменных магнитных полюсов 4, 5;- coils (figure 2) of the anchor winding 11 (figure 1), placed in the grooves on the outer side surface of the
- постоянные магниты 13, 14, расположенные над внешней поверхностью якорной обмотки 11 и закрепленные на внутренней поверхности корпуса 1 генератора;-
- последовательно соединенные между собой обмотки 15, 16 постоянных магнитов 13, 14, расположенные на боковых поверхностях постоянных магнитов 13, 14 и подсоединенные своими выводами к выходу регулятора напряжения возбуждения (на чертеже не показан).-
Предлагаемый безколлекторный генератор постоянного напряжения работает следующим образом. При подаче напряжения с выхода регулятора напряжения возбуждения (на чертеже не показан) на выводы последовательно соединенных между собой обмоток 15, 16, расположенных на боковых поверхностях постоянных магнитов 13, 14, и при включении привода 3 вал 2 приводится во вращение и одновременно с этим приводятся во вращение катушки якорной обмотки 11, переменные магнитные полюса 4, 5 и обмотки 6, 7. В катушках якорной обмотки 11 при пересечении магнитно-силовых линий постоянных магнитов 13, 14 наводится переменная ЭДС, которая синхронно с вращением вала 2 с выводов 1-12 (фиг.2 и 3) катушек якорной обмотки 11 будет поступать на соответствующие выводы последовательно соединенных между собой обмоток 6, 7 каждой пары переменных магнитных полюсов 4, 5. Причем при обороте вала 2 от 0 до 180° будет положительная синусоидальная полуволна, а при обороте вала 2 от 180 до 360° будет отрицательная синусоидальная полуволна. При этом каждый переменный магнитный полюс 4, 5 вала 2 генератора, проходя от 0 до 180° оборота вала 2 генератора, всегда будет северным, а от 180 до 360° оборота вала 2 генератора - всегда будет южным, и за счет пересечения верхних сторон катушек обмотки 9 статора 8 с магнитно-силовыми линиями северного магнитного полюса, а нижних сторон катушек обмотки 10 статора 8 с магнитно-силовыми линиями южного магнитного полюса в последовательно соединенных между собой обмотках 6 и 7, уложенных в пазы с диаметральным шагом для нашего рисунка, будет возникать требуемая ЭДС постоянного напряжения.The proposed brushless DC generator operates as follows. When voltage is applied from the output of the excitation voltage regulator (not shown in the drawing) to the terminals of the
Таким образом, предлагаемый безколлекторный генератор постоянного напряжения позволяет при несложной конструктивной реализации и доступными элементами и узлами, серийно выпускаемыми предприятиями, получить требуемое постоянное напряжение, без электрических помех, накладываемых ранее на это выходное напряжение за счет искрения коллекторно-щеточного узла. Причем затраты на изготовление предлагаемого безколлекторного генератора постоянного напряжения сокращаются примерно на 20-30%, а срок эксплуатации при этом значительно увеличивается (не надо менять щетки), следовательно, предлагаемый безколлекторный генератор постоянного напряжения будет иметь широкое практическое применение.Thus, the proposed brushless DC voltage generator allows, with a simple structural implementation and available elements and assemblies commercially available by enterprises, to obtain the required constant voltage without electrical interference previously imposed on this output voltage due to sparking of the collector-brush assembly. Moreover, the cost of manufacturing the proposed brushless constant voltage generator is reduced by about 20-30%, and the service life is significantly increased (no need to change brushes), therefore, the proposed brushless constant voltage generator will have wide practical application.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002122491/09A RU2226736C2 (en) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | Commutator-free dc voltage generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002122491/09A RU2226736C2 (en) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | Commutator-free dc voltage generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002122491A RU2002122491A (en) | 2003-05-10 |
RU2226736C2 true RU2226736C2 (en) | 2004-04-10 |
Family
ID=32465326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002122491/09A RU2226736C2 (en) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | Commutator-free dc voltage generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226736C2 (en) |
-
2002
- 2002-08-05 RU RU2002122491/09A patent/RU2226736C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8084912B2 (en) | Planetary geared motor and dynamo | |
CN102035270B (en) | Axial excitation double salient pole motors | |
RU2303849C1 (en) | Commutatorless permanent-magnet synchronous generator | |
CN108964396B (en) | Stator partition type alternate pole hybrid excitation motor | |
JP2005518176A (en) | Switching pattern AC induction motor | |
EP2528207A1 (en) | Brushless electric machine | |
CN107425626B (en) | A kind of built-in tangential excitation vernier magneto | |
RU2356154C1 (en) | Electrical machine with double-pack inductor (versions) | |
RU2311715C1 (en) | Synchronous electrical machine | |
RU2226736C2 (en) | Commutator-free dc voltage generator | |
RU2005139844A (en) | ELECTRIC MACHINE (OPTIONS) | |
CN102570656A (en) | Electric-excitation brushless starter generator (motor) | |
CN202395551U (en) | Electric excitation brushless starting generator | |
RU2354032C1 (en) | Contactless electromagnetic machine | |
CN107733197A (en) | Permanent magnet direct drive motor | |
RU2716489C2 (en) | Electromechanical converter | |
CN207884468U (en) | Permanent magnet direct drive motor | |
US20140145537A1 (en) | Electric motor having an approximated ellipsoid shaped rotor | |
RU211722U1 (en) | SINGLE-PHASE CONTACTLESS UNIPOLAR GENERATOR | |
RU145561U1 (en) | DESIGN OF A SYNCHRONOUS REACTIVE MOTOR | |
CN221103180U (en) | Limited corner vibration torque motor structure | |
RU2145460C1 (en) | Synchronous motor | |
RU2437198C1 (en) | Electric reduction machine with axial excitation | |
RU77513U1 (en) | ELECTRIC MACHINE (OPTIONS) | |
RU2551640C1 (en) | Synchronous reluctance motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070806 |