RU2230421C1 - Коммутаторный генератор - Google Patents
Коммутаторный генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230421C1 RU2230421C1 RU2002135752/09A RU2002135752A RU2230421C1 RU 2230421 C1 RU2230421 C1 RU 2230421C1 RU 2002135752/09 A RU2002135752/09 A RU 2002135752/09A RU 2002135752 A RU2002135752 A RU 2002135752A RU 2230421 C1 RU2230421 C1 RU 2230421C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic
- generator
- magnetic circuits
- field winding
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно электрическим машинам индукторного типа с коммутацией магнитного потока, и может быть использовано для получения электроэнергии в системах, условия работы которых не допускают применения щеточных электрических контактов. Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в снижении массы и габаритов, увеличении числа фаз (плюсов) коммутаторного генератора, а также в упрощении технологии его изготовления. Решение поставленной задачи достигают применением для системы возбуждения тороидальной обмотки, охватывающей ось вращения ротора, в сочетании с пакетами статора двух групп охватывающими, поочередно, по окружности, обмотку возбуждения в двух встречных направлениях. При этом магнитопроводы фаз якоря выполняют в виде радиально расположенных на торцах генератора пакетов с обмотками на них. Ротор состоит из вала и двух немагнитных дисков с укрепленными на них поочередно сквозными и шунтирующими магнитопроводами. Данное конструктивное решение позволяет уменьшить массу и габариты коммутаторного генератора при равном с аналогами и прототипом числе фаз (полюсов), повысить КПД и надежность передачи механического момента на вал, использовать при изготовлении генератора безотходную технологию. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электрическим машинам индукторного типа с коммутацией магнитного потока и может быть использовано для получения электроэнергии в системах, условия работы которых не допускают применения щеточных электрических контактов.
Известен индукторный генератор, содержащий на статоре узел возбуждения, выполненный в виде центрального аксиального токопровода, и якорные ферромагнитные сердечники, охваченные якорными катушками. Якорные ферромагнитные сердечники выполнены двухполюсными и магнитно не связаны друг с другом. На роторе укреплены магнитно не связанные магнитопроводящие сегменты [а.с. СССР №641599, 05.01.79 г., Б.И. №1].
Недостатком данной конструкции генератора является сложность передачи механического момента на полый вал и увеличение массы и габаритных размеров при реализации многофазной системы якоря.
Известен также многофазный индукторный генератор с коммутацией потока, содержащий зубчатый ротор - коммутатор и статор с тангенциальными магнитами и активными зубцовыми зонами в виде гребенок, между которыми расположены постоянные магниты [а.с. СССР №824380, 23.04.81 г., Б.И. №15].
Недостатком генератора является расположение катушек обмотки якоря и постоянных магнитов вдоль окружности статорного пакета, что уменьшает значение коэффициента полюсного перекрытия и, следовательно, увеличивает минимально допустимые габаритные размеры генератора.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту, принятым за прототип, является коммутаторный генератор, вал которого выполнен полым, а проводники обмотки возбуждения размещены внутри полого вала. Магнитопровод каждой фазы якоря выполнен в виде радиально расположенных пакетов с обмотками на них. Ротор содержит отдельные для каждой фазы немагнитные диски с укрепленными на них дугообразными магнитопроводами, которые отделены друг от друга в радиальном и тангенциальном направлении немагнитными промежутками и размещены с воздушным зазором по отношению к противоположным по радиусу концам пакетов якоря, причем внутренние дугообразные магнитопроводы смещены по окружности наружных магнитопроводов на 180 эл.град. Длина этих магнитопроводов по окружности превышает расстояние между соседними пакетами якоря [а.с. СССР №748693, 15.07.80 г., Б.И. №26].
Недостатком такой конструкции является наличие проводников обмотки возбуждения, расположенных внутри полого вала. В связи с этим генератор имеет более сложный узел передачи механического момента на вал и, как следствие, меньшую надежность и меньший коэффициент использования обмотки возбуждения. Кроме того, данное конструктивное решение для исполнения m-фазного генератора требует наличия расположенных вдоль оси вращения m блоков, каждый из которых содержит немагнитный диск ротора с дугообразными магнитопроводами и неподвижный якорь в виде радиально расположенных пакетов с обмотками на них, что увеличивает массу и габаритные размеры генератора.
Задача изобретения - снижение массы и габаритов генератора, увеличение числа фаз, упрощение технологии его изготовления и повышение надежности конструкции.
Решение данной задачи достигается использованием тороидальной обмотки возбуждения, расположенной на неподвижной части генератора и охватывающей ось вращения ротора. По окружности обмотка возбуждения поочередно охвачена пакетами статора двух групп, имеющих противоположное направление относительно оси вращения генератора. Магнитопроводы фаз якоря выполнены в виде радиально расположенных пакетов с обмотками на них. Ротор состоит из двух немагнитных дисков, на которых укреплены магнитопроводы двух типов: сквозные и шунтирующие. Каждый тип магнитопровода ротора содержит два пакета и отделен от магнитопровода другого типа немагнитными промежутками.
На фиг.1 и 2 представлены продольные разрезы активной части генератора для двух положений ротора; на фиг.3 - поперечный разрез генератора.
Генератор содержит корпус 1 с подшипниковыми щитами 2 и 3. В центре генератора расположена тороидальная обмотка возбуждения 4 с двумя группами пакетов статора 5 и 6. Пакеты этих групп расположены поочередно, по окружности обмотки возбуждения и встречно друг другу. На торцах генератора расположены два неподвижных блока, содержащих пакеты фаз якоря 7 с обмотками на них 8. Ротор состоит из двух одинаковых немагнитных дисков 9 и 10, на которых укреплены магнитопроводы двух типов: сквозные 11 и шунтирующие 12, которые переключают направление магнитного потока, созданного обмоткой возбуждения 4.
При вращении ротора при угловом положении 0 эл.град., соответствующем фиг.1, поток, созданный тороидальной обмоткой возбуждения 4, замыкается по пакетам группы 6, шунтирующему магнитопроводу 12 диска ротора 9 и одновременно по пакетам группы 5 и сквозному магнитопроводу 11 диска ротора 10 через пакеты фазы якоря 7. При угловом положении ротора 180 эл.град. (фиг.2) поток замыкается по пакетам группы 6 и сквозному магнитопроводу 11 диска ротора 9 через пакеты фазы якоря 7 и по пакетам группы 5 и шунтирующему магнитопроводу 12 диска ротора 10.
Особенностью генератора является наличие в обмотке фазы якоря знакопеременного потока при изменении потока обмотки возбуждения только по величине. Кроме того, изменение взаимных индуктивностей обмотки возбуждения и обмотки фазы якоря, за счет наличия шунтирующих магнитопроводов ротора, происходит до нулевого значения.
Существенное упрощение технологии изготовления генератора достигается тем, что изготовление обмотки возбуждения осуществляют отдельно от пакетов статора, а их конструктивное объединение происходит в процессе сборки генератора. Изготовление шунтирующих магнитопроводов ротора, пакетов статора и фаз якоря осуществляют навивкой по безотходной технологии.
Предложенное взаимное расположение пакетов статора и фаз якоря позволяет значительно повысить коэффициент полюсного перекрытия и коэффициент использования обмотки возбуждения. Повышение надежности конструкции генератора достигают упрощением конструкции узла передачи механического момента на вал.
Claims (1)
- Коммутаторный генератор, содержащий магнитопроводы фаз якоря, выполненные в виде радиально расположенных пакетов с обмотками на них, ротор, на котором укреплены магнитопроводы, отделенные между собой немагнитными промежутками в радиальном и тангенциальном направлениях, отличающийся тем, что обмотка возбуждения выполнена тороидальной, охватывающей ось вращения ротора, пакеты статора двух групп охватывают по окружности обмотку возбуждения поочередно в двух встречных направлениях и выполнены навивкой, ротор содержит два немагнитных диска с укрепленными на них поочередно сквозными и шунтирующими магнитопроводами, каждый из них состоит из двух пакетов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135752/09A RU2230421C1 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Коммутаторный генератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135752/09A RU2230421C1 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Коммутаторный генератор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2230421C1 true RU2230421C1 (ru) | 2004-06-10 |
RU2002135752A RU2002135752A (ru) | 2004-07-10 |
Family
ID=32846637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002135752/09A RU2230421C1 (ru) | 2002-12-30 | 2002-12-30 | Коммутаторный генератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230421C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454775C1 (ru) * | 2011-02-28 | 2012-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Индукторный генератор с торцевым возбуждением |
RU2524166C1 (ru) * | 2013-04-10 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Индукторная машина |
-
2002
- 2002-12-30 RU RU2002135752/09A patent/RU2230421C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАЛАГУРОВ В.А. и др. Электрические машины с постоянными магнитами. - М.-Л.: Энергия, 1964, с.60-63. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454775C1 (ru) * | 2011-02-28 | 2012-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Индукторный генератор с торцевым возбуждением |
RU2524166C1 (ru) * | 2013-04-10 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Индукторная машина |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1461854B1 (en) | Electrical machine | |
US20130307366A1 (en) | Axial-flux electric machine | |
US3237036A (en) | Commutating dynamo-electric machine | |
US20110169363A1 (en) | Variable Speed Electric Motor/Generator | |
US20220190700A1 (en) | Method and apparatus for power generation | |
US7990009B2 (en) | Electric machine | |
CN105637733B (zh) | 横向磁通马达或发电机 | |
WO2006068038A1 (ja) | 誘導子型同期機 | |
CN108141121B (zh) | 电动机 | |
CN106374707A (zh) | 电机 | |
CN114726180A (zh) | 一种宽窄定子极轴向磁通开关磁阻电机及其控制方法 | |
US4743813A (en) | Direct current motor with electronic commutation circuit and encoder-controlled winding power | |
US20060250042A1 (en) | Dynamoelectric machine with ring type rotor and stator windings | |
RU2230421C1 (ru) | Коммутаторный генератор | |
WO2010126392A1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU2406212C2 (ru) | Бесконтактная электрическая машина | |
RU105540U1 (ru) | Модульная электрическая машина | |
WO2012121685A2 (ru) | Тихоходный многополюсный синхронный генератор | |
CN210629311U (zh) | 一种轴向磁场复合型定子永磁电机 | |
RU207794U1 (ru) | Синхронная электрическая машина торцевого типа | |
RU71189U1 (ru) | Низкооборотная электрическая машина | |
WO2014038971A1 (ru) | Электромеханический преобразователь | |
RU2168835C1 (ru) | Машина постоянного тока | |
RU2516270C1 (ru) | Магнитоэлектрическая машина | |
RU2709788C1 (ru) | Синхронный электрический генератор с многополюсной комбинированной магнитной системой с постоянными магнитами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041231 |