RU2435285C2

RU2435285C2 - Method to excite dc generator and generator that realises it

Info

Publication number: RU2435285C2
Application number: RU2009122543/07A
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Карасев (RU); Юрий Владимирович Карасев; Александр Дмитриевич Амонский (RU); Александр Дмитриевич Амонский
Original assignee: Юрий Владимирович Карасев; Александр Дмитриевич Амонский
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2011-11-27
Also published as: RU2009122543A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: in the proposed DC generator, comprising a rotor and a stator of geared type, power windings, connected in parallel to each other via separating diodes and are arranged each on its group of stator teeth, and also magnetisation windings, according to this invention, groups of stator and rotor teeth are separated into separate sections arranged along the shaft. Excitation of this generator is carried out when an electromotive force is produced in power windings of the stator at the moments of opening of stator and rotor teeth with initial magnetisation, at which these windings are arranged, at the same time the load current produced by the first of the circular row of power windings magnetises teeth of the winding that follows according to the operation sequence, poles in front of which at this moment close, and then further along the circular circuit.

EFFECT: reduced dimensions of a generator.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике.The invention relates to electrical engineering.

Известны генераторы вентильно-индукторного типа, которые вырабатывают ток при модуляции магнитного потока обмотки возбуждения через силовые обмотки. При этом зубцы ротора и статора, двигаясь относительно друг друга, меняют магнитное сопротивление системы ротор-статор. Это различные сварочные генераторы, генераторы автомобилей.Known generators valve-inductor type, which generate current when modulating the magnetic flux of the field winding through the power windings. In this case, the teeth of the rotor and stator, moving relative to each other, change the magnetic resistance of the rotor-stator system. These are various welding generators, car generators.

Например, известные автомобильные генераторы, имеющие, как правило, три группы зубьев статора с расположенными на них обмотками. Эти зубья проходят насквозь всего статора, как и зубья ротора, разделены эти группы между собой через какой-то угол в плоскости вращения.For example, well-known automobile generators having, as a rule, three groups of stator teeth with windings located on them. These teeth pass through the entire stator, like the teeth of the rotor, these groups are separated among themselves through some angle in the plane of rotation.

Они имеют массивную обмотку возбуждения (ОВ), которая питается выпрямленным током с силовых обмоток и вырабатывают переменный ток, кроме этого они ограничены своей конструкцией в увеличении одновременно работающих зубьев («Генератор сварочный. ГД - 2×250. Техническое описание» Уралтермосвар, 2001 г., и патент 2124799).They have a massive excitation winding (OV), which is fed by a rectified current from the power windings and generates alternating current, in addition, they are limited by their design in increasing the simultaneously working teeth ("Welding generator. DG - 2 × 250. Technical description" Uraltermosvar, 2001 ., and patent 2124799).

Целью данного изобретения является уменьшение габаритов ОВ и всего генератора.The aim of this invention is to reduce the dimensions of the OB and the entire generator.

Указанная цель достигается тем, что вырабатываемый первой из кругового ряда силовых обмоток ток нагрузки намагничивает зубья следующей по очереди работы обмотки, полюса перед которой в данный момент смыкаются и т.д. по круговой цепочке. Индукция в силовых обмотках возникает при цикле размыкания зубьев ротора и статора, которые при этом размагничиваются и создают эдс в обмотке. При этом возбуждение происходит по цепочке от одной группы полюсов к другой за счет обмоток подмагничивания. Возникающий при этом ток подмагничивает начальное поле. Магнитное поле в системе ротор-статор, таким образом, будет не переменным, а пульсирующим.This goal is achieved by the fact that the load current generated by the first of the circular series of power windings magnetizes the teeth of the next winding in turn, the poles in front of which are currently closed, etc. in a circular chain. Induction in power windings occurs during a cycle of opening the teeth of the rotor and stator, which in this case are demagnetized and create an emf in the winding. In this case, the excitation occurs in a chain from one group of poles to another due to the magnetization windings. The current arising in this case magnetizes the initial field. Thus, the magnetic field in the rotor-stator system will not be variable, but pulsating.

Этот способ реализуется генератором, у которого в отличие от аналогов группы зубьев статора и ротора не сквозные вдоль всего статора, а разделены на отдельные секции, расположенные вдоль вала генератора. ЭДС при росте числа полюсов возрастает, т.к. изменение магнитного потока от минимума до максимума происходит за меньшее время.This method is implemented by a generator, which, unlike analogues, the groups of teeth of the stator and rotor are not continuous through the entire stator, but are divided into separate sections located along the generator shaft. EMF increases with the number of poles, because a change in magnetic flux from minimum to maximum occurs in less time.

На фиг.1 дан разрез генератора, состоящего из трех секций, работающих поочередно - вдоль вала. Каждая из секций имеет свой участок статора - 1, 11 и 12; ротора - 2, 21 и 22, сидящих на валу 4. Секции статора 1, 11 и 12 зафиксированы между собой и корпусом 6 штифтами 5. Зубья статора разных секций образуют одну линию. Зубья ротора от секции к секции сдвинуты на 2/3 хода цикла. Когда одна из секций начинает генерацию, зуб ротора находится против зуба статора, другая уже прошла 2/3 хода и генерирует эдс. Ход цикла равен 15° от начала до конца генерации при размыкании зубьев.Figure 1 is a sectional view of a generator consisting of three sections operating alternately along the shaft. Each section has its own stator section - 1, 11 and 12; the rotor - 2, 21 and 22, sitting on the shaft 4. The stator sections 1, 11 and 12 are fixed between themselves and the housing 6 by pins 5. The stator teeth of different sections form one line. The rotor teeth from section to section are shifted by 2/3 of the cycle. When one of the sections starts generating, the rotor tooth is opposite the stator tooth, the other has already passed 2/3 of the stroke and generates emf. The course of the cycle is 15 ° from the beginning to the end of generation when the teeth open.

На фиг.2 - сечение генератора поперек вала. Здесь видна секция ротора 2, статора 1 и силовая обмотка одной секции 3 генератора, уложенная в 4-х пазах статора. Обмотка одной секции в данном случае состоит из 4-х частей 7, соединенных последовательно или параллельно в зависимости от требуемого выходного напряжения. Эти части охватывают по три зуба статора и навиты так, чтобы магнитное поле замыкалось, как показано на фиг.2.Figure 2 - section of the generator across the shaft. Here you can see the section of the rotor 2, the stator 1 and the power winding of one section 3 of the generator, laid in 4 grooves of the stator. The winding of one section in this case consists of 4 parts 7 connected in series or in parallel, depending on the required output voltage. These parts cover three stator teeth and are wound so that the magnetic field closes, as shown in figure 2.

На фиг.3 показана схема электрических соединений силовых обмоток трех секций статора 3, 31, 32.Figure 3 shows a diagram of the electrical connections of the power windings of the three sections of the stator 3, 31, 32.

Д1, Д2, Д3 - разделительные диоды. 61, 62, 63 магнитопроводы - секций генератора, состоящие из сердечников секций статора и ротора.D1, D2, D3 - isolation diodes. 61, 62, 63 magnetic cores - sections of the generator, consisting of the cores of the stator and rotor sections.

51, 52, 53 - обмотки подмагничивания для создания начального магнитного поля при слабой остаточной намагниченности материала, будут иметь по 2-4 витка и не представляют обычную ОВ, соединены последовательно между рабочими обмотками и нагрузкой, располагаются на полюсах, соседних по очереди работы к полюсам, с рабочих обмоток которых они питаются.51, 52, 53 - magnetization windings to create an initial magnetic field with a weak residual magnetization of the material, will have 2-4 turns and do not represent the usual OB, connected in series between the working windings and the load, located at the poles adjacent to the poles in turn , from the working windings of which they feed.

Когда вторая секция 11 только начинает генерацию, обмотка первой 3 вырабатывает ток нагрузки, который через обмотку 51 намагничивает сомкнутые полюса второй секции. По мере дальнейшего хода ротора первой секции в обмотке 3 будет падать эдс. Диод Д1 закроется, диод Д2 откроется, и будет генерировать обмотка второй секции 31, и т.д. по круговой цепочке.When the second section 11 is just beginning to generate, the winding of the first 3 generates a load current, which magnetizes the closed poles of the second section through the winding 51. As the rotor of the first section continues to move in the winding 3, the emf will fall. Diode D1 will close, diode D2 will open, and the winding of the second section 31 will generate, etc. in a circular chain.

Claims

1. The method of excitation of the generator when receiving EMF in power windings at the moments of opening of the teeth of the stator and rotor with the initial magnetization, on which these windings are located, characterized in that the load current generated by the first of the circular series of power windings magnetizes the teeth of the next winding, pole operation in front of which they are closing at the moment, and so on in a circular chain.

2. A DC generator comprising a gear rotor and a stator, power windings connected in parallel between each other through diode diodes and each located on its own group of stator teeth, magnetization windings, characterized in that the groups of stator and rotor teeth are divided into separate sections located along the shaft.