RU2525847C2 - Synchronous generator - Google Patents

Synchronous generator Download PDF

Info

Publication number
RU2525847C2
RU2525847C2 RU2010108485/07A RU2010108485A RU2525847C2 RU 2525847 C2 RU2525847 C2 RU 2525847C2 RU 2010108485/07 A RU2010108485/07 A RU 2010108485/07A RU 2010108485 A RU2010108485 A RU 2010108485A RU 2525847 C2 RU2525847 C2 RU 2525847C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
poles
section
stator
winding
Prior art date
Application number
RU2010108485/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010108485A (en
Inventor
Юрий Владимирович Карасев
Александр Дмитриевич Амонский
Original Assignee
Юрий Владимирович Карасев
Александр Дмитриевич Амонский
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 Юрий Владимирович Карасев, Александр Дмитриевич Амонский filed Critical Юрий Владимирович Карасев
Priority to RU2010108485/07A priority Critical patent/RU2525847C2/en
Publication of RU2010108485A publication Critical patent/RU2010108485A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525847C2 publication Critical patent/RU2525847C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention refers to the sphere of electrical engineering. The proposed synchronous generator is designed for power characteristics of up to 1.5 kW/kg, higher efficiency factor of up to 95%, output voltage of 220/380 V and output frequency of f = 700 Hz. Separation of generating windings along the shaft in each section in the proposed generator makes it possible to increase the number of poles in the stator and the rotor. The proposed synchronous generator comprises a salient-pole stator with anchor winding and a rotor with poles that alternate in direction of the magnetic field. At the same time according to the first version of realisation the generator comprises N-sections arranged along the shaft, in each of which there is its section of the rotor and the stator with the anchor winding, each winding of the section covers all poles of the stator of its section, the rotor of each section is displaced relative to the adjacent one by 1/N period of alternation of the magnetic poles of the rotor. According to the second version of realisation, in the proposed synchronous generator the active sections of the anchor winding laid in slots between poles are made of steel plates, ends of which are connected by separate wires with ends of the plates of the adjacent slot in a mirror-like-symmetric manner relative to the pole between them.
EFFECT: increased output capacity of a synchronous generator with preservation of its dimensions.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике. Известны генераторы синхронного типа, где ток вырабатывается при вращении магнитного поля ротора. У ротора бывает обычно два или четыре магнитных полюса. Статор и ротор - явнополюсные.The invention relates to electrical engineering. Synchronous type generators are known where current is generated by rotating the rotor magnetic field. A rotor usually has two or four magnetic poles. The stator and rotor are clearly polar.

Для получения трехфазного тока обмотки таких генераторов сдвинуты друг от друга по окружности через 120°. Это не дает возможности увеличить количество полюсов генератора, работающих одновременно. Обмотки генераторов сделаны из меди, что уменьшает магнитную проводимость статора (патент №2170487 Россия).To obtain a three-phase current, the windings of such generators are shifted from each other in a circle through 120 °. This makes it impossible to increase the number of generator poles operating simultaneously. The windings of the generators are made of copper, which reduces the magnetic conductivity of the stator (patent No. 2170487 Russia).

Цель изобретения - повысить выходную мощность генератора, не меняя габаритов.The purpose of the invention is to increase the output power of the generator without changing the size.

Указанная цель достигается тем, что одна обмотка статора охватывает все пары полюсов одного из секторов статора, благодаря чему все они одновременно участвуют в генерации. Появляется возможность увеличения количества полюсов и, как следствие, рост эдс из-за роста общей длины эдс-образующих участков обмотки и роста ΔФ/Δt, где ΔФ - изменение магнитного поля за Δt - время поворота ротора на угол Δφ (10° для модели на фиг.2). Для того чтобы при вращении многополюсного ротора с разнонаправленным магнитным потоком при прохождении полюсов мимо эдс-образующих отрезков обмотки статора ротор не подвергался размагничиванию, предлагается делать эти участки из эмалированных пластин железа. Эти пластины будут соединяться в контур одной обмотки. Для ликвидации вихревых токов концы пластин соседних эдс-образующих участков соединены между собой: ближняя с ближней, дальняя с дальней - т.е зеркально симметрично относительно полюса между ними (фиг.3). Для получения трехфазного тока необходима работа трех вышеописанных секций ротора, смещенных друг от друга на 1/3 периода чередования магнитных полюсов ротора. Обмотка может быть петлевой, как в описании, параллельной - любой, важно то, что при вращении ротора эдс будет наводиться сразу во всей обмотке каждой секции. Число секций (N) может быть любым. Ротор может быть из магнитотвердого материала, с обмоткой возбуждения.This goal is achieved by the fact that one stator winding covers all pairs of poles of one of the stator sectors, due to which they all simultaneously participate in generation. There is the possibility of increasing the number of poles and, as a consequence, the growth of the emf due to the increase in the total length of the emf-forming sections of the winding and the growth of ΔФ / Δt, where ΔФ is the change in the magnetic field for Δt is the time of rotation of the rotor through the angle Δφ (10 ° for figure 2). In order to prevent the demagnetization of the rotor during rotation of a multi-pole rotor with multidirectional magnetic flux while passing the poles past the emf-forming sections of the stator winding, it is proposed to make these sections from enameled iron plates. These plates will be connected to the circuit of one winding. To eliminate eddy currents, the ends of the plates of the neighboring emf-forming sections are interconnected: the nearest with the near, the far with the far - that is, mirror symmetrically relative to the pole between them (figure 3). To obtain a three-phase current, the work of the three above-described rotor sections, shifted from each other by 1/3 of the alternating period of the magnetic poles of the rotor, is necessary. The winding can be loop, as in the description, parallel - any, it is important that when the rotor rotates, the emf will be induced immediately in the entire winding of each section. The number of sections (N) can be any. The rotor may be of hard magnetic material, with an excitation winding.

На фиг.1 изображен продольный разрез генератора, где 1 - секции статора, 2 - три секции ротора, смещенные друг от друга на 1/3 угла между полюсами ротора с одинаковым направлением магнитного поля.Figure 1 shows a longitudinal section of the generator, where 1 - stator sections, 2 - three rotor sections, offset from each other by 1/3 of the angle between the poles of the rotor with the same direction of the magnetic field.

На фиг.2 - разрез поперек оси генератора, где 1 - статор, 2 - ротор, 3 - обмотка ротора(показаны без элементов фиксации), 21 - выходной вал. Кол. полюсов - 18, ход - 10 - поворот ротора, при котором магнитный поток через якорную обмотку падает до нуля.Figure 2 is a section across the axis of the generator, where 1 is the stator, 2 is the rotor, 3 is the rotor winding (shown without fixing elements), 21 is the output shaft. Count poles - 18, stroke - 10 - rotation of the rotor, in which the magnetic flux through the armature winding drops to zero.

На фиг.3 показано соединение между собой эдс-образующих участков обмотки 31, сделанных из железных пластин, проводами 32.Figure 3 shows the interconnection of the emf-forming sections of the winding 31, made of iron plates, wires 32.

Claims (2)

1. Синхронный генератор, содержащий явнополюсный статор с якорной обмоткой, ротор с чередующимися по направлению магнитного поля полюсами, отличающийся тем, что:
генератор состоит из N-секций, расположенных вдоль вала, в каждой из которых есть свой участок ротора и статора с якорной обмоткой, каждая обмотка секции охватывает все полюса статора своей секции, ротор каждой секции смещен относительно соседнего на 1/N периода чередования магнитных полюсов ротора.
1. A synchronous generator containing an explicit pole stator with an anchor winding, a rotor with alternating poles in the direction of the magnetic field, characterized in that:
the generator consists of N-sections located along the shaft, each of which has its own section of the rotor and stator with an anchor winding, each winding of the section covers all the poles of the stator of its section, the rotor of each section is shifted relative to the alternating period of the magnetic poles of the rotor .
2. Синхронный генератор N-фазного тока, содержащий явнополюсный статор с якорной обмоткой, ротор с чередующимися по направлению магнитного поля полюсами, отличающийся тем, что:
активные участки якорной обмотки, уложенные в пазах между полюсами сделаны из железных пластин, концы которых соединены отдельными проводами с концами пластин соседнего паза зеркально-симметрично относительно полюса между ними.
2. A synchronous generator of N-phase current, comprising an explicit pole stator with an armature winding, a rotor with poles alternating in the direction of the magnetic field, characterized in that:
the active sections of the anchor winding, laid in the grooves between the poles, are made of iron plates, the ends of which are connected by separate wires to the ends of the plates of the adjacent groove mirror symmetrically relative to the pole between them.
RU2010108485/07A 2010-03-09 2010-03-09 Synchronous generator RU2525847C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108485/07A RU2525847C2 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Synchronous generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108485/07A RU2525847C2 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Synchronous generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010108485A RU2010108485A (en) 2010-09-10
RU2525847C2 true RU2525847C2 (en) 2014-08-20

Family

ID=42800192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010108485/07A RU2525847C2 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Synchronous generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525847C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2205693A (en) * 1987-06-08 1988-12-14 Mitsuba Electric Mfg Co Alternating current generator for automotive vehicles
US4882515A (en) * 1988-06-03 1989-11-21 General Motors Corporation Alternating current generator
RU2091969C1 (en) * 1995-08-21 1997-09-27 Проектно-технологическо-производственная фирма "Элма-Ко" Commutatorless dc motor
RU2121208C1 (en) * 1994-12-05 1998-10-27 Открытое акционерное общество "Завод имени А.М.Тарасова" Ac generator
RU2143777C1 (en) * 1998-10-06 1999-12-27 Закрытое Акционерное Общество Проектно-Производственно-Технологическая Фирма "ЭЛМА-Ко" Contactless permanent-magnet machine
RU2170487C1 (en) * 2000-03-13 2001-07-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательская лаборатория двигателестроения" Brushless electrical machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2205693A (en) * 1987-06-08 1988-12-14 Mitsuba Electric Mfg Co Alternating current generator for automotive vehicles
US4882515A (en) * 1988-06-03 1989-11-21 General Motors Corporation Alternating current generator
RU2121208C1 (en) * 1994-12-05 1998-10-27 Открытое акционерное общество "Завод имени А.М.Тарасова" Ac generator
RU2091969C1 (en) * 1995-08-21 1997-09-27 Проектно-технологическо-производственная фирма "Элма-Ко" Commutatorless dc motor
RU2143777C1 (en) * 1998-10-06 1999-12-27 Закрытое Акционерное Общество Проектно-Производственно-Технологическая Фирма "ЭЛМА-Ко" Contactless permanent-magnet machine
RU2170487C1 (en) * 2000-03-13 2001-07-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательская лаборатория двигателестроения" Brushless electrical machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C1. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010108485A (en) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2745533C (en) Axial flux motor and generator assemblies
US10033302B2 (en) Rotary solar converter
US20150008777A1 (en) Synchronous electric machine
Zulu et al. Topologies for wound-field three-phase segmented-rotor flux-switching machines
TW201143259A (en) Rotating electrical machine
RU2525847C2 (en) Synchronous generator
Shafiei et al. Performance comparison of outer rotor permanent magnet Vernier motor for direct drive systems
RU2147155C1 (en) Current generator
RU2752234C2 (en) Synchronous-asynchronous electric motor
WO2012121685A2 (en) Low-speed multipole synchronous generator
EA008613B1 (en) Polyphase electrical machine
KR20090090996A (en) Synchronous electric machine
CN114400854B (en) Homopolar four-phase brushless alternating-current generator
EA009822B1 (en) Gate electric motor
RU2497265C2 (en) Direct current generator
RU2775062C1 (en) Synchronous generator
Yoshida et al. Calculation method of circulating current in parallel armature windings in consideration of magnetic circuit
JP6335523B2 (en) Rotating electric machine
RU2047936C1 (en) Synchronous motor
JP2015532826A (en) Electromechanical transducer
RU2771993C2 (en) Electric machine with rotor created according to halbach scheme
RU2509402C1 (en) Winding of electric machine
RU2708370C1 (en) Multi-winding low-speed generator
RU2412518C1 (en) Low-speed asynchronous electric motor
RU2010410C1 (en) Single-phase asynchronous electric motor

Legal Events

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

Effective date: 20210310