RU2581338C1 - Magnetoelectric generator - Google Patents

Magnetoelectric generator Download PDF

Info

Publication number
RU2581338C1
RU2581338C1 RU2015119086/07A RU2015119086A RU2581338C1 RU 2581338 C1 RU2581338 C1 RU 2581338C1 RU 2015119086/07 A RU2015119086/07 A RU 2015119086/07A RU 2015119086 A RU2015119086 A RU 2015119086A RU 2581338 C1 RU2581338 C1 RU 2581338C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windings
permanent magnets
row
ring
rotor
Prior art date
Application number
RU2015119086/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Есаков
Михаил Сергеевич Есаков
Анатолий Юрьевич Велико-Иваненко
Original Assignee
Сергей Михайлович Есаков
Михаил Сергеевич Есаков
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 Сергей Михайлович Есаков, Михаил Сергеевич Есаков filed Critical Сергей Михайлович Есаков
Priority to RU2015119086/07A priority Critical patent/RU2581338C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581338C1 publication Critical patent/RU2581338C1/en
Priority to PCT/RU2016/000286 priority patent/WO2016186533A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, namely to low-speed electric generators, and can be used, in particular in wind-driven power plants. In magnetoelectric generator rotor is equipped with permanent magnets and stator contains two parallel plates, between which there are circular windings. Windings are made in form of isosceles trapezoids, lateral sides of which are arranged radially relative to rotor rotation axis. Sections of windings in bases of trapezoids are hooped in arc. Rotor is made of two parallel disks fixed on shaft, on each of which on facing each other are ring-shaped rows of permanent magnets, polarity of which in each row alternates. Poles of constant magnets of one row face opposite poles of permanent magnets of other row and are shifted by half width of magnets. Annular windings are inserted into each other to form modules, wherein distance l between sections of annular windings in bases of trapezoids exceeds width b of ring-shaped row of permanent magnets. Between circular windings is additional flat ring winding in form of isosceles trapezoid lateral sides of which lie in one plane between sides of other annular windings.
EFFECT: simplified assembly of generator.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано, в частности, в ветроэнергетических установках.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to low-speed electric generators, and can be used, in particular, in wind energy installations.

Известен низкооборотный магнитоэлектрический генератор, содержащий кольцеобразный ряд обмоток статора на железных сердечниках из листов или прессованного порошка железа, и соответствующий кольцеобразный ряд постоянных магнитов ротора, в частности, синхронная машина с постоянной намагниченностью для синусоидального напряжения, обмотки выполнены сосредоточенными, а не распределены в пазах, сердечники с обмотками чередуются с железными сердечниками без обмоток, так что на каждом втором железном сердечнике имеется обмотка, число промежутков между сердечниками отличается от числа полюсов, при этом число промежутков между сердечниками s и число полюсов p следует выражениям |s-p|=2·m и s=12·n·m, где n и m - натуральные числа, причем машина рассчитана на трехфазное напряжение с последовательным соединением соседних катушек для получения m таких групп на фазу, которые могут быть соединены последовательно или параллельно, RU 2234788 С2, опубл. 20.08.2004.A low-speed magnetoelectric generator is known, comprising an annular row of stator windings on iron cores made of sheets or pressed iron powder, and a corresponding annular row of permanent rotor magnets, in particular a synchronous machine with constant magnetization for sinusoidal voltage, the windings are concentrated and not distributed in grooves cores with windings alternate with iron cores without windings, so that on every second iron core there is a winding, the number of industrial of creeks between the cores differs from the number of poles, while the number of gaps between the cores s and the number of poles p follows the expressions | sp | = 2 · m and s = 12 · n · m, where n and m are natural numbers, and the machine is designed for three-phase voltage with a series connection of adjacent coils to obtain m such groups per phase that can be connected in series or in parallel, RU 2234788 C2, publ. 08/20/2004.

Недостатком этого генератора является низкий коэффициент полезного действия (кпд), поскольку обмотки в кольцеобразном ряду находятся на значительном расстоянии друг от друга, и в момент нахождения магнитов в промежутке между обмотками ЭДС в них не индуцируется.The disadvantage of this generator is the low efficiency (efficiency), since the windings in the annular row are at a considerable distance from each other, and at the time the magnets are in the gap between the windings, the EMF is not induced.

Известен также магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины в виде соединенных друг с другом дисков, между которыми размещены обмотки; статор имеет магнитопроводы в виде плоских колец, RU 2168062, опубл. 27.05.2001.A magnetoelectric generator is also known, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates in the form of disks connected to each other, between which windings are placed; the stator has magnetic cores in the form of flat rings, RU 2168062, publ. 05/27/2001.

Данное техническое решение имеет тот же недостаток, что и описанный выше аналог (RU 2234788 С2): низкий коэффициент полезного действия по той же причине. Кроме того, при прохождении постоянных магнитов ротора над сердечниками обмоток статора имеет место взаимное притяжение постоянных магнитов ротора и сердечников обмоток статора (так называемый эффект «залипания» ротора), что затрудняет пуск генератора и создает интенсивный шум при его работе.This technical solution has the same drawback as the analogue described above (RU 2234788 C2): low efficiency for the same reason. In addition, when the permanent rotor magnets pass over the stator winding cores, there is a mutual attraction between the permanent rotor magnets and the stator winding cores (the so-called “sticking” effect of the rotor), which makes it difficult to start the generator and creates intense noise during its operation.

Некоторое повышение кпд генератора, уменьшение пускового момента и уровня шума в процессе работы обеспечивает магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, выполненные в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге; ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов каждого ряда чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, кольцевые обмотки попарно вставлены друг в друга, при этом расстояние l между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, RU 2427067 С1, опубл. 20.08.2011.A certain increase in the generator efficiency, a decrease in the starting torque and noise level during operation is provided by a magnetoelectric generator, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which there are ring windings made in the form of isosceles trapeziums, the sides of which are located radially relative to the axis rotor rotation, and sections of ring windings at the bases of the trapezoid are curved in an arc; the rotor is made of two parallel disks mounted on the shaft, on each of which ring-shaped rows of permanent magnets are placed on surfaces facing each other, the polarity of the permanent magnets of each row is alternated, while the poles of the permanent magnets of one row are facing the opposite poles of the permanent magnets of the other series, ring the windings are inserted into each other in pairs, while the distance l between the sections of the annular windings in the trapezoid bases exceeds the width b of the annular row of permanent magnets, RU 2427067 C1, publ. 08/20/2011.

Этот генератор может быть использован для питания преимущественно бытового однофазного оборудования, поскольку он вырабатывает двухфазный электрический ток.This generator can be used to power mainly single-phase household equipment, since it generates a two-phase electric current.

Известен магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, выполненные в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, кольцевые обмотки вставлены друг в друга с образованием модулей, при этом расстояние l между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, между кольцевыми обмотками размещена дополнительная плоская кольцевая обмотка в форме равнобедренной трапеции, боковые стороны которой расположены в одной плоскости между боковыми сторонами других кольцевых обмоток, RU 2494520 С2, опубл. 27.09.2013.A magnetoelectric generator is known, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which there are ring windings made in the form of isosceles trapezoid, the sides of which are located radially relative to the axis of rotation of the rotor, and the sections of the ring windings in the trapezoid bases are curved in an arc, the rotor is made of two parallel disks fixed to the shaft, on each of which, on the surfaces facing each other, annular rows of constant ma magnets, the polarity of the permanent magnets in each row alternates, while the poles of the permanent magnets of one row are facing the opposite poles of the permanent magnets of the other row, the ring windings are inserted into each other with the formation of modules, while the distance l between the sections of the ring windings in the trapezoid bases exceeds the width b ring-shaped series of permanent magnets, between the ring windings there is an additional flat ring winding in the form of an isosceles trapezoid, the sides of which are located in one th plane between the sides of the other annular windings, RU 2494520 C2, pub. 09/27/2013.

Данный генератор, принятый в качестве прототипа настоящего изобретения, может быть использован для питания трехфазных потребителей, а также подключен к центральным (трехфазным) электрическим сетям, однако ему присущи определенные недостатки. Поскольку полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда по всей их ширине, между магнитами обоих рядов действуют только силы притяжения, достигающие в сумме весьма большой величины: при диаметре дисков 300 мм и зазоре между ними 12 мм силы их взаимного притяжения достигают сотни килограммов.This generator, adopted as a prototype of the present invention, can be used to power three-phase consumers, and is also connected to central (three-phase) electrical networks, however, it has certain disadvantages. Since the poles of the permanent magnets of one row are facing the opposite poles of the permanent magnets of the other row over their entire width, only attractive forces act between the magnets of both rows, reaching a very large amount: with a disk diameter of 300 mm and a gap between them of 12 mm, the forces of their mutual attraction reach hundreds of kilograms.

Это в значительной мере затрудняет сборку генератора, для которой необходимо специальное оборудование, обеспечивающее плавное и геометрически точное (без перекосов) сведение дисков в проектное положение и их последующее крепление.This greatly complicates the assembly of the generator, which requires special equipment that provides smooth and geometrically accurate (without distortions) reduction of the disks to the design position and their subsequent fastening.

Кроме того, указанные выше силы стремятся изогнуть диски относительно вала и придать им «зонтичную» форму (фиг. 7 настоящей заявки).In addition, the above forces tend to bend the disks relative to the shaft and give them an "umbrella" shape (Fig. 7 of this application).

Для предотвращения такой деформации дисков приходится существенно увеличивать толщину дисков, что, соответственно, увеличивает вес и металлоемкость генератора.To prevent such deformation of the disks, it is necessary to significantly increase the thickness of the disks, which, accordingly, increases the weight and metal consumption of the generator.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение сил взаимного притяжения дисков, что позволяет упростить сборку генератора, а также уменьшить толщину дисков и, соответственно, вес и металлоемкость генератора. Следует отметить, что при использовании генератора в ветроэнергетических установках, его вес имеет большое значение, так как генератор устанавливается на мачте высотой 12-15 м.The present invention is to reduce the forces of mutual attraction of the disks, which allows to simplify the Assembly of the generator, as well as to reduce the thickness of the disks and, accordingly, the weight and metal consumption of the generator. It should be noted that when using the generator in wind power plants, its weight is of great importance, since the generator is installed on a mast 12-15 m high.

Согласно изобретению в магнитоэлектрическом генераторе, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, выполненные в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, кольцевые обмотки вставлены друг в друга с образованием модулей, при этом расстояние l между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, между кольцевыми обмотками размещена дополнительная плоская кольцевая обмотка в форме равнобедренной трапеции, боковые стороны которой расположены в одной плоскости между боковыми сторонами других кольцевых обмоток, полюса постоянных магнитов одного ряда смещены относительно полюсов постоянных магнитов другого ряда на половину ширины магнитов.According to the invention, in a magnetoelectric generator, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which there are ring windings made in the form of isosceles trapezoidal, the sides of which are located radially relative to the axis of rotation of the rotor, and the sections of the ring windings in the trapezoid bases are curved arc, the rotor is made of two parallel disks fixed on the shaft, on each of which on the surfaces facing each other there are ring-shaped rows s of permanent magnets, the polarity of the permanent magnets in each row alternates, while the poles of the permanent magnets of one row are facing the opposite poles of the permanent magnets of the other row, the ring windings are inserted into each other with the formation of modules, while the distance l between the sections of the ring windings in the trapezoid bases exceeds the width b of the annular row of permanent magnets, between the ring windings there is an additional flat ring winding in the form of an isosceles trapezoid, the sides of which are p found on the rear one plane between the sides of the other annular windings, poles of the permanent magnets in one row are offset relative to the poles of the permanent magnets of the other row by half the width of the magnets.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «Новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed one, which allows us to conclude that the invention meets the condition of patentability “Novelty”.

Благодаря реализации отличительных признаков изобретения достигается новый технический результат: постоянные магниты обоих кольцеобразных рядов не только притягиваются, но и отталкиваются друг от друга. В результате взаимное притяжение дисков, практически, не происходит. Силы F1 отталкивания и силы F2 притяжения (фиг. 6) действуют на диски на весьма малом плече и поэтому не могут вызвать деформацию дисков. Кроме того, упрощается сборка генератора, обеспечивается плавное и точное сведение дисков в проектное положение и их последующее крепление.Thanks to the implementation of the distinguishing features of the invention, a new technical result is achieved: the permanent magnets of both ring-shaped rows are not only attracted, but also repelled from each other. As a result, the mutual attraction of the disks practically does not occur. The repulsive forces F 1 and the attractive forces F 2 (Fig. 6) act on the disks on a very small shoulder and therefore cannot cause deformation of the disks. In addition, the assembly of the generator is simplified, a smooth and accurate reduction of the disks to the design position and their subsequent fastening is ensured.

Заявителем не выявлены источники информации, в которых содержались бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат.The applicant has not identified sources of information that would contain information about the influence of the distinguishing features of the invention on the achieved technical result.

Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии заявленного технического решения условию патентоспособности «Изобретательский уровень».These circumstances allow us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of patentability "Inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - вид сбоку;in FIG. 1 is a side view;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;in FIG. 2 is a section AA in FIG. one;

на фиг. 3 - смежные кольцевые обмотки, сопряженные друг с другом (модуль), в аксонометрии;in FIG. 3 - adjacent ring windings conjugated to each other (module), in a perspective view;

на фиг. 4 - смежные кольцевые обмотки (модуль), вид в плане;in FIG. 4 - adjacent ring windings (module), plan view;

на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4;in FIG. 5 is a section BB of FIG. four;

на фиг. 6 - схема, иллюстрирующая силы, действующие на постоянные магниты кольцеобразных рядов;in FIG. 6 is a diagram illustrating the forces acting on the permanent magnets of ring-shaped rows;

на фиг.7 - схема, иллюстрирующая силы, действующие на постоянные магниты кольцеобразных рядов в устройстве-прототипе.7 is a diagram illustrating the forces acting on the permanent magnets of the ring-shaped rows in the prototype device.

Ротор магнитоэлектрического генератора выполнен из двух параллельных дисков 1 и 2, закрепленных на валу 10. В конкретном примере диски 1 и 2 выполнены из электротехнической стали. На обращенных друг к другу поверхностях дисков 1 и 2 размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов 3 и 4, соответственно. В каждом кольцевом ряду магниты сопряжены друг с другом с зазором 0,1-0,2 мм. Постоянные магниты 3 и 4 имеют форму трапеций и примыкают друг к другу смежными боковыми гранями. Промежутки (зазоры) между магнитами заполняются эпоксидным компаундом. Полярность постоянных магнитов 3 и 4 в каждом ряду чередуется, полюса постоянных магнитов 3 и 4 одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов 3 и 4 другого ряда, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда смещены относительно полюсов постоянных магнитов другого ряда на половину ширины магнитов.The rotor of the magnetoelectric generator is made of two parallel disks 1 and 2, mounted on the shaft 10. In a specific example, the disks 1 and 2 are made of electrical steel. On the surfaces of the disks 1 and 2 facing each other, annular rows of permanent magnets 3 and 4 are placed, respectively. In each annular row, the magnets are paired with each other with a gap of 0.1-0.2 mm. Permanent magnets 3 and 4 are trapezoidal and adjacent to each other by adjacent side faces. The gaps (gaps) between the magnets are filled with an epoxy compound. The polarity of the permanent magnets 3 and 4 in each row alternates, the poles of the permanent magnets 3 and 4 of one row are facing the opposite poles of the permanent magnets 3 and 4 of the other row, while the poles of the permanent magnets of one row are shifted relative to the poles of the permanent magnets of the other row by half the width of the magnets.

Статор электрического генератора содержит две параллельные пластины 5 и 6, между которыми размещены кольцевые обмотки 7, которые выполнены в форме равнобедренных трапеций. Боковые стороны 8, 9 обмоток 7 расположены радиально относительно продольной оси вращения ротора, участки 11, 12 обмоток 7 в основаниях трапеций выгнуты по дуге. Кольцевые обмотки 7 вставлены друг в друга, при этом между ними расположена дополнительная плоская кольцевая обмотка 13 в форме равнобедренной трапеции таким образом, что боковые стороны 14 дополнительной плоской кольцевой обмотки 13 расположены в одной плоскости с боковыми сторонами 8, 9 обмоток 7. Расстояние l между участками 11, 12 обмоток 7 превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов 3 и 4. Вышерасположенные обмотки 7 укреплены на пластине 5, а нижерасположенные обмотки 7 - на пластине 6. Обмотки 7 и 13 залиты эпоксидным компаундом, жестко соединяющим их между собой в единый модуль.The stator of the electric generator contains two parallel plates 5 and 6, between which there are ring windings 7, which are made in the form of isosceles trapezoid. The lateral sides 8, 9 of the windings 7 are located radially relative to the longitudinal axis of rotation of the rotor, sections 11, 12 of the windings 7 at the base of the trapezoid are curved in an arc. The annular windings 7 are inserted into each other, while between them there is an additional flat annular winding 13 in the form of an isosceles trapezoid so that the sides 14 of the additional flat annular winding 13 are located in the same plane as the sides 8, 9 of the windings 7. The distance l between sections 11, 12 of the windings 7 exceeds the width b of the annular row of permanent magnets 3 and 4. The upstream windings 7 are mounted on the plate 5, and the downstream windings 7 are mounted on the plate 6. The windings 7 and 13 are filled with epoxy compound, ECTS linking them together in a single module.

Магнитоэлектрический генератор работает следующим образом. При вращении ротора с валом 10 магнитные силовые линии постоянных магнитов 3, 4 пересекают витки кольцевых обмоток 7 и 13 и индуцируют в обмотках 7 и 13 ЭДС. Поскольку боковые стороны 8, 9 кольцевых обмоток 7 и боковые стороны 14 обмоток 13 расположены между полюсами магнитов 3 и 4 с разной полярностью, происходит индуцирование разнонаправленной ЭДС в боковых сторонах 8, 9 обмоток 7 и боковых сторон 14 обмоток 13 (показано стрелками на фиг. 4). Таким образом в каждой обмотке 7 и обмотке 13 протекает кольцевой электрический ток. Обмотки 7, укрепленные на пластине 5, электрически соединены между собой; аналогично соединены между собой обмотки 7, укрепленные на пластине 6, а также обмотки 13.Magnetoelectric generator operates as follows. When the rotor rotates with the shaft 10, the magnetic field lines of the permanent magnets 3, 4 intersect the turns of the ring windings 7 and 13 and induce an EMF in the windings 7 and 13. Since the sides 8, 9 of the ring windings 7 and the sides 14 of the windings 13 are located between the poles of the magnets 3 and 4 with different polarity, induction of multidirectional EMF occurs in the sides 8, 9 of the windings 7 and the sides 14 of the windings 13 (shown by arrows in FIG. four). Thus, in each winding 7 and winding 13, an annular electric current flows. The windings 7, mounted on the plate 5, are electrically interconnected; windings 7 mounted on the plate 6, as well as windings 13, are similarly interconnected.

Поскольку полюса постоянных магнитов 3 одного ряда смещены относительно постоянных магнитов 4 другого ряда на половину ширины магнитов (фиг. 5, 6), магниты обоих рядов не только притягиваются друг к другу (как это имеет место в прототипе, фиг. 7), но и в такой же степени отталкиваются друг от друга. Вследствие этого взаимное притяжение и деформация дисков 1 и 2, практически, не происходит. Силы F1 отталкивания и силы F2 притяжения действуют на весьма малом плече и не могут вызвать какие-либо деформации. Кроме того, упрощается сборка генератора, повышается ее качество.Since the poles of the permanent magnets 3 of one row are offset relative to the permanent magnets 4 of the other row by half the width of the magnets (Fig. 5, 6), the magnets of both rows are not only attracted to each other (as is the case in the prototype, Fig. 7), but also repel each other to the same extent. As a result of this, the mutual attraction and deformation of disks 1 and 2 practically does not occur. The repulsive forces F 1 and the attractive forces F 2 act on a very small shoulder and cannot cause any deformation. In addition, the assembly of the generator is simplified, and its quality is improved.

Генератор может также работать в режиме электрического двигателя.The generator can also operate as an electric motor.

Claims (1)

Магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, выполненные в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, кольцевые обмотки вставлены друг в друга с образованием модулей, при этом расстояние ℓ между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, между кольцевыми обмотками размещена дополнительная плоская кольцевая обмотка в форме равнобедренной трапеции, боковые стороны которой расположены в одной плоскости между боковыми сторонами других кольцевых обмоток, отличающийся тем, что полюса постоянных магнитов одного ряда смещены относительно полюсов постоянных магнитов другого ряда на половину ширины магнитов. A magnetoelectric generator, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which there are ring windings made in the form of isosceles trapezoid, the sides of which are located radially relative to the axis of rotation of the rotor, and the sections of the ring windings in the trapezoid bases are curved in an arc, the rotor made of two parallel disks fixed on the shaft, on each of which on the surfaces facing each other there are ring-shaped rows of permanent magnets, p The regularity of the permanent magnets in each row alternates, with the poles of the permanent magnets of one row facing the opposite poles of the permanent magnets of the other row, the ring windings inserted into each other with the formation of modules, while the distance ℓ between the sections of the ring windings in the trapezoid bases exceeds the width b of the ring-shaped row permanent magnets, between the ring windings there is an additional flat ring winding in the form of an isosceles trapezoid, the sides of which are located in one plane spine between the sides of the other ring windings, characterized in that the poles of the permanent magnets in one row are offset relative to the poles of the permanent magnets of the other row by half the width of the magnets.
RU2015119086/07A 2015-05-15 2015-05-15 Magnetoelectric generator RU2581338C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119086/07A RU2581338C1 (en) 2015-05-15 2015-05-15 Magnetoelectric generator
PCT/RU2016/000286 WO2016186533A1 (en) 2015-05-15 2016-05-13 Magnetoelectric generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119086/07A RU2581338C1 (en) 2015-05-15 2015-05-15 Magnetoelectric generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2581338C1 true RU2581338C1 (en) 2016-04-20

Family

ID=56194773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119086/07A RU2581338C1 (en) 2015-05-15 2015-05-15 Magnetoelectric generator

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2581338C1 (en)
WO (1) WO2016186533A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11005322B2 (en) 2017-06-05 2021-05-11 E-Circuit Motors, Inc. Rotor assemblies for axial flux machines
CN114731078A (en) * 2019-11-12 2022-07-08 电路电机有限公司 Rotor assembly for axial flux machine
JP2024506380A (en) 2021-02-17 2024-02-13 イー－サーキット モーターズ， インコーポレイテッド Planar stator configuration for axial flux machines
WO2023009571A2 (en) 2021-07-30 2023-02-02 E-Circuit Motors, Inc. Magnetic material filled printed circuit boards and printed circuit board stators
US11336130B1 (en) 2021-08-17 2022-05-17 E-Circuit Motors, Inc. Low-loss planar winding configurations for an axial flux machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2169806A1 (en) * 2007-06-28 2010-03-31 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Axial gap type rotating machine
US7884518B2 (en) * 2006-05-31 2011-02-08 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Electrical synchronous machine
RU2470442C2 (en) * 2010-09-27 2012-12-20 Вячеслав Викторович Кияшко Electromagnet motor
RU124456U1 (en) * 2012-08-06 2013-01-20 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ВДМ-технологии" ELECTRONIC-MACHINE GENERATOR
RU2494520C2 (en) * 2011-12-26 2013-09-27 Сергей Михайлович Есаков Electromagnetic generator
RU2506688C2 (en) * 2011-12-05 2014-02-10 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7884518B2 (en) * 2006-05-31 2011-02-08 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Electrical synchronous machine
EP2169806A1 (en) * 2007-06-28 2010-03-31 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Axial gap type rotating machine
RU2470442C2 (en) * 2010-09-27 2012-12-20 Вячеслав Викторович Кияшко Electromagnet motor
RU2506688C2 (en) * 2011-12-05 2014-02-10 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator
RU2494520C2 (en) * 2011-12-26 2013-09-27 Сергей Михайлович Есаков Electromagnetic generator
RU124456U1 (en) * 2012-08-06 2013-01-20 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ВДМ-технологии" ELECTRONIC-MACHINE GENERATOR

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016186533A1 (en) 2016-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2427067C1 (en) Magnetoelectric generator
RU2494520C2 (en) Electromagnetic generator
KR101173107B1 (en) Generator
RU2581338C1 (en) Magnetoelectric generator
JP4692688B1 (en) Rotating electric machines, direct acting electric machines, and wind power generation systems
JP6833167B2 (en) Axial magnetic field rotation generator, electronic circuit, power generation method, electricity, wind turbine, axial magnetic field rotation generator design method
RU109349U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
US10447124B2 (en) Pairs of complementary unidirectionally magnetic rotor/stator assemblies
RU2515998C1 (en) Magnetoelectric generator
RU2506688C2 (en) Magnetoelectric generator
RU94083U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
US20100289368A1 (en) Alternator with angularly staggered stator stages
RU158144U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU115978U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
MX2011002583A (en) Permanent magnet rotor and motor using the same.
US20100052460A1 (en) Electrical rotating machine
WO2012121685A2 (en) Low-speed multipole synchronous generator
RU152538U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU115977U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2560529C1 (en) Magnetoelectric generator
RU143802U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2564511C1 (en) Magnetoelectric generator
RU2544341C1 (en) Magnetoelectric generator
RU139411U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2521048C1 (en) Magnetoelectric generator

Legal Events

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

Effective date: 20200516