RU2672562C1 - Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем - Google Patents
Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672562C1 RU2672562C1 RU2017141689A RU2017141689A RU2672562C1 RU 2672562 C1 RU2672562 C1 RU 2672562C1 RU 2017141689 A RU2017141689 A RU 2017141689A RU 2017141689 A RU2017141689 A RU 2017141689A RU 2672562 C1 RU2672562 C1 RU 2672562C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- phase
- wave controlled
- synchronous generator
- rotor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
-
- 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
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
Abstract
Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к устройствам, использующимся в системах автономного электроснабжения. Технический результат: повышение надежности многофазного синхронного генератора с возможностью подключения в трехфазную сеть, а также повышение энергоэффективности и снижение зубцовых пульсаций благодаря использованию однополупериодных управляемых выпрямителей. Многофазный синхронный генератор содержит ротор, подшипник, постоянные магниты и статор с размещенной на нем зубцовой обмоткой, выполненный из отдельных сегментов, набранных из листов аморфной стали, которые повернуты относительно друг друга на угол α. Ротор выполнен двухполюсным с высококоэрцитивными постоянными магнитами. Силовая обмотка состоит из двух трехфазных зубцовых обмоток, соединенных в «звезду». При этом к первой обмотке подключен трехфазный однополупериодный управляемый выпрямитель с «прямым включением», а вторая обмотка подключена к трехфазному однополупериодному управляемому выпрямителю с «обратным включением». Обе обмотки в электрическом плане соединены согласно, а выходы однополупериодных управляемых выпрямителей включены параллельно. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к устройствам, использующимся в системах автономного электроснабжения.
Известна многофазная электрическая машина переменного тока [патент RU №2559197 С2, H02K 3/28," опубл. 27.06.2015], содержащая ротор и зубчатый статор с m-фазной обмоткой, у которой каждая катушка охватывает один зубец, а диаметрально противоположные катушки одной фазы модуля соединены согласно, и модульность обмотки статора связана с числом зубцов статора соотношением: Zs=2⋅m⋅M, где Zs - число зубцов статора, m - количество фаз, М=р=1, 2, 3 … до технологически возможного значения -количество модулей, равное числу пар полюсов, при этом скорость вращения магнитного поля электрической машины определяется как Ω=2⋅π⋅f/M, где f - частота питающей сети, М - количество модулей.
Недостатком данного устройства является пониженная мощность и КПД вследствие больших потерь на вихревые токи и перемагничивание, возникающих в статоре, а также искажения формы кривой генерируемого напряжения.
Известен магнитоэлектрический генератор [патент RU №2521048 С1, H02K 21/24, опубл. 27.06.14] содержащий статор с тороидальным магнитопроводом с радиально расположенными зубцами, сгруппированными по три зубца в каждой группе, на которых размещены обмотки статора, и укрепленный на валу дисковый ротор с постоянными магнитами с осевой намагниченностью и чередующейся полярностью.
Недостатком данного устройства является низкий КПД вследствие больших потерь на вихревые токи, а также несинусоидальность формы кривой генерируемого напряжения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является высокоскоростной многофазный синхронный генератор [патент RU №2599056 C1, H02K 16/04, опубл. 10.10.2016], содержащий ротор, установленный на дополнительных газодинамических подшипниках, на котором расположены постоянные магниты, а статоры с размещенными на них однофазными зубцовыми обмотками выполнены из отдельных сегментов, набранных из листов аморфной стали, повернуты относительно друг друга на угол α=360/m, где m - число фаз, и размещены так, что длина вылета лобовых частей однофазной зубцовой обмотки противопоставленного статора компенсирована расположением в свободном пространстве между статорами, угол α между фазами выходных напряжений генератора достигается смещением как самих статоров, так и магнитов на роторе относительно соответствующего им статора.
Недостатками данного устройства являются большие массогабаритные показатели, низкий КПД, ограниченные функциональные возможности, обусловленные сложностью конструкции, а также то, что не обеспечивается минимизация искажений формы кривой выходного напряжения из-за влияния высших гармоник, характерного для зубцовой обмотки.
Задачей изобретения является снижение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей, благодаря использованию однополупериодных управляемых выпрямителей в многофазном синхронном генераторе, а также снижение зубцовых пульсаций момента при одновременном упрощении конструкции генератора и технологии его изготовления.
Техническим результатом является повышение надежности многофазного синхронного генератора с возможностью подключения в трехфазную сеть, а также повышение энергоэффективности и снижение зубцовых пульсации благодаря использованию однополупериодных управляемых выпрямителей.
Поставленная задача решается, и технический результат достигается тем, что в многофазном синхронном генераторе, содержащем ротор, подшипник, постоянные магниты и статор с размещенной на нем зубцовой обмоткой, выполненный из отдельных сегментов, набранных из листов аморфной стали, что повернуты относительно друг друга на угол α, согласно изобретению, ротор выполнен двухполюсным с высококоэрцитивными постоянными магнитами, а силовая обмотка состоит из двух трехфазных зубцовых обмоток, соединенных в «звезду», при этом к первой обмотке подключен трехфазный однополупериодный управляемый выпрямитель с «прямым включением», а вторая обмотка подключена к трехфазному однополупериодному управляемому выпрямителю с «обратным включением», обе обмотки в электрическом плане соединены согласно, а выходы однополупериодных управляемых выпрямителей включены параллельно.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 изображена компоновочная схема трехфазного генератора. На фигуре 2 показана осциллограмма экспериментальных исследовании. На фигуре 3 изображена схема многофазного синхронного генератора с однополупериодным управляемым выпрямителем. На фигуре 4 изображена схема соединений обмоток многофазного синхронного генератора с однополупериодными управляемыми выпрямителями.
Многофазный синхронный генератор содержит ротор 1 с высококоэрцитивными постоянными магнитами 2, статор 3, набранный из листов аморфной стали, силовую многофазную зубцовую обмотку 4, которая состоит из двух трехфазных зубцовых обмоток, соединенных в «звезду», при этом первая обмотка подключена к однополупериодному управляемому выпрямителю 5, состоящему из тиристоров 6, включенных в прямом направлении, а вторая обмотка подключена к однополупериодному управляемому выпрямителю 7, состоящему из тиристоров 8, включенных в обратном направлении, обе обмотки в электрическом плане соединены согласно, выходы однополупериодных управляемых выпрямителей включены параллельно.
Для пояснений принципа работы заявляемого изобретения представлены фигуры 1 и 2. При вращение ротора 1 с высококоэрцитивными постоянными магнитами 2 в статоре 3, (фиг. 1) набранном из листов аморфной стали, индуцируется ЭДС многофазной зубцовой обмотки 4, при этом обмотка намотана чередованием через зубец. При экспериментальных исследованиях было выявлено, что в половине периода присутствует влияние третьей гармоники, а в другой половине отсутствует третья гармоника, осциллограмма данного явления представлена на (фиг. 2).
Многофазный синхронный генератор (фиг. 3), работает следующим образом: при вращении ротора 1 с высококоэрцитивными постоянными магнитами 2 в статоре 3, набранном из листов аморфной стали, индуцируется ЭДС многофазной зубцовой обмотки 4, при этом в каждой трехфазной зубцовой обмотке формируется несинусоидальная кривая выходного напряжения относительно оси Y (фиг. 2), после прохождения несинусоидального напряжения каждой обмотки через трехфазные однополупериодные управляемые выпрямители, схема соединения с однополупериодными управляемыми выпрямителями показана на (фиг. 4), из выпрямленных полуволн формируется синусоидальное выходное напряжение.
Итак, достигается снижение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей, благодаря внедрению однополупериодного управляемого выпрямителя в многофазном синхронном генераторе, снижаются зубцовые пульсации момента при одновременном упрощении конструкции синхронного генератора и технологии его изготовления.
Таким образом, обеспечивается повышение надежности многофазного синхронного генератора с возможностью подключения в трехфазную сеть, а также повышение энергоэффективности и снижение зубцовых пульсации благодаря использованию однополупериодного управляемого выпрямителя.
Claims (1)
- Многофазный синхронный генератор, содержащий ротор, подшипник, постоянные магниты и статор с размещенной на нем зубцовой обмоткой, выполненный из отдельных сегментов, набранных из листов аморфной стали, которые повернуты относительно друг друга на угол α, отличающийся тем, что ротор выполнен двухполюсным с высококоэрцитивными постоянными магнитами, а силовая обмотка состоит из двух трехфазных зубцовых обмоток, соединенных в «звезду», при этом к первой обмотке подключен трехфазный однополупериодный управляемый выпрямитель с «прямым включением», а вторая обмотка подключена к трехфазному однополупериодному управляемому выпрямителю с «обратным включением», обе обмотки в электрическом плане соединены согласно, а выходы однополупериодных управляемых выпрямителей включены параллельно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141689A RU2672562C1 (ru) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141689A RU2672562C1 (ru) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2672562C1 true RU2672562C1 (ru) | 2018-11-16 |
Family
ID=64327900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141689A RU2672562C1 (ru) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672562C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5274322A (en) * | 1990-06-07 | 1993-12-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for vehicle |
US6087750A (en) * | 1999-05-18 | 2000-07-11 | Pacific Scientific Electro Kinetics Division | Permanent magnet generator |
RU2521048C1 (ru) * | 2013-05-06 | 2014-06-27 | Сергей Михайлович Есаков | Магнитноэлектрический генератор |
RU2559197C2 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Многофазная электрическая машина переменного тока |
RU2599056C1 (ru) * | 2015-07-27 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Высокоскоростной многофазный синхронный генератор |
-
2017
- 2017-11-29 RU RU2017141689A patent/RU2672562C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5274322A (en) * | 1990-06-07 | 1993-12-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for vehicle |
US6087750A (en) * | 1999-05-18 | 2000-07-11 | Pacific Scientific Electro Kinetics Division | Permanent magnet generator |
RU2521048C1 (ru) * | 2013-05-06 | 2014-06-27 | Сергей Михайлович Есаков | Магнитноэлектрический генератор |
RU2559197C2 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Многофазная электрическая машина переменного тока |
RU2599056C1 (ru) * | 2015-07-27 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Высокоскоростной многофазный синхронный генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2450411C1 (ru) | Аксиальная двухвходовая бесконтактная электрическая машина-генератор | |
CN102035270B (zh) | 轴向励磁的双凸极电机 | |
CN102005837B (zh) | 一种磁通切换型发电机 | |
US10033302B2 (en) | Rotary solar converter | |
CN103187846A (zh) | 各相电感对称的四相双凸极无刷直流电机 | |
CN201038839Y (zh) | 绕组互补型磁通切换双凸极永磁电机 | |
US20160049838A1 (en) | Synchronous machine | |
CN103248158A (zh) | 一种六相磁通切换型永磁电机 | |
CN105048740A (zh) | 一种永磁和变磁阻并列式混合励磁无刷电机 | |
RU2437201C1 (ru) | Бесконтактная электрическая машина с аксиальным возбуждением | |
RU2437202C1 (ru) | Магнитоэлектрическая бесконтактная машина с аксиальным возбуждением | |
RU2390086C1 (ru) | Бесконтактная редукторная электрическая машина с комбинированным возбуждением | |
WO2021112725A1 (ru) | Статор электродвигателя | |
Beik et al. | High voltage generator for wind turbines | |
RU2672562C1 (ru) | Многофазный синхронный генератор с однополупериодным выпрямителем | |
RU2392724C1 (ru) | Однофазный электрический генератор | |
RU2414039C1 (ru) | Модульная синхронная электрическая машина | |
RU2478250C1 (ru) | Редукторная магнитоэлектрическая машина с полюсным зубчатым индуктором | |
RU2392723C1 (ru) | Бесконтактная редукторная магнитоэлектрическая машина с полюсным зубчатым индуктором | |
RU175549U1 (ru) | Высокооборотный электромеханический преобразователь энергии | |
RU2414793C1 (ru) | Бесконтактная модульная магнитоэлектрическая машина | |
RU174156U1 (ru) | Многостаторный асинхронный двигатель | |
RU175895U1 (ru) | Кольцевая оботка якоря электрической машины | |
RU52537U1 (ru) | Бесконтактный генератор постоянного тока | |
CN109302030A (zh) | 一种单相单绕组永磁同步发电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191130 |