RU2749048C1 - Direct current generator - Google Patents

Direct current generator Download PDF

Info

Publication number
RU2749048C1
RU2749048C1 RU2020128248A RU2020128248A RU2749048C1 RU 2749048 C1 RU2749048 C1 RU 2749048C1 RU 2020128248 A RU2020128248 A RU 2020128248A RU 2020128248 A RU2020128248 A RU 2020128248A RU 2749048 C1 RU2749048 C1 RU 2749048C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
armature
poles
shaft
direct current
Prior art date
Application number
RU2020128248A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Федорович Коваленко
Original Assignee
Валерий Федорович Коваленко
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 Валерий Федорович Коваленко filed Critical Валерий Федорович Коваленко
Priority to RU2020128248A priority Critical patent/RU2749048C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2749048C1 publication Critical patent/RU2749048C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02Machines with one stator and two or more rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/26DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
    • H02K23/36DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings having two or more windings; having two or more commutators; having two or more stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, direct current generators, and can be used as a direct current source for any technical means. The generator consists of two armatures mounted on one shaft with a longitudinal offset relative to each other, made of sheet electrical steel and having two sidewalls with segments around the circumference, which form poles and inserts fixed between them. Cores are fixed on the stator by metal non-magnetic inserts, consisting of packets of rings made of sheet electrical steel with windings located on them. In front of the armature, there is a grating with isolated graphite brushes attached to it, adjoined to slip rings, isolated on the armature. The shaft with its ends rests on rolling bearings, which are located in the bearing units of the stator end caps. In the middle part of the stator there is a hole for installing a blower fan, and there are holes for air discharge on the edges. A battery is required to excite the armatures at the time of start.
EFFECT: provided is regulation of direct current when the load changes.
1 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к электротехнике, и может использоваться для обеспечения постоянным током любых технических устройств.The invention relates to electrical engineering, and can be used to provide direct current to any technical device.

Уровень техникиState of the art

Известен генератор постоянного тока RU 2497265 С2, опубл. 27.09.2012 г., на якоре которого установлены постоянные магниты для возбуждения обмоток статора. Данное изобретение имеет свои недостатки, которые заключаются в том, что постоянные магниты при эксплуатации быстро теряют свои магнитные свойства и через 2-3 года их приходится менять, а также при вращении якоря получается синусоидальный ток, который необходимо выпрямлять, но при этом на выходе получается не идеально прямой ток, а с небольшой пульсацией, что не всегда подходит для определенных технических устройств. Known DC generator RU 2497265 C2, publ. 09/27/2012, on the anchor of which permanent magnets are installed to excite the stator windings. This invention has its drawbacks, which are that permanent magnets quickly lose their magnetic properties during operation and after 2-3 years they have to be changed, and also when the armature rotates, a sinusoidal current is obtained, which must be rectified, but at the same time the output is obtained not an ideal direct current, but with a small ripple, which is not always suitable for certain technical devices.

Также известен индукторный генератор постоянного тока RU 2233533 С2, опубл. 27.07.2004 г., который состоит из двух секций, установленных на одном валу. Недостаток данного изобретения заключается в том, что получаемый ток также имеет синусоидальную форму, который через блок тиристоров выпрямляется, и при этом требует дополнительного охлаждения, а на выходе все равно не получается идеально ровный ток.Also known inductor DC generator RU 2233533 C2, publ. July 27, 2004, which consists of two sections mounted on one shaft. The disadvantage of this invention is that the resulting current also has a sinusoidal shape, which is rectified through the thyristor unit, and at the same time requires additional cooling, and the output still does not produce a perfectly flat current.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является создание генератора постоянного тока, с абсолютно ровным током, который можно применять для работы любых технических устройств, с возможностью регулирования подаваемого тока на обмотки возбуждения якорей при уменьшении или увеличении нагрузки. Конструкция генератора состоит из двух якорей, установленных на одном валу со шпонками с продольным смещением относительно друг от друга. Якоря, изготовленные из электротехнической листовой стали, имеют по две боковины с сегментами по окружности, образующие полюса и закрепленные между ними вставки, причем каждая из боковин якоря имеет полюса только одной полярности и взаимно противоположные другой. Обмотки на якорях уложены зигзагообразно и огибают все периметры полюсов. На статоре при помощи металлических немагнитных вставок закреплены сердечники, состоящие из пакетов колец, выполненных из листовой электротехнической стали, с расположенными на них обмотками, покрывающими все периметры сердечников, за исключением небольших наружных участков, в местах установки немагнитных вставок. Сердечники находятся напротив полюсов якорей, которые при вращении своими полюсами пересекают поперечно витки обмоток сердечников, создавая большой индукционный прямой ток, в отличие от обычных генераторов постоянного тока, при работе которых возникает синусоидальный ток, выпрямляемый при помощи электронных схем и состоящий из череды импульсов, а это подходит не для всех технических устройств. Данный генератор постоянного тока будет мощнее обычных генераторов постоянного тока при тех же наружных габаритах. Сердечники, расположенные на статоре, имеют кольцевую форму, и поэтому создаваемый магнитный поток внутри них будет вращаться по кругу, так как напротив каждого сердечника якоря имеют одинаковую полярность. Все обмотки сердечников соединены последовательно таким образом, чтобы общее направление индукционного тока совпадало. Вал опирается своими концами на подшипники качения, установленные в подшипниковых узлах и закрепленные на торцовых крышках статора, имеющего фланцевые ребра жесткости с лапами. С противоположного конца выходного вала, перед якорем, закреплена решетка с изолированно расположенными на ней графитовыми щетками, примыкающими к медным токосъемным кольцам, которые установлены изолированно на якоре. Питание на обмотки якорей поступает через графитовые щетки и медные кольца, вращающиеся вместе с якорями. В средней части статора находится отверстие, служащее для установки вентилятора, нагнетающего воздух в генератор, а по краям статора имеются отверстия для выброса воздуха. Для возбуждения обмоток якорей, в начальный момент работы генератора, необходим аккумулятор, а далее он служит для управления питанием обмоток якорей через транзисторы при изменении нагрузки на генератор. Данный генератор постоянного тока может работать от любого привода необходимой мощности.The objective of the invention is to create a direct current generator with absolutely flat current, which can be used to operate any technical devices, with the ability to regulate the supplied current to the excitation windings of the armatures when the load decreases or increases. The generator design consists of two armatures mounted on the same shaft with keys longitudinally offset from each other. Anchors made of electrical steel sheet have two sidewalls with segments around the circumference, forming poles and inserts fixed between them, and each of the armature sidewalls has poles of only one polarity and mutually opposite to the other. The armature windings are laid in a zigzag pattern and go around all the perimeters of the poles. On the stator, with the help of metal non-magnetic inserts, cores are fixed, consisting of packs of rings made of sheet electrical steel, with windings located on them, covering all the perimeters of the cores, with the exception of small outer sections, in the places where non-magnetic inserts are installed. The cores are opposite the poles of the armatures, which, when rotating with their poles, cross the turns of the windings of the cores, creating a large inductive forward current, in contrast to conventional DC generators, during the operation of which a sinusoidal current occurs, rectified by electronic circuits and consisting of a series of pulses, and this is not suitable for all technical devices. This DC generator will be more powerful than conventional DC generators with the same external dimensions. The cores located on the stator have an annular shape, and therefore the generated magnetic flux inside them will rotate in a circle, since opposite to each armature core they have the same polarity. All the windings of the cores are connected in series so that the general direction of the induction current is the same. The shaft rests with its ends on rolling bearings installed in bearing assemblies and fixed on the end caps of the stator, which has flanged stiffening ribs with feet. From the opposite end of the output shaft, in front of the armature, a grating is fixed with graphite brushes isolated on it, adjacent to the copper slip rings, which are isolated on the armature. Power to the armature windings is supplied through graphite brushes and copper rings rotating with the armatures. In the middle of the stator there is an opening for installing a fan that blows air into the generator, and there are openings for air exhaust around the edges of the stator. To excite the armature windings, at the initial moment of the generator operation, a battery is needed, and then it serves to control the power supply of the armature windings through transistors when the load on the generator changes. This DC generator can be operated from any drive of the required power.

Краткое описание чертежей Brief Description of Drawings

На фиг. 1 представлен электродвигатель в продольном сечении, на фиг. 2 показан электродвигатель в поперечном сечении.FIG. 1 shows an electric motor in longitudinal section, FIG. 2 shows an electric motor in cross section.

Осуществление изобретения Implementation of the invention

Генератор постоянного тока состоит из сердечников, (1) изготовленных из листовой электротехнической стали с обмотками (2). Сердечники закреплены на статоре (3) напротив полюсов якорей металлическими немагнитными вставками (4). Якоря изготовлены из листовой электротехнической стали, и состоят из двух боковин (5), вставки (6), и обмотки (7). Вал (8), сделанный из конструкционной углеродистой качественной стали со шпонками (9), опирается своими концами на подшипники качения (10), установленные в подшипниковых узлах (11), выполненных из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества, которые закреплены на торцовых крышках (12), выполненных из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества и закрепленных на статоре (3), имеющем фланцевые ребра (13) жесткости с лапами (14), и выполненном из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. Решетка (15), установленная перед якорем, сделана из углеродистой конструкционной стали обыкновенного качества, с закрепленными на ней изолированно графитовыми щетками (16), которые примыкают к медным токосъемным кольцам (17), установленным на якоре изолированно.The DC generator consists of cores (1) made of sheet electrical steel with windings (2). The cores are fixed on the stator (3) opposite the armature poles by metal non-magnetic inserts (4). Anchors are made of sheet electrical steel, and consist of two sidewalls (5), an insert (6), and a winding (7). The shaft (8), made of structural carbon steel with keys (9), rests with its ends on rolling bearings (10) installed in bearing assemblies (11) made of structural carbon steel of ordinary quality, which are fixed on the end caps (12 ), made of structural carbon steel of ordinary quality and fixed on a stator (3) with flanged stiffening ribs (13) with feet (14), and made of structural carbon steel of ordinary quality. The grid (15), installed in front of the armature, is made of carbon structural steel of ordinary quality, with graphite brushes (16) fixed to it isolated on it, which adjoin the copper slip rings (17) mounted on the armature in isolation.

Генератор постоянного тока работает следующим образом. При запуске генератора вначале подается питание на обмотки якорей для их возбуждения от аккумулятора, а затем, при установившемся режиме работы генератора, питание поступает от индукционного тока сердечников статора. Для управления питанием обмоток якорей, в электрическую схему встроены транзисторы, работающие от аккумулятора. При вращении якорей генератора в сердечниках статора создается постоянный индукционный ток, который используется по назначению.The DC generator works as follows. When the generator is started, power is first supplied to the armature windings to excite them from the battery, and then, when the generator is operating in a steady state, power is supplied from the induction current of the stator cores. To control the power supply of the armature windings, transistors powered by a battery are built into the electrical circuit. When the generator armatures rotate, a constant induction current is created in the stator cores, which is used for its intended purpose.

Claims (1)

Генератор постоянного тока, состоящий из двух якорей, установленных на валу со шпонками с продольным смещением относительно друг от друга, выполненных из электротехнической листовой стали, имеющих каждый по две боковины с сегментами по окружности, образующими полюса, и вставки, закрепленной между ними, причем каждая из боковин имеет полюса только одной полярности, противоположные полюсам второй боковине, а обмотки якорей огибают зигзагообразно все их периметры, статора с закрепленными на нем немагнитными металлическими вставками сердечников, состоящих из пакетов колец, изготовленных из листовой электротехнической стали и расположенных напротив полюсов якорей, вала, опирающегося концами на подшипники качения, установленные в подшипниковых узлах, которые закреплены на торцовых крышках статора, имеющего фланцевые ребра жесткости с лапами, решетки, установленной с противоположного конца выходного вала перед якорем, с расположенными на ней изолированно графитовыми щетками, примкнутыми к медным токосъемным кольцам, закрепленным изолированно на якоре, вентиляционных отверстий, которые расположены по краям корпуса статора и в средней его части, для установки вентилятора, элементов управления питанием обмоток якорей, состоящих из транзисторов и аккумулятора.A DC generator consisting of two armatures mounted on a shaft with keys with longitudinal displacement relative to each other, made of electrical sheet steel, each having two sidewalls with segments along the circumference that form poles, and an insert fixed between them, each of the sidewalls has poles of only one polarity, opposite to the poles of the second sidewall, and the armature windings zigzag around all their perimeters, the stator with non-magnetic metal core inserts fixed on it, consisting of packs of rings made of sheet electrical steel and located opposite the poles of the anchors, the shaft, resting on the ends on rolling bearings installed in bearing assemblies, which are fixed on the end caps of the stator, which has flanged stiffeners with legs, a lattice installed at the opposite end of the output shaft in front of the armature, with graphite brushes isolated on it, adjoined to honey current collector rings, isolated on the armature, ventilation holes that are located along the edges of the stator housing and in its middle part, for installing a fan, power control elements for armature windings, consisting of transistors and a battery.
RU2020128248A 2020-08-24 2020-08-24 Direct current generator RU2749048C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128248A RU2749048C1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Direct current generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128248A RU2749048C1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Direct current generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2749048C1 true RU2749048C1 (en) 2021-06-03

Family

ID=76301564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128248A RU2749048C1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Direct current generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2749048C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424464A (en) * 1980-08-19 1984-01-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Combination DC/AC generator for automotive vehicles
RU8534U1 (en) * 1997-10-28 1998-11-16 Закрытое акционерное общество Научно-производственная внедренческая фирма "ОСА" INDUCTION ELECTRIC MACHINE
RU2233533C2 (en) * 2001-02-02 2004-07-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Особые сварочные агрегаты" Double-section dc inductor generator
UA63414U (en) * 2011-03-09 2011-10-10 Виктор Федорович Чугунов Slow-speed multi-pole synchronous generator
RU2497265C2 (en) * 2011-03-23 2013-10-27 Александр Владимирович Карасев Direct current generator
RU2572040C1 (en) * 2014-07-21 2015-12-27 Валерий Федорович Коваленко Electromagnetic motor
RU2688203C1 (en) * 2018-04-23 2019-05-21 Валерий Федорович Коваленко Electromagnetic motor with self-exciting by windings of anchors

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424464A (en) * 1980-08-19 1984-01-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Combination DC/AC generator for automotive vehicles
RU8534U1 (en) * 1997-10-28 1998-11-16 Закрытое акционерное общество Научно-производственная внедренческая фирма "ОСА" INDUCTION ELECTRIC MACHINE
RU2233533C2 (en) * 2001-02-02 2004-07-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Особые сварочные агрегаты" Double-section dc inductor generator
UA63414U (en) * 2011-03-09 2011-10-10 Виктор Федорович Чугунов Slow-speed multi-pole synchronous generator
RU2497265C2 (en) * 2011-03-23 2013-10-27 Александр Владимирович Карасев Direct current generator
RU2572040C1 (en) * 2014-07-21 2015-12-27 Валерий Федорович Коваленко Electromagnetic motor
RU2688203C1 (en) * 2018-04-23 2019-05-21 Валерий Федорович Коваленко Electromagnetic motor with self-exciting by windings of anchors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100725758B1 (en) An electric blower and a supercharger for an automobile
US3319100A (en) Dynamoelectric machines
KR101440624B1 (en) Electric machine and rotor for the same
US20150236575A1 (en) Magnetic shield for hybrid motors
US20110025165A1 (en) Rotating electrical machine
JP2006238507A (en) Single-phase motor and sealed compressor
EP0057730A1 (en) Electric generator
CN112956112A (en) Device capable of controlling magnetic action, generator using the device and component for the device
US20040232796A1 (en) Electric synchronous machine comprising a toroidal winding
KR20130051398A (en) Electromagnetic device
KR20150007291A (en) Electrical power motor-generator excited by magnetic transference
EP1517428A2 (en) magnetizer of a permanent magnetic rotor
RU2749048C1 (en) Direct current generator
KR20210029059A (en) A Automatic Rotating Device and Generator Using Magnetic Force and Repulsive Force of Electromagnet and Shielded Magnet with Self-Induced Electricity Applied to Coil
CN104505961A (en) Motor generator with external rotor
US20140054990A1 (en) Electric machine
KR101230154B1 (en) Private power generator having a help cooling menas
JP5211914B2 (en) Rotating electric machine for vehicles
JPH01157251A (en) Ac generator for vehicle
US10594189B2 (en) Alternating current generator for vehicles
RU2819416C1 (en) Electric machine (versions)
JP3707529B2 (en) Internal combustion engine drive power generator
RU2749049C1 (en) Dc electric motor with partial back emf
WO2019207525A1 (en) Synchronous induction motor
US20170047813A1 (en) Dynamo