RU50059U1

RU50059U1 - SYNCHRONOUS VARIABLE-POLAR GENERATOR WITH EXCITATION MACHINE

Info

Publication number: RU50059U1
Application number: RU2005101116/22U
Authority: RU
Inventors: А.В. Гогин
Original assignee: Гогин Александр Викторович
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2005-12-10

Abstract

Синхронный попеременно-полюсной генератор с машиной возбуждения, отличающийся тем, что с целью повышения его эффективности, кардинального уменьшения весогабаритных размеров, расширения диапазона рабочих частот (до 400 Гц и более) статорные обмотки и генератора, и машины возбуждения выполнены в виде катушек с сердечниками, размещенных внутри фигуры вращения, а индукторы так же образуют фигуры вращения, охватывающие статорные обмотки с рабочим зазором, при этом они скоммутированы таким образом, что в сечении полуплоскостью, началом которой является ось вращения ротора, их полюса одноименны. Предложенное устройство генератора позволяет довести активную часть витка обмотки статора до 100% и сократить его длину вала в 1,5 раза при равной активной длине витка в имеющихся аналогах. Машина возбуждения выполнена по схеме обращенного генератора, статор которой образует фигуру вращения в виде четырехугольного тороида, размещенного на общем валу, а внутренний индуктор собран из постоянных магнитов, чем обеспечивается режим самовозбуждения генератора при сохранении возможности регулировки его выходных параметров током возбуждения внешнего индуктора машины возбуждения. Такое устройство машины возбуждения дополнительно сокращает аксиальные размеры общего корпуса и максимально использует его внутренний объем.A synchronous alternating-pole generator with an excitation machine, characterized in that in order to increase its efficiency, drastically reduce its overall dimensions, expand the operating frequency range (up to 400 Hz or more), the stator windings and the generator, and the excitation machines are made in the form of coils with cores, placed inside the rotation figure, and the inductors also form rotation figures covering the stator windings with a working gap, while they are commutated in such a way that in the section there is a half-plane, the beginning of which It is the rotor rotational axis, their homonymous poles. The proposed generator device allows you to bring the active part of the coil of the stator winding to 100% and reduce its shaft length by 1.5 times with equal active coil length in existing analogues. The excitation machine is made in accordance with a reversed generator circuit, the stator of which forms a rotation figure in the form of a quadrangular toroid placed on a common shaft, and the internal inductor is assembled from permanent magnets, which ensures the generator self-excitation mode while maintaining the ability to adjust its output parameters by the excitation current of the external inductor of the excitation machine. Such a device of the excitation machine further reduces the axial dimensions of the common housing and makes maximum use of its internal volume.

Description

Областью техники данного электрогенератора является электромашиностроение, а именно многофазные машины переменного тока с увеличенной удельной мощностью (по отношению к габаритам и весу) в широком диапазоне частот (50-400 Гц).The field of technology of this generator is electrical engineering, namely multiphase AC machines with increased specific power (relative to dimensions and weight) in a wide frequency range (50-400 Hz).

Уровень техники.The level of technology.

Существующие многофазные генераторы переменного тока имеют ротор, на валу которого смонтирован сердечник из ферромагнитного материала, имеющий выступы по числу пар магнитных полюсов, с размещенной на них обмоткой возбуждения. Обмотка ротора подсоединена к контактным кольцам коллектора для подачи напряжения возбуждения генератора. Количество пар магнитных полюсов ротора определяет частоту вырабатываемого генератором электрического тока при заданной угловой скорости его вращения.Existing multiphase alternators have a rotor, on the shaft of which a core of ferromagnetic material is mounted, having protrusions in the number of pairs of magnetic poles, with an excitation winding placed on them. The rotor winding is connected to the contact rings of the collector to supply the excitation voltage of the generator. The number of pairs of rotor magnetic poles determines the frequency of the electric current generated by the generator at a given angular velocity of its rotation.

Статор набран из пластин электротехнической стали в виде колец с внутренними пазами, в которых размещается многофазная обмотка статора генератора. Число катушек в каждой фазной обмотке статора равно числу пар магнитных полюсов ротора.The stator is assembled from plates of electrical steel in the form of rings with internal grooves in which the multiphase winding of the stator of the generator is located. The number of coils in each phase stator winding is equal to the number of pairs of rotor magnetic poles.

Известны конструкции бесколлекторных индукторных генераторов переменного тока, в которых обмотка индуктора смонтирована совместно со статорной и выполнена в виде кольца, расположенного концентрично относительно вала. Такие генераторы называются одноименно полюсными [1].Known designs of brushless inductor alternators, in which the inductor winding is mounted together with the stator and made in the form of a ring located concentrically relative to the shaft. Such generators are called like-pole [1].

К недостатком данных электрогенераторов следует отнести низкий КПД (60-65%) из-за больших магнитных и электрических потерь, а так же большую металлоемкость по сравнению с коллекторными машинами. Кроме того, как правило, подобные генераторы изготавливаются однофазными по причине одноименно пульсирующего характера магнитной индукции поля индуктора.The disadvantage of these electric generators is low efficiency (60-65%) due to large magnetic and electrical losses, as well as greater metal consumption compared to collector machines. In addition, as a rule, such generators are made single-phase due to the pulsating nature of the magnetic induction of the inductor field of the same name.

Другим типом бесколлекторных электрогенераторов является устройство, в котором ротор-индуктор собран из постоянных магнитов, а статор по конструкции идентичен классическому [1]. Они надежны в эксплуатации, но к недостатком данных генераторов следует отнести:Another type of brushless electric generators is a device in which the rotor inductor is assembled from permanent magnets, and the stator is identical in design to the classical one [1]. They are reliable in operation, but the lack of these generators should include:

1. отсутствие возможности регулировки выходных параметров генератора током возбуждения его индуктора;1. the inability to adjust the output parameters of the generator by the excitation current of its inductor;

2. потери коэрцетивной силы магнитов во времени от воздействия тепла и реактивных магнитных полей статора;2. loss of coercive force of magnets over time from exposure to heat and reactive magnetic fields of the stator;

3. сложность схемы регулировки выходных параметров генератора по сетевому напряжению не позволяет изготавливать его на большие мощности.3. The complexity of the circuit for adjusting the output parameters of the generator according to the mains voltage does not allow it to be manufactured at high power.

Наиболее близким по устройству к рассматриваемой конструкции является генератор, в котором возбудителем его индуктора, расположенного на роторе, является вспомогательный генератор переменного тока, выполненный по обращенной схеме, статор которого совместно с диодным мостом закреплен на одном валу с ротором, а ярмо индуктора вынесено за пределы основного корпуса машины с целью уменьшения ее аксиальных размеров (авторское свидетельство Н 02 К 19/38 №1157623 А).The closest device to the structure under consideration is a generator in which the exciter of its inductor located on the rotor is an auxiliary alternator made in the reverse circuit, the stator of which, together with the diode bridge, is mounted on the same shaft with the rotor, and the yoke of the inductor is outside the main body of the machine in order to reduce its axial dimensions (copyright certificate N 02 K 19/38 No. 1157623 A).

Такое техническое решение позволяет избавиться от коллектора и уменьшить длину вала в мощных синхронных генераторах, где это особенно важно, но не освобождает от основных недостатков классической компоновки:This technical solution allows you to get rid of the collector and reduce the shaft length in powerful synchronous generators, where this is especially important, but does not exempt from the main disadvantages of the classic layout:

1. Лобовые части статорной обмотки генератора не участвуют в получении ЭДС индукции генератора и, являясь соединительным балластом, приводят к дополнительным потерям, перерасходу дорогостоящей меди и утяжелению машины.1. The frontal parts of the stator winding of the generator do not participate in obtaining the EMF of the induction of the generator and, being a connecting ballast, lead to additional losses, cost overrun of expensive copper and weighting of the machine.

2. Вихревые токи от наведенной переменной ЭДС в железе статора замыкаются через общее кольцо его пластин и вместе с высокочастотными гармониками вызывают дополнительный нагрев и насыщение железа, что ухудшает технико-экономические показатели генератора. Эта же причина является главным препятствием создания многофазных высокочастотных генераторов (например, 400 Гц), так как приводит к недопустимым потерям в железе статора.2. Eddy currents from the induced variable EMF in the stator iron are closed through the common ring of its plates and, together with high-frequency harmonics, cause additional heating and saturation of iron, which affects the technical and economic performance of the generator. The same reason is the main obstacle to the creation of multiphase high-frequency generators (for example, 400 Hz), since it leads to unacceptable losses in the stator gland.

3. Особенности устройства и компоновки существующих мощных синхронных машин, при которых активная часть витка обмотки статора пропорциональна длине индуктора, приводит к значительным линейным размерам несущего вала, что неизбежно сказывается на общих габаритах машины, к тому же эта величина предельна по причинам недопустимого прогиба вала и прочностных характеристик его материала. Раскрытие полезной модели.3. Features of the device and layout of existing powerful synchronous machines, in which the active part of the stator winding is proportional to the length of the inductor, leads to significant linear dimensions of the bearing shaft, which inevitably affects the overall dimensions of the machine, moreover, this value is limiting for reasons of unacceptable shaft deflection and strength characteristics of its material. Disclosure of a utility model.

Очевидно, что дальнейшее серьезное повышение эффективности генератора возможно только за счет более полного использования в работе Obviously, a further serious increase in the generator efficiency is possible only due to a more complete use in work

витков обмотки статора путем радикального увеличения относительной длины их активной части. Решение поставленной задачи достигается тем, что статорная обмотка 5 генератора выполнена в виде катушек с сердечниками 4, размещенных внутри фигуры вращения; осью намотки катушек является ось поперечного сечения данной фигуры вращения, а ротор снабжен двумя дополнительными торцевыми индукторами 10,11, расположение полюсов которых согласовано с полюсами центрального индуктора 9, и все вместе они охватывают статорную обмотку по периметру фигуры вращения с рабочим зазором. При этом индукторы скоммутированы таким образом, что в сечении полуплоскостью, проходящей через полюса индукторов и началом которой является их ось вращения, эти полюса одноименны, чередуясь попеременно в смежных полуплоскостях. Такая форма сопряжения статора и ротора увеличивает активную длину витка катушки статора практически до 100% (при 40-60% в рассмотренных аналогах), что пропорционально увеличивает удельную мощность генератора. Предложенное устройство генератора позволяет не только увеличить активную часть витка катушки статора, но и сократить длину вала машины при равной активной длине витка в имеющихся аналогах в 1,5 раза. Статор генератора собран из лотков-магнитопроводов 4. Лотки-магнитопроводы, собранные и отштампованные из листов электротехнической стали, подгоняются друг к другу с минимальными зазорами и крепятся на тороидальном силовом кольце 3 треугольной формы, образуя соответствующую фигуру вращения. Эти лотки-магнитопроводы при сборке составляют каркасы катушек статорных обмоток и, одновременно, их полюсные выступы. Каркасы магнитопроводов смежных катушек так же должны сопрягаться между собой с минимальными зазорами. Такая конструкция статора в виде индивидуальных магнитопроводов для каждой катушки статорной обмотки сокращает до минимума саму причину возникновения вихревых токов и высокочастотных гармоник. Новый образец машины возбуждения конструктивно выполнен как и основной генератор. Лотки-магнитопроводы статора 29 с размещенной в них обмоткой 28 образуют фигуру вращения в виде четырехугольного тороида, который входит в общую узловую сборку с ротором-индуктором основного генератора и вращается совместно с ним. Индукторы 12, 12' неподвижны и смонтированы в задней крышке генератора. Эта компоновка позволяет разместить машину возбуждения в основном корпусе генератора, максимально используя его внутренний объем при минимальной длине общего вала, а так же уйти от turns of the stator winding by drastically increasing the relative length of their active part. The solution of this problem is achieved by the fact that the stator winding 5 of the generator is made in the form of coils with cores 4 located inside the rotation figure; the axis of the winding coils is the axis of the cross section of this rotation figure, and the rotor is equipped with two additional end inductors 10.11, the poles of which are coordinated with the poles of the central inductor 9, and together they cover the stator winding around the perimeter of the rotation figure with a working gap. In this case, the inductors are switched in such a way that in the section a half-plane passing through the poles of the inductors and whose axis of rotation begins, these poles are of the same name, alternating alternately in adjacent half-planes. This form of coupling of the stator and rotor increases the active length of the coil stator coil to almost 100% (at 40-60% in the considered analogues), which proportionally increases the specific power of the generator. The proposed device of the generator allows not only to increase the active part of the coil of the stator coil, but also to reduce the shaft length of the machine with equal active coil length in existing analogues by 1.5 times. The generator stator is assembled from magnetic trays 4. The magnetic trays, assembled and stamped from sheets of electrical steel, are adjusted to each other with minimal gaps and are mounted on a toroidal power ring 3 of a triangular shape, forming the corresponding rotation figure. These magnetic trays during assembly constitute the frameworks of the stator winding coils and, at the same time, their pole projections. The frames of the magnetic cores of adjacent coils should also be interfaced with minimal gaps. This design of the stator in the form of individual magnetic circuits for each coil of the stator winding minimizes the very cause of eddy currents and high-frequency harmonics. A new model of the excitation machine is structurally made as the main generator. The stator trays-magnetic circuits 29 with the winding 28 located in them form a rotation figure in the form of a quadrangular toroid, which is included in the general assembly with the rotor-inductor of the main generator and rotates with it. Inductors 12, 12 'are stationary and mounted in the back cover of the generator. This arrangement allows you to place the excitation machine in the main body of the generator, making maximum use of its internal volume with a minimum length of the common shaft, as well as get away from

коллекторной подачи напряжения возбуждения ее индукторов и упростить общую сборку генератора. Для маломощных машин с целью обеспечения режима самовозбуждения внутренний индуктор 12' может быть собран из постоянных магнитов. При этом сохраняется возможность регулировки выходных параметров машины током возбуждения внешнего индуктора 12 и, дополнительно, снижается мощность ее управления. К недостаткам такого решения следует отнести неполное гашение магнитного поля индукторов основного генератора при его аварийном отключении.collector feed the excitation voltage of its inductors and simplify the overall assembly of the generator. For low-power machines, in order to ensure self-excitation, the internal inductor 12 'can be assembled from permanent magnets. At the same time, it remains possible to adjust the output parameters of the machine with the excitation current of the external inductor 12 and, in addition, its control power decreases. The disadvantages of this solution include the incomplete damping of the magnetic field of the inductors of the main generator during its emergency shutdown.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Чертеж 1. Сборочный чертеж генератора (эскиз разреза по оси генератора). Чертеж 2. Несущая обечайка (позиция 1 сборочного чертежа). Чертеж 3. Функциональная структурная схема (изображение основных электрических и механических связей генератора).Drawing 1. Assembly drawing of the generator (sketch of the section along the axis of the generator). Drawing 2. Bearing shell (position 1 of the assembly drawing). Drawing 3. Functional structural diagram (image of the main electrical and mechanical connections of the generator).

Устройство и осуществление генератора.Device and implementation of the generator.

Согласно предложенному сборочному чертежу 1, генератор устроен следующим образом.According to the proposed assembly drawing 1, the generator is arranged as follows.

Статор - состоит из несущей обечайки 1, на которой по наружной поверхности образующей приварены ребра жесткости в виде двух фланцев, а так же две поперечные накладки, между которыми проходит ее разрез (чертеж 2). Внутри обечайки на стойках-опорах 2 концентрично установлено силовое кольцо 3 в виде тороида треугольной формы. Стойки-опоры одной стороной при помощи болтов 35-40 крепятся к обечайке, другая сторона приваривается или припаивается к вершине полого треугольного тороида, а количество их определяется требованием прочности узловой сборки. Штуцера 41, 42, являясь входом и выходом для теплоносителя, герметично соединены с внутренней полостью тороида. На каждую плоскость треугольного тороида крепятся магнитопроводы 4 в форме лотков, которые образуют полюсные выступы статора по всему периметру поперечного сечения тороида. В лотки-магнитопроводы 4 укладывается обмотка статора 5, которая подсоединена к выводам 7, смонтированных через изоляторы на наружной поверхности обечайки 1. Узловая сборка, включающая в себя тороид 3, лотки-магнитопроводы 4 и размещенную в них обмотку статора 5, демонтируется из обечайки 1 путем изменения ее диаметра. Накладки (черт. 2) служат для увеличения или уменьшения внутреннего диаметра несущей обечайки Stator - consists of a bearing shell 1, on which stiffening ribs in the form of two flanges are welded along the outer surface of the generatrix, as well as two transverse overlays between which its section passes (Figure 2). Inside the shell on the uprights 2, a power ring 3 is concentrically mounted in the form of a triangular toroid. Support racks on one side are attached to the shell with bolts 35-40, the other side is welded or soldered to the top of the hollow triangular toroid, and their number is determined by the strength requirement of the nodal assembly. The fitting 41, 42, being the input and output for the coolant, are hermetically connected to the internal cavity of the toroid. Magnetic cores 4 in the form of trays are attached to each plane of the triangular toroid, which form the pole projections of the stator around the entire perimeter of the cross section of the toroid. The stator winding 5 is laid in the magnetic trays 4, which is connected to the terminals 7 mounted through insulators on the outer surface of the shell 1. The nodal assembly, which includes a toroid 3, the magnetic trays 4 and the stator winding 5 located in them, is removed from the shell 1 by changing its diameter. Pads (Fig. 2) are used to increase or decrease the inner diameter of the bearing shell

посредством их дистанционирования, что позволяет осуществлять демонтаж узловой сборки или ее фиксацию при установке, придавая полной сборке статора необходимую жесткость. Такое техническое решение позволяет упростить механическую обработку собранных в статор лотков-магнитопроводов, механизировать намотку статорной обмотки, повысить ее ремонтнопригодность.through their spacing, which allows the dismantling of the nodal assembly or its fixation during installation, giving the complete stator assembly the necessary rigidity. This technical solution allows to simplify the mechanical processing of the magnetic trays assembled in the stator, to mechanize the winding of the stator winding, and to increase its maintainability.

Ротор - состоит из вала 6, на котором смонтированы индукторы 9, 10, 11, охватывающие полюсами статорную обмотку с рабочим зазором по всему ее периметру. Вал ротора - составной, что упрощает его изготовление и сборку всего узла. Индуктор 9 набран из шихтованного железа с пазами по количеству пар магнитных полюсов, в которых размещена обмотка возбуждения. Индукторы 10, 11 идентичны по конструкции и состоят из основания 15, 16, в которых закреплен керн в виде кольца, намотанного из ленты трансформаторной стали с нарезанными в нем пазами по количеству пар магнитных полюсов, в которых так же размещается обмотка возбуждения. Индукторы 9, 10, 11 крепятся на валу методом прессования и механически винтами 13 через втулки 17, 18. Взаимное расположение полюсов индукторов ротора обеспечиваются их сборкой и коммутацией обмоток возбуждения. Рабочий зазор между статором и ротором устанавливается регулирующей шайбой-проставкой 33, для торцевых индукторов 10, 11. На валу смонтированы так же статор с обмоткой машины возбуждения и диодный мост с емкостным фильтром.Rotor - consists of a shaft 6, on which inductors 9, 10, 11 are mounted, covering the poles of the stator winding with a working gap around its entire perimeter. The rotor shaft is composite, which simplifies its manufacture and assembly of the entire assembly. The inductor 9 is composed of lined iron with grooves according to the number of pairs of magnetic poles in which the field winding is located. Inductors 10, 11 are identical in design and consist of a base 15, 16, in which a core is fixed in the form of a ring wound from a tape of transformer steel with grooves cut into it by the number of pairs of magnetic poles in which the excitation winding is also placed. Inductors 9, 10, 11 are mounted on the shaft by pressing and mechanically with screws 13 through bushings 17, 18. The relative positions of the poles of the rotor inductors are provided by their assembly and switching of the field windings. The working gap between the stator and the rotor is set by a regulating washer spacer 33, for end inductors 10, 11. A stator with a winding of the excitation machine and a diode bridge with a capacitive filter are mounted on the shaft.

Корпус генератора - состоит из несущей обечайки 1 статорной сборки и крышек 21, 22. В передней крышке 21 смонтирован подшипник 19, который фиксируется по наружной обойме щечкой 25, закрепленной посредством шпилек 50-55 к телу передней крышки. В задней крышке 22 установлен подшипник 20, который зафиксирован по наружной обойме щечкой 23 и винтами 44-49, а так же запрессованы несущие кольца 30,34 с индукторами 12, 12' машины возбуждения. Изолятор 14 служит для монтажа выводов индукторов машины возбуждения. В крышках предусмотрены вентиляционные отверстия. Корпус генератора собирается при помощи болтов 56-63; 64-71. Машина возбуждения индукторов основного генератора включает в себя:Generator case - consists of a bearing shell 1 of the stator assembly and covers 21, 22. A bearing 19 is mounted in the front cover 21, which is fixed on the outer race by a cheek 25, fixed by means of pins 50-55 to the body of the front cover. A bearing 20 is mounted in the rear cover 22, which is fixed on the outer race by the cheek 23 and screws 44-49, and the bearing rings 30,34 with the inductors 12, 12 'of the excitation machine are also pressed in. The insulator 14 is used for mounting the findings of the inductors of the excitation machine. The covers are provided with ventilation holes. The generator housing is assembled using bolts 56-63; 64-71. The excitation machine of the inductors of the main generator includes:

1) индукторы 12 и 12';1) inductors 12 and 12 ';

2) подвижный статор 29, который через несущий корпус 27 закреплен на основании 16;2) a movable stator 29, which is fixed to the base 16 through the bearing housing 27;

3) радиаторы 26, выполненные в форме полуколец, в которых запрессованы диоды выпрямителя, электрически скоммутированные с обмоткой 28 статора машины возбуждения, и индукторов 9, 10, 11 основного генератора (черт.3). Радиаторы 26 через изолирующую прокладку 31 так же закреплены на основании 16.3) radiators 26, made in the form of half rings, in which rectifier diodes are pressed in, electrically connected to the stator winding 28 of the excitation machine, and inductors 9, 10, 11 of the main generator (Fig. 3). Radiators 26 through the insulating gasket 31 are also fixed on the base 16.

4) емкостной фильтр 24, который сглаживает пульсации выпрямленного4) a capacitive filter 24, which smooths the ripple of the rectified

напряжения возбуждения основного генератора. Он так же неподвиженexcitation voltage of the main generator. He is also motionless

относительно вала.relative to the shaft.

Охлаждение генератора - комбинированное: воздушное охлаждение осуществляется закрепленным на валу 6 основным 32 и дополнительным 8 вентиляторами; водяное - охлаждение статора генератора протоком воды во внутренней полости тороида 3.Generator cooling - combined: air cooling is carried out fixed on the shaft 6 main 32 and an additional 8 fans; water - cooling the stator of the generator by the water duct in the inner cavity of the toroid 3.

Работа генератора.The work of the generator.

Генератор работает следующим образом. После начала вращения его ротора от аккумулятора подается пусковое напряжение на индуктор машины возбуждения через блок управления I (черт.3), что приводит к появлению напряжения на статорной обмотке 28. Для маломощных передвижных электростанций может быть предусмотрен режим самовозбуждения генератора путем замены индуктора 12' на индуктор, собранный из постоянных магнитов. Переменное напряжение выпрямляется черед диодный мост, смонтированный на радиаторах 26, фильтруется емкостным фильтром 24 и поступает на индукторы 9, 10, 11 основного генератора, возбуждая их. ЭДС индукции возникает в фазных обмотках 5 статора в результате пересечения магнитных силовых линий многополюсных индукторов 9, 10, 11 его катушками. Направление ЭДС в каждой из сторон треугольной катушки согласованы и при этом суммируются, утраиваясь в каждом витке катушки, а форма определяется изменением магнитной индукции в межполюсном зазоре статора и индукторов ротора. Магнитопроводы 4 катушек статора выполняют роль усилителя их магнитной индукции и при появлении тока в фазных обмотках статора увеличивают его потокосцепление с ротором в μ раз. Переменное напряжение с выводов 7 статорной обмотки 5 поступает в сеть потребителя и линейным напряжением запитывает блок управления I, автоматически отключая пусковое напряжение. Электронная схема блока управления сравнивает выходное сетевое напряжение с эталонным и, изменяя ток возбуждения в индукторе 12 машины возбуждения, регулирует сетевое напряжение в установленных пределах. Защита генератора от перегрузки по току The generator operates as follows. After the start of rotation of its rotor, a starting voltage is supplied from the accumulator to the inductor of the excitation machine through control unit I (Fig. 3), which leads to the appearance of voltage on the stator winding 28. For low-power mobile power plants, the generator can be self-excited by replacing the inductor 12 'with inductor assembled from permanent magnets. Alternating voltage is rectified by a diode bridge mounted on radiators 26, filtered by a capacitive filter 24 and supplied to the inductors 9, 10, 11 of the main generator, exciting them. EMF induction occurs in the phase windings 5 of the stator as a result of the intersection of the magnetic field lines of multipolar inductors 9, 10, 11 with its coils. The direction of the EMF in each side of the triangular coil is coordinated and summed up, tripling in each coil coil, and the shape is determined by the change in magnetic induction in the interpolar gap of the stator and rotor inductors. The magnetic circuits of the 4 stator coils act as an amplifier of their magnetic induction and, when current appears in the phase windings of the stator, increase its flux linkage with the rotor by a factor of μ. Alternating voltage from the terminals 7 of the stator winding 5 enters the consumer network and supplies the control unit I with a linear voltage, automatically turning off the starting voltage. The electronic circuit of the control unit compares the output mains voltage with the reference one and, by changing the excitation current in the inductor 12 of the excitation machine, regulates the mains voltage within the established limits. Generator overcurrent protection

осуществляется электронным устройством, состоящим из усилителя напряжения, блока индикации и порогового реле. Падение напряжения с шунтовой сборки 3 поступает на электронное устройство, преобразуется в сигнал управления блоком индикации и пороговым реле. При перегрузке электронное реле блокирует подачу напряжения возбуждения на индуктор машины возбуждения, погашая магнитное поле индукторов основного генератора, таким образом, осуществляется его аварийное отключение. Терморезистор 2 защищает статор генератора от перегрева. Напряжения возбуждения индукторов (9, 10, 11), (12, 12') подобраны по току насыщения.carried out by an electronic device consisting of a voltage amplifier, an indication unit and a threshold relay. The voltage drop from the shunt assembly 3 is fed to an electronic device, converted into a control signal of the display unit and the threshold relay. In case of overload, the electronic relay blocks the supply of excitation voltage to the inductor of the excitation machine, extinguishing the magnetic field of the inductors of the main generator, thus, its emergency shutdown is carried out. Thermistor 2 protects the generator stator from overheating. The excitation voltages of the inductors (9, 10, 11), (12, 12 ') are selected according to the saturation current.

Предложенная система управления и защиты генератора позволяет снизить в 5-6 раз управляемую мощность возбуждения генератора и повысить его надежность при эксплуатации.The proposed control and protection system of the generator allows reducing the controlled excitation power of the generator by 5-6 times and increasing its reliability during operation.

Литература.Literature.

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник. «Энергия». Л., 1978 г., стр.780, 793.1. Voldek A.I. Electric cars. Textbook. "Energy". L., 1978, pp. 780, 793.

Claims

1. A synchronous alternating-pole generator (hereinafter referred to as SPG), comprising a stator with a multiphase winding and a multi-pole rotor inductor located on its axis with an excitation winding, as well as a brushless excitation machine, made according to the inverse circuit, characterized in that the stator windings of both machines made in the form of coils with cores placed inside the rotation figure, and the inductors form rotation figures covering the stator windings with a working gap, while they are switched in such a way that the section is half-plane In the case, the beginning of which is the rotor axis of rotation, the poles of the inductors are of the same name.

2. SPG according to claim 1, characterized in that the cores of 4 coils 5 of its stator winding are made in the form of triangles composed of magnetic trays.

3. SPG according to claim 1, characterized in that the cores of the coils 28 of the stator 29 of the excitation machine are assembled from magnetic trays that form a rotation figure in the form of a quadrangular toroid, and the inductor 12 'is assembled from permanent magnets.

4. SPPG according to claim 1 or 2, characterized in that the stator housing 1 has a technological section along the generatrix of the cylinder and is equipped with tie rods for fixing it.

5. SPG according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the toroidal ring on which the magnetic trays are fixed has an internal cavity for supplying coolant.