RU65312U1

RU65312U1 - DC GENERATOR

Info

Publication number: RU65312U1
Application number: RU2006133959/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Петрович Кириллов; Александр Николаевич Дементьев; Александр Владимирович Катаржин
Original assignee: Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2007-07-27

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве генератора постоянного тока электромагнитного типа. Генератор содержит станину, блок полюсов, блок полюсных обмоток, блок обмоток подмагничивания, выпрямительный блок и шины постоянного тока, соединенные с автоматическим регулятором напряжения, к которому подключен блок обмоток подмагничивания. Поддержание стабильности напряжения генератора обеспечивается за счет регулирования падения напряжения на индуктивном сопротивлении каждой из полюсных обмоток с помощью тока подмагничивания, вырабатываемого указанным регулятором напряжения.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as a direct current generator of electromagnetic type. The generator comprises a bed, a pole block, a pole winding block, a magnetization winding block, a rectifier block and DC bus connected to an automatic voltage regulator to which the magnetization winding block is connected. The stability of the generator voltage is maintained by regulating the voltage drop across the inductive resistance of each of the pole windings using the magnetization current generated by the specified voltage regulator.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве генератора постоянного тока электромашинного типа, применяемого для питания потребителей, предъявляющих повышенные требования к стабильности напряжения питания.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used as a DC generator of the electric machine type used to power consumers with high demands on the stability of the supply voltage.

Известен генератор постоянного тока, имеющий конструкцию, подобную конструкциям обычных синхронных генераторов с классической магнитной схемой, и содержащий непосредственно генератор, выпрямитель и нагрузку (см. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. М., ВШ, 1982, рис.3.2, стр.114). Схема данного генератора проста, компактна и характеризуется высокими энергетическими показателями, однако выпрямленное напряжение его отличается большим коэффициентом пульсаций.A known direct current generator having a design similar to that of conventional synchronous generators with a classical magnetic circuit, and containing directly a generator, a rectifier and a load (see V. Balagurov, Design of special AC electric machines. M., VSh, 1982, fig. 3.2, p. 114). The circuit of this generator is simple, compact and characterized by high energy performance, however, its rectified voltage is characterized by a large ripple coefficient.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является генератор постоянного тока, содержащий полюсы статора, обмотку якоря и ротор с постоянными магнитами, при этом полюсы крепятся к станине статора, обмотка якоря разделена на катушки, каждая из которых размещена на соответствующем полюсе (см. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. М., Энергоатомиздат, 1988, рис.1.24, стр.28). Данная конструкция позволяет улучшить качество выпрямленного напряжения, так как число фаз выпрямления зависит от числа полюсов, а их может выполнено больше, чем число зубцов статора The closest in technical essence to the claimed utility model is a direct current generator containing stator poles, an armature winding and a rotor with permanent magnets, while the poles are attached to the stator bed, the armature winding is divided into coils, each of which is placed on the corresponding pole (see Balagurov V.A., Galteev F.F. Electric Generators with Permanent Magnets (Moscow, Energoatomizdat, 1988, Fig. 1.24, p. 28). This design allows to improve the quality of the rectified voltage, since the number of rectification phases depends on the number of poles, and they can be performed more than the number of stator teeth

обычного генератора, однако выпрямленное напряжение генератора не стабилизировано и при значительных нагрузках может уменьшаться до недопустимых пределов.conventional generator, however, the rectified voltage of the generator is not stabilized and at significant loads can be reduced to unacceptable limits.

Требуемый технический результат заключается в повышении стабильности напряжения генератора.The required technical result is to increase the voltage stability of the generator.

Требуемый технический результат достигается тем, что в генераторе постоянного тока, содержащим станину, блок полюсов, блок полюсных обмоток, выпрямительный блок, содержащий схемы выпрямления, шины постоянного тока и ротор с постоянными магнитами, причем полюсы крепятся к станине по ее окружности и равномерно распределены в пространстве, полюсные обмотки размещены на противоположной от станины стороне полюсов и соединены с соответствующими схемами выпрямления выпрямительного блока, а шины постоянного тока соединены с указанными схемами, на каждом из полюсов размещена дополнительно обмотка подмагничивания, расположенная на стороне полюсов в месте крепления их к станине, при этом обмотки подмагничивания всех полюсов соединены последовательно и согласно подключены к автоматическому регулятору напряжения, соединенному с шинами постоянного тока.The required technical result is achieved in that in a direct current generator containing a bed, a pole block, a pole winding block, a rectifier block containing rectification circuits, direct current buses and a rotor with permanent magnets, the poles being attached to the bed along its circumference and evenly distributed in in space, the pole windings are located on the opposite side of the poles from the bed and are connected to the corresponding rectification circuits of the rectifier unit, and DC buses are connected to the indicated circuit and, at each of the terminals located further winding bias located on the side of poles in their point of attachment to the frame, wherein the bias winding of the poles are connected in series and are connected according to the automatic voltage regulator connected to the DC buses.

На фиг.1 показано сечение генератора. На фиг.2 изображена схема обмоток генератора для трех полюсов.Figure 1 shows a section of a generator. Figure 2 shows a diagram of the generator windings for three poles.

Генератор содержит станину 1, блок полюсов 2, содержащий полюсы 2-1, 2-2 и 2-3, блок полюсных обмоток 3, содержащий полюсные обмотки 3-1, 3-2 и 3-3, блок обмоток подмагничивания 4, содержащий обмотки 4-1, 4-2 и 4-3, ротор с постоянными магнитами 5, выпрямительный блок 6, содержащий схемы выпрямления 6-1, 6-2 и 6-3, шины постоянного тока 7, причем полюсы 2-1, 2-2 и 2-3 блока полюсов 2 крепится к станине 1, полюсные обмотки 3-1, 3-2 и 3-3 блока полюсных обмоток 3 соединены со схемами выпрямления 6-1, 6-2 и 6-3 выпрямительного блока 6, соответственно, обмотки подмагничивания 4-1, 4-2 и 4-3 блока обмоток подмагничивания 4 соединены последовательно и согласовано, подключены The generator comprises a bed 1, a pole block 2, containing poles 2-1, 2-2, and 2-3, a pole winding block 3, containing pole windings 3-1, 3-2, and 3-3, a magnetization winding block 4, containing windings 4-1, 4-2 and 4-3, a rotor with permanent magnets 5, a rectifying unit 6, containing rectification schemes 6-1, 6-2 and 6-3, DC buses 7, with the poles 2-1, 2- 2 and 2-3 of the block of poles 2 is attached to the frame 1, the pole windings 3-1, 3-2 and 3-3 of the block of pole windings 3 are connected to the rectification circuits 6-1, 6-2 and 6-3 of the rectifier block 6, respectively magnetization windings 4-1, 4-2 and 4-3 of the unit magnetization windings 4 are connected in series and matched, connected

к автоматическому регулятору напряжения 8, соединенному с шинами постоянного тока 7. Выходы схем выпрямления 6-1, 6-2 и 6-3 выпрямительного блока 6 соединены с шинами постоянного тока 7. Все элементы конструкции генератора серийно выпускаются отечественной промышленностью. Автоматический регулятор напряжения 8 выполнен по стандартной схеме и содержит измерительный орган (чувствительный элемент, элемент сравнения и генератор опорного напряжения), преобразовательно-усилительный орган, исполнительный орган, а объектом регулирования указанного регулятора 8 является степень намагниченности полюсов 2-1, 2-2 и 2-3. Увеличение тока подмагничивания в обмотках подмагничивания 4-1, 4-2 и 4-3 приводит к изменению магнитной проницаемости полюсов 2-1, 2-2 и 2-3 и к уменьшению индуктивности полюсных обмоток 3-1, 3-2 и 3-3. Ввиду того, что индуктивность указанных обмоток определяет величину падения напряжения в них, то входное напряжение полюсных обмоток зависит от падения напряжения в них, а от разности между ЭДС каждой из полюсных обмоток и падения напряжения в ней зависит величина и стабильность выходного напряжения генератора. Число полюсов в блоке полюсов 2, как и число обмоток в блоке полюсных обмоток 3, определяется величиной коэффициента пульсации напряжения генератора, так как один полюс с одной обмоткой представляет собой одну фазу выпрямления для выпрямительного блока 6.to an automatic voltage regulator 8 connected to the DC busbars 7. The outputs of the rectification circuits 6-1, 6-2 and 6-3 of the rectifier unit 6 are connected to the DC busbars 7. All elements of the generator design are serially produced by the domestic industry. The automatic voltage regulator 8 is made according to the standard scheme and contains a measuring body (a sensing element, a comparison element and a reference voltage generator), a conversion-amplifying body, an executive body, and the object of regulation of this regulator 8 is the degree of magnetization of the poles 2-1, 2-2 and 2-3. An increase in the bias current in the magnetization windings 4-1, 4-2, and 4-3 leads to a change in the magnetic permeability of the poles 2-1, 2-2, and 2-3 and to a decrease in the inductance of the pole windings 3-1, 3-2, and 3- 3. Due to the fact that the inductance of these windings determines the magnitude of the voltage drop in them, the input voltage of the pole windings depends on the voltage drop in them, and the magnitude and stability of the generator output voltage depends on the difference between the EMF of each of the pole windings and the voltage drop in it. The number of poles in the block of poles 2, as well as the number of windings in the block of pole windings 3, is determined by the value of the ripple coefficient of the voltage of the generator, since one pole with one winding represents one rectification phase for the rectifier block 6.

Генератор постоянного напряжения работает следующим образом. При вращении ротора с постоянными магнитами 5 внутри генератора создается вращающееся магнитное поле, а в полюсах 2-1, 2-2 и 2-3 блока полюсов 2, закрепленных на станину 1, появляется магнитный поток, под действием которого в полюсных обмотках 3 возникает ЭДС в соответствии с законом об электромагнитной индукции. Указанные ЭДС поступают соответственно на схемы выпрямления 6-1, 6-2 и 6-3 выпрямительного блока 6, где выпрямляется и постоянные напряжения поступают на шины постоянного тока 7, от которых получают питание потребители. При уменьшении The DC voltage generator operates as follows. When the rotor with permanent magnets 5 rotates, a rotating magnetic field is created inside the generator, and in poles 2-1, 2-2 and 2-3 of the block of poles 2 fixed to the frame 1, a magnetic flux appears, under the influence of which an EMF appears in the pole windings 3 in accordance with the law on electromagnetic induction. These EMFs are respectively supplied to rectification circuits 6-1, 6-2 and 6-3 of the rectifier unit 6, where it is rectified and direct voltages are supplied to DC buses 7, from which consumers are supplied with power. When decreasing

напряжения генератора в работу вступает автоматический регулятор напряжения 8, который поддерживает заданное напряжение на шинах 7. Под действием разности напряжений (действительного и требуемого), указанный регулятор 8 вырабатывает сигнал, который проходя по обмоткам 4-1, 4-2 и 4-3 блока обмоток подмагничивания 4 обеспечивает уменьшение падения напряжения в каждой из обмоток 3-1, 3-2 и 3-3, что обеспечивает повышение напряжения на шинах 7.the voltage of the generator, an automatic voltage regulator 8 comes into operation, which maintains the specified voltage on the buses 7. Under the influence of the voltage difference (real and required), this regulator 8 generates a signal that passes through the windings 4-1, 4-2 and 4-3 of the unit the magnetization windings 4 provides a reduction in voltage drop in each of the windings 3-1, 3-2 and 3-3, which provides an increase in voltage on the tires 7.

Таким образом, применение блока обмоток подмагничивания, содержащего обмотку подмагничивания на каждом полюсе, позволяет поддерживать напряжение на шинах постоянного тока в заданных пределах.Thus, the use of a block of magnetizing windings containing a magnetizing winding at each pole, allows you to maintain the voltage on the DC bus in the specified range.

ЛитератураLiterature

1. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. М., ВШ, 1982, рис.3.2, стр.1141. Balagurov V.A. Design of special AC electric machines. M., VSh, 1982, Fig. 3.2, p. 114

2. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. М., Энергоатомиздат, 1988, рис.1.24, стр.282. Balagurov V.A., Galteev F.F. Permanent magnet electric generators. M., Energoatomizdat, 1988, fig. 1.24, p. 28

Claims

A DC generator comprising a bed, a pole block, a block of pole windings, a rectifying block containing rectification circuits, DC buses and a rotor with permanent magnets, the poles being attached to the bed along its circumference and evenly distributed in space, the pole windings are located on the opposite side bed side of the poles and connected to the respective rectification schemes of the rectifier unit, and DC bus connected to the specified rectification schemes, characterized in that on each of the poles winding placed additional bias located on the side of poles in their point of attachment to the frame, wherein the bias winding of the poles are connected in series and in accord, connected to an automatic voltage regulator connected to the DC buses.