RU94083U1 - MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR - Google Patents

MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU94083U1
RU94083U1 RU2009149831/22U RU2009149831U RU94083U1 RU 94083 U1 RU94083 U1 RU 94083U1 RU 2009149831/22 U RU2009149831/22 U RU 2009149831/22U RU 2009149831 U RU2009149831 U RU 2009149831U RU 94083 U1 RU94083 U1 RU 94083U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windings
permanent magnets
row
rotor
ring
Prior art date
Application number
RU2009149831/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Юрьевич Велико-Иваненко
Сергей Михайлович Есаков
Михаил Сергеевич Есаков
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 RU2009149831/22U priority Critical patent/RU94083U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU94083U1 publication Critical patent/RU94083U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

Магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, отличающийся тем, что ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, расположенных в каждом ряду эквидистантно, полярность постоянных магнитов каждого ряда чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, 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. A magnetoelectric generator, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which ring windings are located, characterized in that the rotor is made of two parallel disks mounted on the shaft, on each of which ring-shaped rows of constant are placed on facing surfaces of magnets located in each row equidistantly, the polarity of the permanent magnets of each row alternates, while the poles of the permanent magnets of one row are opposite to the opposite poles of the permanent magnets of a different row, and the stator ring windings are 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 in an arc, the ring windings are inserted into each other in pairs, while the distance l between the sections of the annular windings in the bases of the trapezoid exceeds the width b of the annular row of permanent magnets.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано, в частности, в ветроэнергетических установках.The utility model 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 C2.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 series connection of adjacent coils to obtain · m such groups per phase that can be connected in series or in parallel, RU 2234788 C2.

Недостатком этого генератора является низкий коэффициент полезного действия (к.п.д.), 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 moment 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.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.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели, который имеет тот же недостаток, что и описанный выше аналог (RU 2234788 C2): 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 was made as a prototype of this utility model, which 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.

Задачей настоящей полезной модели является повышение к.п.д. генератора, уменьшение пускового момента и уровня шума в процессе работы.The objective of this utility model is to increase the efficiency generator, reducing starting torque and noise level during operation.

Согласно полезной модели в магнитоэлектрическом генераторе, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, расположенных в каждом ряду эквидистантно, полярность постоянных магнитов каждого ряда чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, 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.According to a utility model, in a magnetoelectric generator, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which ring windings are placed, the rotor is made of two parallel disks mounted on the shaft, on each of which ring-shaped rows of constant are placed on facing surfaces magnets located in each row equidistantly, the polarity of the permanent magnets of each row alternates, while the poles of the permanent magnets of one row are opposite the positive poles of the permanent magnets of a different row, and the stator ring windings are 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 in an arc, the ring windings are inserted into each other in pairs, while the distance l between the sections of the annular windings in the bases of the trapezoid exceeds the width b of the annular row of permanent magnets.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed one, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

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

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;

на фиг.3-смежные кольцевые обмотки, сопряженные друг с другом, в аксонометрии;figure 3-adjacent annular windings, paired with each other, in a perspective view;

на фиг.4 - то же, что на фиг.3, вид сверху;figure 4 is the same as in figure 3, a top view;

на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4.figure 5 is a section bB in figure 4.

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 3 и 4 расположены эквидистально относительно друг друга. Полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда (фиг.1). 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 трапеций расположены радиально относительно продольной оси вращения ротора, участки 11, 12 обмоток 7 в основаниях трапеций выгнуты по дуге (фиг.5). Обмотки 7 попарно сопряжены друг с другом: вставлены друг в друга (фиг.3), при этом расстояние l между участками 11, 12 обмоток 7 превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов (фиг.4). Вышерасположенные обмотки 7 укреплены на пластине 5, а нижерасположенные обмотки 7 - на пластине 6.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 3 and 4 are equidistant relative to each other. 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 series (Fig. 1). 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 trapezoid are located radially relative to the longitudinal axis of rotation of the rotor, sections 11, 12 of the windings 7 in the bases of the trapezoid are curved in an arc (figure 5). The windings 7 are paired with each other: inserted into each other (figure 3), while the distance l between sections 11, 12 of the windings 7 exceeds the width b of the annular row of permanent magnets (figure 4). The upstream windings 7 are mounted on the plate 5, and the downstream windings 7 on the plate 6.

Магнитоэлектрический генератор работает следующим образом. При вращении ротора с валом 10 магнитные силовые линии постоянных магнитов 3, 4 пересекают витки кольцевых обмоток 7 и индуцируют в обмотках 7 ЭДС. Поскольку боковые стороны 8, 9 кольцевых обмоток 7 расположены между полюсами магнитов с разной полярностью, происходит индуцирование разнонаправленной ЭДС в боковых сторонах 8, 9 обмоток 7 (показано стрелками на фиг.2). Таким образом в каждой обмотке 7 протекает кольцевой электрический ток. Обмотки, укрепленные на пластине 5, соединены между собой, аналогичным образом соединены между собой обмотки, укрепленные на пластине 6.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 induce an EMF in the windings 7. Since the sides 8, 9 of the ring windings 7 are located between the poles of the magnets with different polarity, induction of multidirectional EMF occurs in the sides 8, 9 of the windings 7 (shown by arrows in figure 2). Thus, an annular electric current flows in each winding 7. The windings mounted on the plate 5 are interconnected, similarly interconnected windings mounted on the plate 6.

Поскольку проводники обмоток 7 равномерно заполняют кольцеобразный зазор между движущимися магнитами 3, 4 (фиг.5), образуя однородную среду для движущихся магнитов, в данной конструкции отсутствуют так называемые «залипания» ротора, что в конечном итоге обеспечивает бесшумную и плавную работу генератора.Since the conductors of the windings 7 evenly fill the annular gap between the moving magnets 3, 4 (Fig. 5), forming a homogeneous medium for moving magnets, in this design there are no so-called “sticking” of the rotor, which ultimately ensures a noiseless and smooth operation of the generator.

Реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает новый технический результат - более равномерное заполнение витками обмоток кольцеобразного зазора между движущимися магнитами ротора, и, соответственно, повышение к.п.д. генератора, так как, практически, отсутствуют перерывы в индуцировании ЭДС, характерные для прототипа.The implementation of the distinguishing features of the utility model provides a new technical result - a more uniform filling of windings of windings of the annular gap between the moving magnets of the rotor, and, accordingly, increasing the efficiency generator, since, practically, there are no interruptions in the induction of EMF characteristic of the prototype.

Для изготовления устройства использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данная полезная модель соответствует критерию «Промышленная применимость».For the manufacture of the device used conventional structural materials and factory equipment. This circumstance, according to the applicant, allows us to conclude that this utility model meets the criterion of "Industrial applicability".

Claims (1)

Магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, отличающийся тем, что ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, расположенных в каждом ряду эквидистантно, полярность постоянных магнитов каждого ряда чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, 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.
Figure 00000001
A magnetoelectric generator, the rotor of which is equipped with permanent magnets, and the stator contains two parallel plates, between which ring windings are located, characterized in that the rotor is made of two parallel disks mounted on the shaft, on each of which ring-shaped rows of constant are placed on facing surfaces magnets located in each row equidistantly, the polarity of the permanent magnets of each row alternates, while the poles of the permanent magnets of one row are opposite to the opposite poles of the permanent magnets of a different row, and the stator ring windings are 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 in an arc, the ring windings are inserted into each other in pairs, while the distance l between the sections of the annular windings in the bases of the trapezoid exceeds the width b of the annular row of permanent magnets.
Figure 00000001
RU2009149831/22U 2009-12-25 2009-12-25 MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR RU94083U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009149831/22U RU94083U1 (en) 2009-12-25 2009-12-25 MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009149831/22U RU94083U1 (en) 2009-12-25 2009-12-25 MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU94083U1 true RU94083U1 (en) 2010-05-10

Family

ID=42674544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009149831/22U RU94083U1 (en) 2009-12-25 2009-12-25 MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU94083U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474032C2 (en) * 2011-03-16 2013-01-27 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator
WO2014074009A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 Esakov Sergej Mikhailovich Electromagnetic generator
RU2531841C2 (en) * 2013-01-10 2014-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Low speed generator for wind-powered plant
WO2016190836A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Людмыла Мыколаивна ЛЭВИНА Wind-driven power plant

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474032C2 (en) * 2011-03-16 2013-01-27 Сергей Михайлович Есаков Magnetoelectric generator
WO2014074009A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 Esakov Sergej Mikhailovich Electromagnetic generator
RU2531841C2 (en) * 2013-01-10 2014-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Low speed generator for wind-powered plant
WO2016190836A1 (en) * 2015-05-22 2016-12-01 Людмыла Мыколаивна ЛЭВИНА Wind-driven power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2427067C1 (en) Magnetoelectric generator
RU109349U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
KR101173107B1 (en) Generator
RU2494520C2 (en) Electromagnetic generator
RU2581338C1 (en) Magnetoelectric generator
RU94083U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2515998C1 (en) Magnetoelectric generator
RU2474032C2 (en) Magnetoelectric generator
RU115978U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2506688C2 (en) Magnetoelectric generator
RU158144U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU152538U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU115977U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2715935C1 (en) Magnetoelectric generator
RU127265U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU143802U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2564511C1 (en) Magnetoelectric generator
RU139411U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU2560529C1 (en) Magnetoelectric generator
RU157778U1 (en) SILENT MAGNETOELECTRIC GENERATOR
RU194277U1 (en) MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR
RU111365U1 (en) ELECTRIC GENERATOR
RU2544341C1 (en) Magnetoelectric generator
RU2521048C1 (en) Magnetoelectric generator
RU131919U1 (en) LOW-TURNING ELECTRIC CURRENT GENERATOR

Legal Events

Date Code Title Description
MG1K Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model

Ref document number: 2009149844

Country of ref document: RU

Effective date: 20110820