SU1039001A1

SU1039001A1 - Adjustable electric generator

Info

Publication number: SU1039001A1
Application number: SU802883196A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Васильевич Лохнин; Виктор Петрович Коробченко
Original assignee: Московский автомеханический институт
Priority date: 1980-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1983-08-30

Abstract

1. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий статор с т-фазной обКюткой, 2р-полюсный ротор из посто нных магнитов, состо щий из двух расположенных на валу разноимелнополюсных систем, одна из которых выполнена с возможностью поворота относительно вала в плоскости , перпендикул рной к нему, и орган управлени подвижной системой ротора , отличающийс тем, что, с целью повышени точности регулировани , торцовые части полюсных систем, обращенные друг к другу, выполнены в виде 2р-полюсов чередующейс пол рности, а на валу установлены упругие ограничители перемещени подвижной системы на угловом рассто нии IZ/P. 2. Генератор поп.1, отличающийс тем, что орган управлени выполнен в виде регулируемой т-фазной нагрузки, подключенной к фазам обмотки статора параллельно основной нагрузке. (Л1. A REGULATED ELECTRIC GENERATOR, containing a stator with a t-phase cover, a 2p-pole rotor of permanent magnets, consisting of two heteropolar systems located on the shaft, one of which is rotatable relative to the shaft in a plane perpendicular to it, and the control unit of the rotor moving system, characterized in that, in order to increase the control accuracy, the end parts of the pole systems facing each other are made in the form of 2p-poles of alternating polarity, and on the shaft s elastic guides movement of the moving system at an angular distance IZ / P. 2. Generator pop. 1, characterized in that the control is made in the form of an adjustable t-phase load connected to the phases of the stator winding in parallel with the main load. (L

Description

/Г/ Y

д d

VV

..

////J//////J///f/i//// J ////// J /// f / i

НH

0000

QDQD

Фиг.1 Изобретение относитс к электротехнике , а более конкретно к устройствам магнитоэлектрических регулируемых машин, и может быть исполь зовано при их разработке и изготовлении дл транспортных средств. Известны регулируемые электричес кие генераторы с двухпакетным стато ром, один из которых выполнен с воз можностью вращени относительно дру гого. Регулирование напр жени в ге нераторе осуществл етс поворотом подвижного статора относительно неподвижного f1. Так как оба статора несут обмотку , то токоотвод от обмотки подвижного статора затруднен. Кроме того, из-за большой маховой массы подвижного статора быстродействие при регулировании напр жени невысокое . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности . вл етс регулируемый электрический генератор , содержащий статор с т-фазной обмоткой и магнитоэлектрический ротор из двух расположенных на валу полюсных систем, одна из которых закреплена на валу неподвижно, а друга с целью регулировани напр жени может поворачиватьс относительно вала в плоскости, перпендикул рной к нему, под действием механического центробежного регул тора .23. Недостатком указанного генераfTOpa вл етс низка точность регу гпировани напр жени , обусловленна сложностью настройки механического регул тора, в особенности при эксплуатации, из-за изменени характеристики пружинных элементов и износа контактирующих поверхносте Дл корректировки этой ошибки необходима разборка генератора, что, во первых, усложн ет эксплуатацию, а, во-вторых, разборка и демонтаж не всегда возможны. Цель изобретени - повышение точ ности регулировани напр жени . .Указанна цель достигаетс тем, что в регулируемом электрическом ге нераторе, содержащем статор с т-фа ной обмоткой, 2р-полюсный ротор из посто нных магнитов, состо щий из двух .расположенных на валу разноим нополюсных систем, одна из которых выполнена с возможностью поворота относительно вала в плоскости, пер пендикул рной к нему, и орган управ лени подвижной системой ротора, то цовые части полюсных систем, обра данные друг к другу, выполнены в в 2р-полюсов чередующейс пол рности а на валу установлены упругие огра ничители перемещени подвижной сис темы на угловом рассто нии IC/P. Кроме того, орган управлени может быть выполнен в виде регулируемой т-фазной нагрузки, подключенной к фазам обмотки с,татора параллельно основной нагрузке. На фиг. 1 а, б показано, устройство ротора генератора; на фиг. 2 схема подключени дополнительной регулируемой нагрузки к обмотке статора. На валу 1 ротора с упругими ограничител ми 2 закреплен неподвижный разноименнополюсный магнит-звездочка 3, а подвижный разноименнополюсный магнит-звездочка 4 закреплен на втулке 5, котора с валом 1 образует скольз щую пару. Дополнительна регулируема нагрузка 6 подключена к обмотке статора 7 параллельно основной нагрузке 8. Генератор работает следующим i образом. В исходном положении полюсы подвижной системы 4 расположены напротив противоположной пол рности неподвижной системы 3 под действуем силы магнитного прит жени , величина которой зависит от длины осевого воздушного зазора между подвижной и неподвижной системами 3 и 4. В процегссе регулировани напр жени при холостом ходе генератора его напр жение измен етс при изменении частоты вращени привода. При отклонении напр жени вниз от номинального подключаетс дополнительна нагру21ка 6 и по обмотке статора 7 протб кает ток, создающий реакцию кор с числом полюсов, равным числу ПОЛК1СОВ ротора и вращающуюс синхронно с ротором. При активной дополнительной нагрузке 6 полюсы вращающегос пол реакции кор располагаютс между полюсами ротора , причем сила взаимодействи реакции кор с полюсами подвижной системы 4 стремитс повернуть его по ходу вращени вала 1. Поворот системы 4 произойдет, если указанна сила будет превосходить силу прит жени систем 3 и 4 между собой . Когда, напр жение достигнет номинального значени , подвижна система 4 займет промежуточное положение между соседними полюсами противоположной пол рности неподвижной системы 3 и будет удерживатьс в ЭТом положении при равенстве разнона.правленных сил взаимодействи реакции кос с магнитом и силы прит жени систем 3 и 4 между собой. Минимальнк:й магнитый поток возбуж-деии будет при ориентации полюсов системы 4 напротив полюсов противоположной пол рности систем 3, а максимальный - при ориентации полюсов системы 4 напротив полюсов той же пол рности системы 3.Figure 1 The invention relates to electrical engineering, and more specifically to devices of magnetoelectric adjustable machines, and can be used in their design and manufacture for vehicles. Adjustable electric generators with a two-packet stature are known, one of which is designed with the possibility of rotation relative to the other. Voltage regulation in the generator is performed by rotating the movable stator relative to the fixed f1. Since both the stator carry the winding, the current lead from the winding of the movable stator is difficult. In addition, due to the large flywheel mass of the movable stator, the response speed at voltage regulation is low. Closest to the proposed technical essence. is an adjustable electric generator containing a stator with a T-phase winding and a magnetoelectric rotor of two pole systems located on the shaft, one of which is fixed on the shaft stationary, and the other can be turned relative to the shaft in a plane perpendicular to it to regulate the voltage , under the action of a mechanical centrifugal regulator .23. The disadvantage of this generator is the low accuracy of voltage regulation, due to the complexity of setting up the mechanical controller, especially during operation, due to the change in the characteristics of spring elements and the wear of the contacting surface. To correct this error, the generator must be disassembled, which, first, complicates operation, and, secondly, disassembly and disassembly is not always possible. The purpose of the invention is to improve the accuracy of voltage regulation. This goal is achieved by the fact that in an adjustable electric generator containing a stator with a t-phase winding, there is a 2p-pole rotor of permanent magnets consisting of two polarized systems located on the shaft, one of which is rotatable. relative to the shaft in the plane, perpendicular to it, and the governing body of the rotor movable system, the end parts of the pole systems, facing each other, are made in 2p-poles of alternating polarity and on the shaft are installed elastic restrictors of movement system at angular distance IC / P. In addition, the control can be made in the form of an adjustable t-phase load connected to the phases of the winding with a tator parallel to the main load. FIG. 1 a, b shows the device of the generator rotor; in fig. 2 scheme for connecting an additional regulated load to the stator winding. On the rotor shaft 1 with elastic stoppers 2, a fixed star pole magnet 3 is fixed, and a movable pole pole star magnet 4 is fixed on the sleeve 5, which with the shaft 1 forms a sliding pair. Additional adjustable load 6 is connected to the stator winding 7 in parallel with the main load 8. The generator operates as follows. In the initial position, the poles of the moving system 4 are located opposite to the opposite polarity of the stationary system 3 under the action of magnetic attraction, the value of which depends on the length of the axial air gap between the mobile and stationary systems 3 and 4. In the voltage regulation process when the generator is idling The speed changes as the drive speeds change. When the voltage deviates downwards from the nominal, an additional load 6 is connected and a current is generated through the stator 7 winding, which creates a reaction core with a number of poles equal to the number of ROTAL-1 of the rotor and rotating synchronously with the rotor. When the additional load 6 is active, the poles of the rotating field of the core reaction are located between the poles of the rotor, and the force of the interaction of the core reaction with the poles of the moving system 4 tends to rotate it along the shaft 1 rotation. The system 4 will rotate if the specified force 4 between each other. When the voltage reaches the nominal value, the mobile system 4 will occupy an intermediate position between the adjacent poles of the opposite polarity of the stationary system 3 and will be held in this position when the opposite effects of the interaction of the braid with the magnet and the attractiveness of the systems 3 and 4 are equal. . The minimum excitation magnetic flux will be with the orientation of the poles of system 4 opposite the poles of the opposite polarity of system 3, and the maximum - with the orientation of the poles of system 4 opposite the poles of the same polarity of system 3.

В режиме нагрузки генератора при ее максимальной величине сила взаимодействи реакции кор с системой 4 не должна превосходить силу прит жени систем 3 и 4 между собой, а при обесточенной нагрузке 6 полюсы системы 4 расположены напротив полюсов системы 3 противоположной пол рности . При отклонении выходного напр жени вниз от номинального подключают дополнительную, нагрузку б и устанавдивают такую ее величину, что результирующа сила взаимодействи реакции кор и системы 4 будет больше силы прит жени систем 3 и 4 между собой. При достижении напр жени номинального значени вышеуказанные силы уравновес т друг друга.In the mode of generator load at its maximum value, the force of interaction of the core reaction with system 4 should not exceed the attractive force of systems 3 and 4 between them, and with de-energized load 6 the poles of system 4 are opposite the poles of system 3 of opposite polarity. When the output voltage deviates down from the nominal, an additional one is connected, the load b is set and its value is such that the resulting force of the interaction between the core and system 4 will be greater than the attractive force of systems 3 and 4 between them. When the voltage reaches a nominal value, the above forces balance each other.

ограничени углового перемещени подвижной системы 4 относительно ее фиксированного положени (напротив полюсов противоположной пол рности системы 3) на угол 7Г/р целесообразно установить упругие ограничители , в крайних положени х системы 4 с целью исключени положений безразличного равновеси . Restricting the angular displacement of the moving system 4 relative to its fixed position (opposite the poles of opposite polarity of system 3) at an angle of 7Г / р is advisable to install elastic stops in the extreme positions of system 4 in order to exclude the positions of indifferent equilibrium.

Таким образом, выполнение регулируемого органа, в предлагаемом электрическом генераторе в виде дополнительной нагрузки, подключенной к фазам обмотки статора, позвол ет повысить точность регулировани напр жени по сравнению с известным генератором.Thus, the implementation of an adjustable body, in the proposed electric generator as an additional load connected to the phases of the stator winding, makes it possible to increase the accuracy of voltage regulation in comparison with the known generator.

Claims

1. A REGULATED ELECTRIC GENERATOR comprising a stator with an m-phase winding, a 2-pole permanent magnet rotor, consisting of two opposite-pole systems located on the shaft, one of which is rotatable relative to the shaft in the plane. perpendicular thereto, and a movable rotor system control, wherein I _f that, in order to improve control accuracy, end parts of the pole systems facing each other are in the form 2p poles of alternating polarity, and the shaft mouth Credited elastic limiters moving the mobile system at an angular distance of 7G / P.

2. The generator according to claim 1, characterized in that the control body is made in the form of an adjustable m-phase load connected to the phases of the stator winding in parallel with the main load.

1039 001 2