UA122487U

UA122487U - SYNCHRONOUS ELECTRICAL GENERATOR

Info

Publication number: UA122487U
Application number: UAU201707685U
Authority: UA
Inventors: Юрій Микитович Перминов; Юрий Никитич Перминов; Володимир Петрович Коханєвич; Владимир Петрович Коханевич; Євген Андрійович Монахов; Евгений Андреевич Монахов; Вадим Володимирович Чумак; Вадим Владимирович Чумак
Original assignee: Юрій Микитович Перминов; Юрий Никитич Перминов; Володимир Петрович Коханєвич; Владимир Петрович Коханевич; Євген Андрійович Монахов; Евгений Андреевич Монахов; Вадим Володимирович Чумак; Вадим Владимирович Чумак
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2018-01-10

Abstract

Синхронний електричний генератор складений з тороїдального статора, виконаного у вигляді однофазних чи багатофазних одношарових чи двошарових обмоток та ротора у вигляді двох багатополюсних магнітних систем. Обмотки статора укладені на немагнітні та електрично непровідні плати, з'єднані з валом. Ротор являє собою зовнішню частину генератора і складається з двох багатополюсних систем, розташованих на двох ярмах ротора, з'єднаних корпусом з тороїдальним осердям.The synchronous electrical generator is composed of a toroidal stator made in the form of single-phase or multiphase single-layer or double-layer windings and a rotor in the form of two multipolar magnetic systems. The stator windings are enclosed on non-magnetic and electrically non-conductive boards connected to the shaft. The rotor is the outer part of the generator and consists of two multipolar systems located on two rotor yokes connected by a housing to the toroidal core.

Description

Патент належить до електроенергетики, в даному випадку - до електричних генераторів зі збудженням від постійних магнітів.The patent belongs to the electric power industry, in this case - to electric generators excited by permanent magnets.

Відомі електричні машини, описані в (1) та (21. В (1) представлена безконтактна електрична машина постійного струму, яка складається із статора, в пази якого укладена обмотка, ротор являє собою корпус, в котрий запресовано кільцевий постійний магніт. При проходженні струму в обмотці статора виникає магнітне поле, котре при взаємодії з полем ротора створює момент ротора і викликає його обертання.Known electric machines described in (1) and (21. In (1) a non-contact electric direct current machine is presented, which consists of a stator, in the grooves of which a winding is placed, the rotor is a body into which an annular permanent magnet is pressed. When the current passes a magnetic field arises in the stator winding, which, when interacting with the rotor field, creates a rotor moment and causes it to rotate.

В (2) показана машина плоскої конструкції. Ротор являє собою багатополюсний магніт, а статор - групу котушок, розташованих на ярмі статора.In (2) a machine of flat design is shown. The rotor is a multipole magnet, and the stator is a group of coils located on the stator yoke.

Як найближчий аналог вибрано електричний генератор (Кудря С.О. та інш. Деклараційний патент на корисну модель Ме109228 "Синхронний генератор", в бюл. Мо 16, 2016 р.1.An electric generator was chosen as the closest analogue (S.O. Kudrya and others. Declaratory patent for utility model Me109228 "Synchronous generator", in Bull. Mo 16, 2016, 1.

Статор генератора виконано у вигляді тороїдального осердя та ротора з постійними магнітами, закріпленими на торцевих поверхнях останнього. Обмотки статора розміщені на немагнітних та електрично непровідних платах, які конструктивно з'єднані з корпусом статора.The stator of the generator is made in the form of a toroidal core and a rotor with permanent magnets fixed on the end surfaces of the latter. The stator windings are placed on non-magnetic and electrically non-conductive boards, which are structurally connected to the stator housing.

Недоліком даного електричного генератора є нерівномірний динамічний момент оберту при переміщенні ротора відносно статора та необхідність виготовлення двох тороїдальних осердь.The disadvantage of this electric generator is the uneven dynamic torque when moving the rotor relative to the stator and the need to manufacture two toroidal cores.

В основу патенту поставлена задача створення синхронного генератора з високими енергетичними показниками за рахунок спрощення його конструкції та усунення нерівномірності динамічного обертового моменту ротора.The patent is based on the task of creating a synchronous generator with high energy performance by simplifying its design and eliminating the unevenness of the dynamic torque of the rotor.

Поставлена задача вирішується тим, що синхронний електричний генератор, складений з тороїдального статора, виконаного у вигляді однофазних чи багатофазових одношарових чи двошарових обмоток та ротора у вигляді двох багатополюсних магнітних систем, обмотки статора укладені на немагнітні та електрично непровідні плати, з'єднані з валом, а ротор являє собою зовнішню частину генератора і складається з двох багатополюсних систем, розташованих на двох ярмах ротора, з'єднаних корпусом з тороїдальним осердям.The problem is solved by the fact that a synchronous electric generator consisting of a toroidal stator made in the form of single-phase or multi-phase single-layer or double-layer windings and a rotor in the form of two multi-pole magnetic systems, the stator windings are laid on non-magnetic and electrically non-conductive boards connected to the shaft, and the rotor is the external part of the generator and consists of two multipole systems located on two yokes of the rotor, connected by the body to the toroidal core.

Спільними ознаками з найближчим аналогом є тороїдальний статор, виконаний у вигляді однофазових та багатофазових одношарових чи двошарових обмоток, а ротор має дві багатополюсні магнітні системи на постійних магнітах, розташованих з обох торців тороїдального статора з обмотками.Common features with the closest analogue are the toroidal stator, made in the form of single-phase and multi-phase single-layer or double-layer windings, and the rotor has two multipole magnetic systems on permanent magnets located on both ends of the toroidal stator with windings.

Відмінні ознаки від найближчого аналогу: - тороїдальне осердя є елементами конструкції ротора, з'єднаного з корпусом, та виконаний з цільного листа електротехнічної сталі; - обмотки статора розташовані на немагнітних та електрично непровідних платах, з'єднаних конструктивно з валом.Distinctive features from the closest analog: - the toroidal core is the structural elements of the rotor, connected to the body, and made of a single sheet of electrotechnical steel; - the stator windings are located on non-magnetic and electrically non-conductive boards, structurally connected to the shaft.

Суть запропонованої корисної моделі пояснюється на фіг. 1, 2, 3, на яких зображено: - на фіг. 1 - загальний вигляд генератора; - на фіг. 2 - статор генератора; - на фіг. З - ротор генератора.The essence of the proposed useful model is explained in fig. 1, 2, 3, which show: - fig. 1 - general view of the generator; - in fig. 2 - generator stator; - in fig. C - generator rotor.

Генератор складається з статора І та ротора ІІ. Статор І складається з обмоток 1, плат 2, валу 3. Обмотки укладені на платах з немагнітного та електрично непровідного матеріалу та з'єднані жорстко з валом 3. Ротор ІІ складений з ярма 4 з цільної електротехнічної сталі, магнітів 5 різнойменної полярності, котрі розташовані по колу ярма, тороїдального осердя 6, виконаного з цільної електротехнічної сталі та з'єднаного з корпусом 7. Магнітний потік, котрий створюється магнітами одної полярності, проходить шляхом: - повітряний зазор між ротором та статором, пронизує обмотки 1 та далі по тороїдальному осердю 6; - на полюси протилежної полярності, ярма 4.The generator consists of a stator I and a rotor II. Stator I consists of windings 1, circuit boards 2, and shaft 3. The windings are laid on boards made of non-magnetic and electrically non-conductive material and are rigidly connected to shaft 3. Rotor II is composed of a yoke 4 made of one-piece electrotechnical steel, magnets 5 of different polarity, which are located around the yoke, the toroidal core 6, made of one-piece electrotechnical steel and connected to the body 7. The magnetic flux, which is created by magnets of one polarity, passes through: - the air gap between the rotor and the stator, penetrates the windings 1 and further along the toroidal core 6 ; - to poles of opposite polarity, yoke 4.

При обертанні ротора в статорах обмотках 1, наводиться електрорушійна сила, під дією котрої в обмотках, підключених на навантаження, тече електричний струм.When the rotor rotates in the stator windings 1, an electromotive force is induced, under the action of which an electric current flows in the windings connected to the load.

Джерела інформації: 1. Овчинников И.Е., Лебедев М.И. "Бесконтактнье двигатели постоянного тока", Ленинград, "Наука", 1979 г., б. 242 2. Кеннио Т., Намагори С. "Двигатели постоянного тока с постоянньіми магнитами", Москва,Sources of information: 1. Ovchinnikov I.E., Lebedev M.I. "Contactless DC motors", Leningrad, "Nauka", 1979, p. 242 2. Kennyo T., Namagory S. "Direct current motors with permanent magnets", Moscow,

Знергоатомиздат, 1989 г., с. 95.Znergoatomizdat, 1989, p. 95.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA Synchronous electric generator, consisting of a toroidal stator made in the form of single-phase or multi-phase single-layer or double-layer windings and a rotor in the form of two

60 multipole magnetic systems, which differs in that the stator windings are stacked on