UA28807U

UA28807U - Self driven power station

Info

Publication number: UA28807U
Application number: UAU200708353U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Serhiiovych Kuhushov
Original assignee: Oleksandr Serhiiovych Kuhushov
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2007-12-25

Abstract

A self driven power station relates to power engineering.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропонуюча корисна модель самопривідна електростанція відноситься до галузі енергетики. 2 Відомі електростанції, наприклад ТЕС (теплоелектростанції), що містять парогенератор, пароперенагрівачі, циліндри високого та низького тиску турбіни, конденсатор, електрогенератор та інше, які працюють по принципу перетворення цілої низки енергій; паливна (вугілля), парова (кип'ятіння води), механічна (турбіна), магнітна-протидіюча (реакція якіря) в одну електричну. Звідси, собівартість кВт/година завжди більш ніж продажна вартість. 70 Близький по конструкторській суті - електромеханічний зварювальний апарат 1966 року випуску, з-д "Россельмаш", який працює до цих пір, наприклад, в Макіївському інституті шахтної безпеки (Макнії) Донецької області, у зв'язку з меншим споживанням електроенергії, ніж трансформаторний зварювальний апарат рівної потужності. Апарат містить генератор (Г) постійного струму з додатковими полюсами, призначеними для зменшення іскри між щітками за рахунок послаблення реакції якіря (К у), та асинхроний двигун (Д), призначений 12 для привода Г, які сососно розташовані в одному корпусі трубного типу. Недоліки: 1. Додаткаві полюси Г розташовані на відстані, звідси велике споживання струму на мале послаблення К,; 2. Ротор асинхроного Д є відомою ланкою, яка навантажена магнітною протидіючою силою К., Г, тому асинхроний Д не можна прийняти за двигун, особливо для привода Г.The self-propelled power plant offering a useful model belongs to the field of energy. 2 Well-known power plants, such as thermal power plants (thermal power plants), containing a steam generator, steam reheaters, high and low pressure cylinders, turbines, a condenser, an electric generator, etc., which work on the principle of converting a whole range of energies; fuel (coal), steam (boiling water), mechanical (turbine), magnetic-resistance (anchor reaction) into one electric. Hence, the cost price per kWh is always higher than the selling price. 70 Close in terms of design is an electromechanical welding machine manufactured in 1966, manufactured by Rosselmash, which is still working, for example, in the Makiiv Institute of Mine Safety (Maknia) of the Donetsk region, due to its lower power consumption than the transformer welding machine of equal power. The device contains a direct current generator (G) with additional poles designed to reduce the spark between the brushes due to the weakening of the armature reaction (K y), and an asynchronous motor (D) designed 12 for the drive G, which are suction-mounted in one tube-type housing. Disadvantages: 1. The additional poles of G are located at a distance, hence the large current consumption for the small attenuation of K,; 2. The rotor of asynchronous D is a well-known link that is loaded with magnetic counterforce K., G, therefore, asynchronous D cannot be taken as a motor, especially for the drive G.

Енергозберігаючий Г по (патенту України Мо241001), що містить ротор, між полюсами якого розташовані 20 електромагніти, обмотки котрих з'єднані так, щоб магнітні потоки були спрямовані зустрічно однойменними полюсами, що забезпечує тиск магнітних потоків при суттєвих зменшеннях споживання електроенергії, та статор, в якому додаткові електромагніти (ДЕМ), призначені для скасування К 4, підібрані попарно і зв'язані між собою на центральних відводах в статорі Г щільно, без зазорів, а обмотки ДЕМ з'єднані з котушками фаз Г послідовно і так, щоб магнітні потоки їх були спрямовані зустрічно однойменними полюсами і співпадали з полярністю К я. 29 Таким чином, гальмуючий момент Г від Кі. послаблено до такого рівня, при якому будь-який Д гідний для в приводу Г, тобто гальмуючий опор статора Г здійснює лише поле фазної обмотки Г від струму навантаження.Energy-saving Г po (patent of Ukraine Mo241001), containing a rotor between the poles of which there are 20 electromagnets, the windings of which are connected so that the magnetic fluxes are directed oppositely by the poles of the same name, which ensures the pressure of the magnetic fluxes with significant reductions in electricity consumption, and a stator, in which additional electromagnets (DEM) designed to cancel K 4 are selected in pairs and connected to each other on the central taps in the stator G tightly, without gaps, and the DEM windings are connected to the coils of phases G in series and so that the magnetic fluxes they were directed oppositely by the poles of the same name and coincided with the polarity of K i. 29 Thus, the retarding moment G from Ki. is weakened to such a level that any D is worthy of driving G, that is, the braking resistance of the stator G carries only the field of the phase winding G from the load current.

За основу для удосконалення Д взято - Магнітний Д по (патенту України Мо240991|, в якому за рахунок 100-кратної різниці між вольтажом та силою струму, який живить обмотки ротора і статора Д (наприклад: Зв ЗО0А або аналогічно), споживання З-струму зменшено в 10 разів, що дозволяє влаштувати збудник (3) на постійних в 30 магнітах, зорієнтованих на запобігання при обертанні ротора Д, який містить статор з обмотками для збудження Га») магнітних полів, ротор, між полюсами котрого по колу, встановлені електромагніти, обмотки котрих з'єднані так, щоб магнітні потоки були спрямовані зустрічно однойменними полюсами, та двосекційний збудник (3) з со магнітами й провідниками ротора З, які взаємодіють з магнітами й провідниками статора З які зв'язані з с обмотки статора і ротора Д, що у сукупності забезпечує саможивлення Д. 3о В основу к/м поставлена задача - удосконалити конструкцію соосно з'єднаних Г та Д в якості самопривідної сч електростанції (СПЕС).The basis for improving D is taken as Magnetic D according to (patent of Ukraine Mo240991|, in which, due to the 100-fold difference between the voltage and the current that feeds the windings of the rotor and stator D (for example: ZV ЗО0А or similar), the consumption of the Z-current reduced by 10 times, which makes it possible to arrange the exciter (3) on permanent 30 magnets, oriented to prevent rotation of the rotor D, which contains a stator with windings for excitation of magnetic fields, a rotor, between the poles of which in a circle, electromagnets are installed, the windings of which are connected so that the magnetic fluxes are directed oppositely by the poles of the same name, and the two-section exciter (3) with the magnets and conductors of the rotor Z, which interact with the magnets and conductors of the stator Z, which are connected to the windings of the stator and rotor D, which in total ensures self-supply of D. 3o The task of improving the design of coaxially connected D and D as a self-propelled DC power plant (SPES) is set as the basis of K/M.

Але, показники діючих сил Д повинні відповідати показникам протидіючих сил Г, в тому числі - діаметральні розміри роторів Д/Г. Якщо діаметр Г більш ніж діаметр Д, то з'являється перевантаження на вал Д, рахуючи від « гальмуючого момента Г до вала і від вала до прикладної енергії в Д. А також, для того, щоб потужність З 50 збудників на постійних магнітах була більш ніж споживча потужність електромагнітів Д та Г, потрібно щоб с постійні магніти були спрямовані зустрічно однойменними полюсами.However, the indicators of the acting forces D must correspond to the indicators of the opposing forces G, including the diametrical dimensions of the rotors D/G. If the diameter G is greater than the diameter D, then an overload appears on the shaft D, counting from the "braking moment G to the shaft and from the shaft to the applied energy in D. And also, in order for the power of C 50 exciters on permanent magnets to be more than the power consumption of electromagnets D and G, it is necessary that the permanent magnets are directed oppositely by the poles of the same name.

Із» Згідно з поставленою задачею к/м СПЕС має Г, утворений із двох 4-полюсних Г, розташованих на одному валу і в одному корпусі, в якому другий Г (суміжний) повернут на кут 452, відносно міжполюсного кута 902, з додатковими електромагнітами ДЕМ, призначеними для скасування гальмуючого опору Г від К Я, які підібрані попарно і з'єднані між собою на центральних відводах в статорах Г в проміжках між котушками фазної обмотки Г, о та збудник з магнітами, які розташовані на бокових стінках статора З та спрямовані зустрічно однойменними (ос полюсами, відносно рухомого осердя, яке просувається в проміжках між полюсами з провідниками, зв'язаними з обмотками роторних електромагнітів Г, які розташовані між полюсами ротора по колу, та магнітний двигун (Д), со утворений із двох 4-полюсних секцій, розташованих на одному валу і в одному корпусі, в якому статор другої («в 50 секції повернуто на кут 452, відносно міжполюсного кута 902, який має ротор, між полюсами котрого, по колу, ще встановлені електромагніти, статор з обмотками для збудження магнітних полів та двосекційний збудник з магнітами и провідниками ротора З, які взаємодіють з магнітами й провідниками статора 3, які з'єднані зустрічно однойменними полюсами та зв'язані з обмотками статора і ротора Д, що у сукупності забезпечує саможивлення Д та працездатність СПЕС.From" According to the given task, the SPES has a G, formed from two 4-pole G, located on one shaft and in one housing, in which the second G (adjacent) is turned at an angle of 452, relative to the interpole angle of 902, with additional electromagnets DEMs designed to cancel the braking resistance Г from К Я, which are selected in pairs and connected to each other on the central taps in the stators Г in the gaps between the coils of the phase winding Г, о and the exciter with magnets, which are located on the side walls of the stator З and are directed oppositely named (axis poles, relative to the moving core, which moves in the gaps between the poles with conductors connected to the windings of the rotor electromagnets G, which are located between the poles of the rotor in a circle, and the magnetic motor (D), which is formed from two 4-pole sections, located on one shaft and in one housing, in which the stator of the second (in 50 sections is turned at an angle of 452, relative to the interpole angle of 902, which has a rotor, between the poles of which, in a circle, electric omagnets, a stator with windings for excitation of magnetic fields and a two-section exciter with magnets and conductors of the rotor Z, which interact with the magnets and conductors of the stator 3, which are connected oppositely by the poles of the same name and are connected to the windings of the stator and rotor D, which together provides self-sustenance D and efficiency of SPES.

Фіг.1. Принципово-монтажна схема самопривідної електростанції СПЕС; с Фіг.2. Розріз Д (посекційно);Fig.1. Principle and assembly diagram of the self-propelled power plant SPES; with Fig.2. Section D (by section);

Фіг.3. Розріз Г (посекційно);Fig. 3. Section G (by section);

Фіг.4. Розріз З (посекційно);Fig. 4. Section C (by section);

Фіг.5. Розріз З (посекційно). 60 й й й йFig. 5. Section C (by section). 60 y y y y

СПЕС містить: статор Д 1 з обмотками для збудження магнітних полів 2, ротор Д З з електромагнітами 4, статор збудника 5 магнітами 6 й провідниками 7, зв'язаними з обмотками статора Д, ротор З 8 з магнітами 9 й провідниками 10, зв'язаними з обмотками ротора Д, корпус Д 12, маховик 13, втулка 14, яка з'єднує вал Д 15 з валом Г 16, ротор Г 17 з електромагнітами 18, статор Г 19 з котушками фазной обмотки 20, додатковими електромагнітами ДЕМ 21, збудник 22 з магнітами 23, рухомим осердям 24 з провідниками 25 трифазної напруги 65 змінного струму, зв'язаними з обмотками ротора Г через вентельний мост і паз для просування дроту під підшипником (на схемі не показано), і корпус Г 27.SPES contains: stator D 1 with windings for excitation of magnetic fields 2, rotor D Z with electromagnets 4, exciter stator 5 magnets 6 and conductors 7 connected to stator windings D, rotor C 8 with magnets 9 and conductors 10, connected connected with rotor windings D, body D 12, flywheel 13, sleeve 14, which connects shaft D 15 with shaft G 16, rotor G 17 with electromagnets 18, stator G 19 with coils of phase winding 20, additional electromagnets DEM 21, exciter 22 with magnets 23, a moving core 24 with conductors 25 of three-phase voltage 65 alternating current, connected to the windings of the rotor G through a valve bridge and a groove for advancing the wire under the bearing (not shown in the diagram), and the body G 27.

Контакти 11 та 26, призначені для живлення електромагнітів збудників Д та Г для потужних СПЕС, на яких постійні магніти замінюються на електромагніти.Contacts 11 and 26, intended for powering electromagnets of exciters D and G for powerful SPECs, on which permanent magnets are replaced by electromagnets.

Рухоме осердя С 24 утворено із накрученої ленти малої ширини та зв'язано з валом Г з допомогою кріплення із немагнітних матеріалів.The moving core C 24 is formed from a wound tape of a small width and is connected to the shaft G by means of fasteners made of non-magnetic materials.

Обмотки ДЕМ 21 з'єднані між собою і між котушками фазної обмотки 20 обох Г послідовно і так, щоб магнітні потоки були спрямовані зустрічно однойменними полюсами і співпадали з полярністю реакції якіря.The DEM windings 21 are connected to each other and between the coils of the phase winding 20 of both G in series and so that the magnetic fluxes are directed oppositely by the same poles and coincide with the polarity of the armature reaction.

Обмотки електромагнітів роторів Д та Г (4; 18) з'єднані так, щоб магнітні потоки були спрямовані 7/о Зустрічно однойменними полюсами, відносно окружної лінії роторів.The windings of the electromagnets of the rotors D and G (4; 18) are connected so that the magnetic fluxes are directed 7/o oppositely by the poles of the same name, relative to the circumferential line of the rotors.

Збудник Д (5;8) зорієнтован на запобігання при обертанні ротора Д, тому повернут на кут 22,52, відносно сумарного кута двох секцій 452.Exciter D (5;8) is aimed at prevention during rotation of the rotor D, therefore it is turned at an angle of 22.52, relative to the total angle of the two sections 452.

Робота СПЕС. При обертанні вала 15(16) полюси збудника 9 та 6 перетинають провідники 7 і 10. В них збуджується Е постійного струму, яка живить обмотки ротора Д 4 і статора Д 2 разнойменним струмом, від чого 75 полюси ротора Д притягаються до полюсів статора Д 1 і таким чином утворюється обертовий момент Д. В цей же момент полюси З 23 генератора перетинають провідники 25. В них збуджується Е змінного струму, яка через вентельний мост (непоказано) живить електромагніти 18 постійним струмом, від чого збуджені магнітні потоки ротора під тиском від зустрічного спрямління однойменних полюсів змінюють напрямки і утворюють пряму дію на струмові поля котушок фазної обмотки 20 і під тиском перетинають їх. Завдяки чому в котушках збуджується високовольтна Е змінного струму. Одночасно з появою індукованої Е в котушках, з'являється реакція якіря (К у), але обмотки ДЕМ 21 з'єднані послідовно з котушками обох Г, тому по ним рухає увесь струм Г. Таким чином, одночасно з появою Е в котушках, збуджуються магнітні потоки ДЕМ і під тиском від зустрічного спрямління однойменних полюсів ДЕМ в центрі осердя статора К, усувається зовсім. Витки обмоток ДЕМ не перетинаються, тому що вони продольні просуванню потоків ротора. 1. СПЕС запускається в роботу від накрученої мотузки на вал для запуску. 2. Потужні СПЕС запускаються в роботу від сторонніх джерел механічної енергії. в 3. На потужних СПЕС постійні магніти замінюються на електромагніти, живлення яких здійснюється від малоїThe work of SPES. When the shaft 15(16) rotates, the poles of the exciter 9 and 6 cross the conductors 7 and 10. Direct current E is excited in them, which feeds the windings of the rotor D 4 and the stator D 2 with a different nominal current, as a result of which the 75 poles of the rotor D are attracted to the poles of the stator D 1 and in this way a torque D is formed. At the same moment, the poles Z 23 of the generator cross the conductors 25. An alternating current E is excited in them, which through the valve bridge (not shown) feeds the electromagnets 18 with direct current, which excites the magnetic fluxes of the rotor under the pressure of the opposite rectification of the poles of the same name change directions and form a direct effect on the current fields of the coils of the phase winding 20 and cross them under pressure. As a result, high-voltage alternating current E is excited in the coils. Simultaneously with the appearance of the induced E in the coils, the armature reaction (K y) appears, but the DEM 21 windings are connected in series with the coils of both G, so the entire current G moves through them. Thus, simultaneously with the appearance of E in the coils, the coils are excited magnetic fluxes of the DEM and under pressure from counter-rectification of the DEM poles of the same name in the center of the stator core K, is completely eliminated. The turns of the DEM windings do not intersect, because they are longitudinal to the advance of the rotor currents. 1. The SPES is started from the rope wound on the starting shaft. 2. Powerful SPES are started from external sources of mechanical energy. in 3. On powerful SPES, permanent magnets are replaced by electromagnets, which are powered by a small one

СПЕС зі збудниками на постійних магнітах. 4. Внутрішні збитки в Д потрібно компенсувати за рахунок керування потужністю індукторів З д відносно /-|жж частоти струму Г-50ОГцЦ. 5. Гспес можна виконувати із трьох 4-полюсних Г з кутами повороту, по черзі: 02, 152, 302, або аналогічно. о 6. Збудник Г повинен мати не менш ніж 8 полюсів (попарно). (се) сSPES with exciters on permanent magnets. 4. Internal losses in D must be compensated for by controlling the power of inductors З d relative to the current frequency Г-50ОГцЦ. 5. Gspes can be performed from three 4-pole G with rotation angles, alternately: 02, 152, 302, or similarly. o 6. Exciter Г must have at least 8 poles (in pairs). (se) p

Claims

The formula of the invention of Art

1. Self-propelled power plant (SPES), containing a generator with additional electromagnets (DEM) designed to cancel the armature reaction, which are selected in pairs and connected to each other on the central taps "in the stator of the generator, and an exciter on permanent magnets, which are located on side walls of the stator of the exciter 70 and are directed oppositely by the poles of the same name relative to the moving core, which moves in the gaps between - with the poles of the exciter with conductors that are connected to the windings of the rotor electromagnets of the generator, which are located between the poles of the rotor in a circle, and the magnetic motor, which has a rotor with electromagnets located between the poles of the rotor in a circle, a stator with windings for exciting magnetic fields and a two-section exciter with magnets and conductors of the rotor of the exciter, which interact with the magnets and conductors of the stator of the exciter, which are connected oppositely by poles of the same name and connected to the windings of the rotor and stator of the motor, which provides self-feeding of the motor, which is removed is removed by the fact that the generator is formed from two 4-pole generators located on one shaft and in one housing, in which the second generator (adjacent) is turned to an angle of 452 relative to the interpole angle of 909. (ee)

2. A self-propelled power plant according to claim 1, which is characterized by the fact that the motor, which is the drive of the generator, at 50 is formed from two 4-pole sections located on one shaft and in one housing, in which the stator of the second section is turned at an angle of 452 relative to the interpole kuta 909. that

3. A self-propelled power plant according to claim 1, which is characterized by the fact that the windings of the electromagnets of the rotors of the engine and the generator are connected so that the magnetic fluxes are directed oppositely by the poles of the same name relative to the circumferential line of the rotors.

4. A self-propelled power plant according to claim 1, which differs in that the DEM windings are connected to each other and to the coils of the phase winding (both generators) in series and so that their magnetic fluxes are directed oppositely by the poles of the same name and coincide with the polarity of the armature reaction.

5. Self-propelled power plant according to claim 1, which differs in that the motor exciter is turned to an angle of 22.59 relative to the total interpole angle of the two sections 459. because

6. Self-propelled power plant according to claim 1, which differs in that the permanent magnets are replaced by electromagnets on powerful SPES, the windings of which are powered by a small SPES with exciters on permanent magnets. b5