WO2012099502A1 - Генератор постоянного тока - Google Patents
Генератор постоянного тока Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012099502A1 WO2012099502A1 PCT/RU2012/000012 RU2012000012W WO2012099502A1 WO 2012099502 A1 WO2012099502 A1 WO 2012099502A1 RU 2012000012 W RU2012000012 W RU 2012000012W WO 2012099502 A1 WO2012099502 A1 WO 2012099502A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- excitation
- winding
- windings
- poles
- current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
Definitions
- the working windings form an excitation circuit and are connected in series through excitation diodes, which connect the end of one winding to the beginning of the other, and the excitation circuit power source is connected to the beginning of the first and the end of the latter, so that the excitation diode of the last winding is turned on in the opposite direction with the supply voltage of the excitation source, and all the others along the way, the load outputs are connected one to the beginning - the other to the end of each winding through power diodes connected in opposite to the excitation diodes denia.
- the source can be an inverter, a microgenerator, or a battery powered from the output of the generator. In this case, part of the windings with its own group of poles operates in the generation mode, compensating with its current
- the working windings have excitation leads, which are connected through excitation switches controlled by the rotation of the shaft to the output of the generator — the common point of power diodes connected to the beginning of the windings — this increases reliability.
- a circuit is formed from the generating and passive windings, while in the passive winding the current and magnetic flux are forced to increase so as to equalize the EMF of the generating winding with their counter-induction.
- the number of turns in this case in the passive winding is less than in the active one and the equality of the emf along the circuit will be at Fpass.
- a generator can operate with a single switch that periodically excites an excitation circuit. For self-feeding the excitation, exceptions from the excitation circuit of the switches, the power source in the generators for welding, where
- no-load voltage can be minimal - introduced
- the circuit is designed so that in the circuits between the outputs of the generator
- a current excitation winding is connected in series with each working winding - it is located on that group of poles where the working winding adjacent to the work is in turn. At high output currents (welding), one or two turns is enough for the initial magnetization
- the magnetic flux at the poles is induced by an emf that is rectified and enters the excitation circuit, i.e. counter to any of the diodes, locking it and in accordance with the rest of the circuit, inducing an excitation current in it.
- Figure 1 is a side view of the generator, where
- the well-known design is 18- shaft rotation sensor, 19- shaft rotation sensor collector -responsible for the timely inclusion of the switches of the windings and the induction of current in them.
- Figure 2 shows a cross section of a generator where: 1 -4; 2-5; 3-6 - put on the poles of the stator coils that make up the working windings 21, 22,23. 11,12,13 - current field windings. 7-rotor, 8-stator.
- excitation power windings-31,32,33-not shown see Fig. 3
- the figure 3 shows the diagram of the generator. Here: 21, 22, 23 - working windings VD1-VD6 - power diodes. VD7-VD9 - Diodes
- VD7 + VD 9- excitation diodes With increasing current through the load, the current windings will magnetize the closed poles at which they are located. Applicable for welding.
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности - к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения генераторов постоянного тока вентильного типа. Сущность изобретения состоит в том, что рабочие обмотки, включенные параллельно на нагрузку образуют между собой замкнутый контур, который может подпитываться от источника питания, при этом часть обмоток со своей группой полюсов работает в режиме генерации, компенсируя своим током убывающий магнитный поток, другая часть в режиме двигателя - подкручивая генератор и создавая противо э.д.с. первой группе. За цикл оборота сумма эдс генерации и проти во э.д.с. равны, но из за активного сопротивления контур нуждается в небольшой подпитке от источника питания: инвертора, микрогенератора, аккумулятора. Магнитный поток вынужденно возникает перед смыкающимися полюсами, если часть витков обмотки замыкать в это время на один из выводов генератора, для чего может быть использован коллектор, коммутатор, работающий от шторочного коллектора или от датчиков поворота или скорости вала. Наличие токовых генерирующих обмоток, передающих возбуждение в полюса, обеспечивает возбуждение без источника питания и коммутатора при выходе на номинальный режим после получения первого токового импульса от аккумулятора или остаточной намагниченности. Предлагаемый генератор с токовым возбуждением подойдет для сварки, причем фазироваться обмотка будет в любую сторону, как прибавляя, так и убавляя магнитный поток - в зависимости от режима сварки.
Description
Генератор постоянного тока
Известны генераторы вентильного типа где начальное магнитное поле возбуждения передаётся по цепи в обмотку, которой предстоит
генерация, с выхода через какой то буфер-накопитель,ёмкостно- индуктивного типа. Обмотка в момент сдвижения группы полюсов на которых она расположена, коммутаторами (транзисторами, щётками) соединяется с «+» и «-» выхода, получая импульс тока. В момент, когда полюса начнут размыкаться коммутаторы выключаются и обмотка генерирует.( Us patent 5705918, Кузнецов «Вентильноиндукторные двигатели» МЭИ 2003г. га 2179779. info@kaskod.ru )
Недостаток этих схем в том, что у обмоток нет общего контура
возбуждения для управляющего воздействия, отсутствие обратной связи и возбуждения по току.
Цель изобретения: уменьшить количество элементов коммутации, упростить управление, расширить область применения
Указанная цель достигается тем, что рабочие обмотки образуют цепь возбуждения и последовательно соединены между собой через диоды возбуждения, которые соединяют конец одной обмотки с началом другой, к началу первой и к концу последней подключён источник питания цепи возбуждения, так что диод возбуждения последней обмотки включён встречно с напряжением питания источника возбуждения, а все остальные попутно, выходы на нагрузку подключены один к началу- другой к концу каждой обмотки через силовые диоды, включённые встречно к диодам возбуждения. Появляется возможность по контуру из обмоток пустить ток, источником может быть запитанный с выхода генератора инвертор, микрогенератор, аккумулятор. При этом часть обмоток со своей группой полюсов работает в режиме генерации, компенсируя своим током
убывающий магнитный поток, другая часть в режиме двигателя
(пассивные обмотки) -подкручивая генератор и создавая противо Э.Д.с. первой группе. За цикл оборота сумма эдс генерации и противо Э.Д.с.
равны, но из за активного сопротивления контур нуждается в небольшой подпитке от источника питания: инвертора,
микрогенератора,аккумулятора.
Рабочие обмотки имеют выводы возбуждения, которые через управляемые вращением вала коммутаторы возбуждения подключаются к выходу генератора -общей точке силовых диодов, подключённых к началам обмоток- это увеличивает надёжность. В момент коммутации одной из пассивных обмоток образуется цепь из генерирующей и пассивной обмоток, при этом в пассивной вынужденно растет ток и магнитный поток так, что бы уравнять своей противоиндукцией Э.Д.с генерирующей обмотки. Число витков при этом в пассивной обмотке меньше чем в активной и равенство эдс по контуру будет при Фпасс. Фген. г де Фпасс. и Фген.- рост и падение магнитных потоков в
пассивной и генерирующей обмотках. В принципе генератор может работать с одним коммутатором, периодично возбуждающим цепь возбуждения.
Для самоподпитки возбуждения, исключения из схемы возбуждения коммутаторов, источника питания- в генераторах для сварки, где
напряжение холостого хода может быть минимальным- вводится
возбуждение по току. Ток с генерирующей обмотки проходит по полюсам соседней обмотки в момент их смыкания и отдаёт им намагничивание. Для этого схема сделана так, что в цепях между выходами генератора
последовательно с каждой рабочей обмоткой соединена токовая обмотка возбуждения - располагается она на той группе полюсов, где соседняя по очереди работы рабочая обмотка. При больших выходных токах (сварка) одного -двух витков достаточно для начального намагничивания
сомкнутых полюсов.
При возможности на полюсах размещаются обмотки питания так, что на каждой группе полюсов находится эта обмотка, включённая через диоды подпитки в питание цепи возбуждения: выходы выпрямленного тока встречно с любым диодом цепи возбуждения. Любые колебания
магнитного потока в полюсах наводят Э.Д.с ,которое выпрямленным поступает в цепь возбуждения, Т.е. встречно к любому из диодов, запирая его и согласно с остальным контуром, наводя в нём ток возбуждения.
Все варианты возбуждения могут работать вместе или отдельно,
подпитывая замкнутый контур возбуждения
На фиг.1 дан вид генератора сбоку, где
В-статор, 7- ротор, Зиб- катушки обмотки 23,14-вал, 18- датчик поворота вала ,19-коллектор датчика поворота вала, 9 и 10- крышки с
подшипниками. Известная конструкция- 18- датчик поворота вала ,19- коллектор датчика поворота вала -отвечают за своевременное включение коммутаторов обмоток и индуцирован ия в них тока.
На фиг.2 изображён поперечный разрез генератора где: 1 -4; 2-5; 3-6 - надетые на полюса статора катушки, составляющие рабочие обмотки 21 ,22,23. 11,12,13 - токовые обмотки возбуждения. 7-ротор,8-статор.
обмотки питания возбуждения- 31,32,33-не показаны, (см. фиг.З)
На фигуре 3 показана схема работы генератора. Здесь: 21 , 22, 23- рабочие обмотки VD1-VD6 - силовые диоды. VD7-VD9 - диоды
возбуждения, включённые встречно с силовыми диодами конца одной и начала соседней обмоток; 31,32,33- обмотки питания возбуждения, питают выпрямительный блок 9, который в свою очередь питает цепь возбуждения
К1- КЗ - коммутаторы рабочих обмоток, между выводами возбуждения и общей точкой схемы. Каждая обмотка может иметь свой коммутатор. При вращении открываются по очереди коммутаторы соседних к
генерирующим обмоток, которые в это время получают импульс
намагничивания. Наибольшая ЭДС - тогда, когда полюса почти разорваны и в тот же момент соседние полюса имеют наименьшую энергию
намагничивания. Включившись, коммутатор замкнёт цепь: выход соседней генерирующей обмотки - диод возбуждения - своя обмотка - вывод возбуждения - коммутатор - ОТ схемы. Возбуждение обмоток постоянным током или коммутаторами относятся к П.4 и п.2 формулы. Способов коммутации много и здесь они не рассматриваются.
На фиг.4 - электрическая -схема возбуждения по току, где : 1 1 ,12, 13- токовые обмотки возбуждения
21 ,22,23 - рабочие обмотки. VD1 +VD6 - силовые диоды.
VD7+VD 9- диоды возбуждения. При возрастании тока через нагрузку токовые обмотки намагнитят сомкнутые полюса на которых находятся. Применимо для сварки.
Claims
1.Генератор постоянного тока вентильного типа содержащий
явнополюсные статор и ротор, рабочие обмотки, расположенные каждая на своей группе полюсов статора, силовые диоды, диоды возбуждения, источник питания цепи возбуждения, токовую обмотку возбуж:дения, коммутаторы возбуждения, от личающийся тем, что рабочие обмотки образуют цепь возбуждения и последовательно соединены между собой через диоды возбуждения, которые
соединяют конец одной обмотки с началом другой, к началу первой и к концу последней подключён источник питания цепи возбуждения, так что диод возбуждения последней обмотки включён встречно с напряжением питания источника возбуждения, а все остальные попутно, выходы на нагрузку подключены один к началу - другой к концу каждой обмотки через силовые диоды, включённые встречно к диодам возбуждения;
2. генератор постоянного тока вентильного типа по П.1
отличающийся тем что, рабочие обмотки имеют выводы
возбуждения, которые через управляемые вращением вала
коммутаторы возбуждения подключаются к выходу генератора - общей точке силовых диодов, подключённых к началам обмоток;
3. генератор постоянного тока вентильного типа по п.1,
отличающийся тем, что в цепях между выходами генератора
последовательно с каждой рабочей обмоткой соединена токовая обмотка возбуждения - располагается она на той группе полюсов, где соседняя по очереди работы рабочая обмотка.
4. генератор постоянного тока вентильного типа по п.1,
отличающийся тем, что на каждой группе полюсов находится обмотка питания возбуждения, включённая через выпрямительный блок в питание цепи возбуждения- выходы выпрямленного тока встречно с любым диодом цепи возбуждения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20130236A FI20130236A (fi) | 2011-01-19 | 2013-08-12 | Tasavirtageneraattori |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011102710 | 2011-01-19 | ||
| RU2011102710/07A RU2469455C2 (ru) | 2011-01-19 | 2011-01-19 | Генератор вентильного типа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012099502A1 true WO2012099502A1 (ru) | 2012-07-26 |
Family
ID=46515945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000012 WO2012099502A1 (ru) | 2011-01-19 | 2012-01-18 | Генератор постоянного тока |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI20130236A (ru) |
| RU (1) | RU2469455C2 (ru) |
| WO (1) | WO2012099502A1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4314290A1 (de) * | 1993-04-30 | 1994-11-03 | Manfred Dr Ing Kuchenbecker | Reluktanzmaschine |
| US5705918A (en) * | 1994-08-31 | 1998-01-06 | Switched Reluctance Drives, Ltd. | Switched reluctance generators |
| US5936386A (en) * | 1997-09-10 | 1999-08-10 | Sundstrand Corporation | Method of linearizing the performance of switched reluctance generators |
| RU2179779C2 (ru) * | 2000-01-10 | 2002-02-20 | Петрушин Александр Дмитриевич | Вентильно-индукторный генератор |
| RU2277284C2 (ru) * | 2004-07-22 | 2006-05-27 | Александр Васильевич Демьяненко | Бесконтактная индукторная вентильная электрическая машина с электромагнитным возбуждением |
| EP1717946A2 (en) * | 2005-04-01 | 2006-11-02 | LG Electronics, Inc. | Switched reluctance generator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2105405C1 (ru) * | 1995-05-15 | 1998-02-20 | Акционерное общество "Литком" | Одноименнополюсный индукторный генератор с встроенным силовым выпрямителем |
| RU86060U1 (ru) * | 2009-04-02 | 2009-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Система управления вентильно-индукторным генератором |
-
2011
- 2011-01-19 RU RU2011102710/07A patent/RU2469455C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-01-18 WO PCT/RU2012/000012 patent/WO2012099502A1/ru active Application Filing
-
2013
- 2013-08-12 FI FI20130236A patent/FI20130236A/fi not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4314290A1 (de) * | 1993-04-30 | 1994-11-03 | Manfred Dr Ing Kuchenbecker | Reluktanzmaschine |
| US5705918A (en) * | 1994-08-31 | 1998-01-06 | Switched Reluctance Drives, Ltd. | Switched reluctance generators |
| US5936386A (en) * | 1997-09-10 | 1999-08-10 | Sundstrand Corporation | Method of linearizing the performance of switched reluctance generators |
| RU2179779C2 (ru) * | 2000-01-10 | 2002-02-20 | Петрушин Александр Дмитриевич | Вентильно-индукторный генератор |
| RU2277284C2 (ru) * | 2004-07-22 | 2006-05-27 | Александр Васильевич Демьяненко | Бесконтактная индукторная вентильная электрическая машина с электромагнитным возбуждением |
| EP1717946A2 (en) * | 2005-04-01 | 2006-11-02 | LG Electronics, Inc. | Switched reluctance generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20130236A (fi) | 2013-08-12 |
| RU2011102710A (ru) | 2012-07-27 |
| RU2469455C2 (ru) | 2012-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101874337B (zh) | 旋转电机及其驱动控制装置 | |
| KR100815429B1 (ko) | 무변출력 무정류자 직류전동기를 이용한 발전장치 | |
| US7411363B2 (en) | Conservation of electrical energy and electro-magnetic power in motor, generator, and product components | |
| JP2007221995A (ja) | 電動発電装置 | |
| CN103187846A (zh) | 各相电感对称的四相双凸极无刷直流电机 | |
| GB2454170A (en) | Pole number changing in permanent magnet reluctance machines | |
| CN103701288A (zh) | 一种多绕组电动机 | |
| CN203406811U (zh) | 具辅助激磁绕组的交叉互锁开关式直流环刷电机系统 | |
| CN104604103A (zh) | 永磁交流发电机 | |
| CN104104202B (zh) | 无刷交流复合励磁无刷直流电机 | |
| JP2017225203A (ja) | スイッチドリラクタンスモータ駆動システム | |
| SK50382015A3 (sk) | Spôsob budenia a rekuperácie jednosmerného motora a jednosmerný motor s rekuperáciou | |
| JP2013070527A (ja) | 回転電機制御システム | |
| KR102473264B1 (ko) | 개선된 효율 모터 및 구동회로 | |
| KR100753613B1 (ko) | 회전 가속장치 및 이를 이용한 전력 생산/배분방법 | |
| WO2015159968A1 (ja) | 再生可能自然エネルギーによる発電装置 | |
| WO2012099502A1 (ru) | Генератор постоянного тока | |
| RU2435285C2 (ru) | Способ возбуждения генератора постоянного тока и генератор, реализующий его | |
| JP5623346B2 (ja) | 回転電機駆動システム | |
| JP5784992B2 (ja) | 電磁石型回転電機 | |
| US20130187580A1 (en) | Controller For Back EMF Reducing Motor | |
| RU124082U1 (ru) | Бесколлекторный двигатель постоянного тока | |
| CN103490679A (zh) | 具辅助激磁绕组的交叉互锁开关式直流环刷电机系统 | |
| RU177488U1 (ru) | Однофазный синхронно-шаговый генератор переменного напряжения | |
| RU121667U1 (ru) | Бесколлекторный генератор постоянного тока |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12736420 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12736420 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |