[go: up one dir, main page]

SU1123081A1 - Adjustable contactless synchronous generator - Google Patents

Adjustable contactless synchronous generator Download PDF

Info

Publication number
SU1123081A1
SU1123081A1 SU823362165A SU3382165A SU1123081A1 SU 1123081 A1 SU1123081 A1 SU 1123081A1 SU 823362165 A SU823362165 A SU 823362165A SU 3382165 A SU3382165 A SU 3382165A SU 1123081 A1 SU1123081 A1 SU 1123081A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
winding
rotor
magnetic
magnetic circuit
Prior art date
Application number
SU823362165A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Иванович Гладышев
Original Assignee
Воронежский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт
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 Воронежский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт filed Critical Воронежский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт
Priority to SU823362165A priority Critical patent/SU1123081A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1123081A1 publication Critical patent/SU1123081A1/en

Links

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

1. БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛИРУЕ;МЫЯ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий внешний магнитопровод .статора с  кор ной обмоткой, размещенный в немаг--. нитном корпусе, ротор с системой возбуждени  из посто нных магнитов с системой полюсных наконечников и устройство дл - регулировани  напр жени  в виде кольцевого зубчатого магнитопровода с обмоткой регулировани , установленного коаксиально с ротором генератора, отличающ и и с   тем, что, с целью улучшени  его энергетических характеристик , упрощени  конструкции и улучше ни  массогабаритных показателей, кольцевой зубчатый магиитоп1 ово  жестко закреплен в корпусе и установлен в пределах аксиальной длины полюсных наконечников , а обмотка регулировани  выполнена тороидальной . 1C СО о 001. NONCONTACT REGULATION; A WE SYNCHRONOUS GENERATOR containing an external magnetic core with a core winding placed in a nonmag. casing, a rotor with an excitation system of permanent magnets with a system of pole lugs and a device for controlling the voltage in the form of an annular toothed magnetic core with an adjustment winding installed coaxially with the generator rotor, and in order to improve its energy characteristics, simplify the design and improve the weight and size parameters; the ring-shaped gear magitop1 ovo is rigidly fixed in the housing and installed within the axial length of the pole pieces; bmotka control performed toroidal. 1C WITH about 00

Description

2. Генератор по пЛ, от ли ч а и.й с   тем, что кольцевой магнитопровод выполнен с пазами на внутренней стороне и установлен с торцовой стороны магнитопроврда статора снаружи полюсных наконечников. 2. Generator according to pl, in accordance with the fact that the ring magnetic circuit is made with grooves on the inner side and is installed on the end side of the stator magnet electrocable outside the pole pieces.

3. Генератор по п.1, отличаю щ и и с   тем, что он снабжен вторым кольцевым зубчатым магнитопровоДом и оба эти магнитопровода выполнены с пазами по наружной стороне и установлены с торцовых сторон ротора внутри полюсных наконечников.3. The generator according to claim 1, I differ by the fact that it is equipped with a second annular gear magnetic circuit and both of these magnetic cores are made with grooves on the outer side and installed on the end sides of the rotor inside the pole pieces.

Изобретение относитс  к электротехнике в частности к автономншл источникам электроэнергии малой мощноти и автоматическим системам управлени  объектами и технологическими процессамиThe invention relates to electrical engineering, in particular, to autonomous power sources of low power and automatic control systems of objects and technological processes.

Известен синхронный генератор с .когтеобраэным ротором, имеюашй кольцевой аксиально намагниченный посто нней магнит, расположенный между полюсньали шайвами ротора,и внешнёзамкнутьй магнитный шунт с кольцевой обйоткой регулировани  причем ..статор использован в качестве участка магнитопровода шунтаA synchronous generator with an oscillating rotor, an annular axially magnetized permanent magnet, located between the rotor tips, and an external magnetic shunt with an annular adjustment circuit are known. The actuator is used as a section of the shunt magnetic circuit.

Корпус генератора выполн етс  из стали, поскольку  вл етс  частью магиитопровода шунта, что ут жел ет конструкцию.Равноименнополюсны когтн ротора загружены в магнитном отношении неодинаково, что снижает Использование овъема машины. Магнитйый поток в расточке статора имеет большую посто нную состайл н цу из-за использовани  статора в качестве участка шунта. Это ухудшает энергетические характеристики и повьвдает массу машины.The generator housing is made of steel because it is part of the shunt's magnetowire, which completes the design. Equally, the rotor claws are magnetically differently loaded, which reduces the use of the machine. The magnetic flux in the bore of the stator has a large constant state due to the use of the stator as a part of the shunt. This impairs the energy performance and reduces the weight of the machine.

.Известна также бесконтактна  синхронна  машина, на роторе которой расположён посто нный Магнит-звездочка , а в корпусе закреплен внешнезамкнутый магнитопровод с кольцевой обмоткой регулировани . Пб обеим сто ронам магнита расположены когтеобразные полюсные системы, разноименые полюсы которых разме(веш:1 попарно между полюсами магнита, образу  собместно с последним систему полисов чередующейс  .пол рности. Магнит отделён от когтеобразйых полюсных систем и от аала немагнитной втулкой Д2 ... . ; Also known is a contactless synchronous machine, on the rotor of which there is a permanent star magnet, and in the case there is an external closed magnetic circuit with an annular control winding. PB both sides of the magnet are located claw-shaped pole systems, opposite poles of which are dimensioned (1 pairwise between the poles of the magnet, forming an alternating polarity system with the latter. The magnet is separated from the claw-shaped pole systems and from aa with a non-magnetic sleeve D2 .... ;

применение вйешнезамкнутого маг- нитопровода и когтёобразных полюсньж . систем ут жел ет и ус:ложн .вт конструкцию машины. Размещение полюсов когтеобразных систем между полюсгили 4a;Гнйтa вызывает повышенное рассе  иё потока магнита и снгокение исползовани  его энергий/ Магнитный пото в рАсточке статора несимметричен, а изменение потока когтёобразныхuse of a closed magnetic circuit and a claw-shaped pole. The system also reduces the mustache: the false design of the machine. Placing the poles of the claw-shaped systems between the poles 4a; Gyta causes an increased scattering of the magnet flux and slinging using its energies / The magnetic flux in the stator point is asymmetrical,

полюсов eute более искажает магнитно поле в рйсточке статора и ухудшает магнитные и энергетические показатели . Вал маижны должен быть немагнитишл, что наклг1дывает дополнительное ограничение на выбор материала вала.poles eute more distorts the magnetic field in the stator point and degrades the magnetic and energy performance. The shaft must be non-magnetic, which imposes an additional restriction on the choice of shaft material.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту  вл етс  бесконтактный регулируемый синхронный генератор, ймею{(ий ротор, шихтованный кольцевой сердечник статора с  корной обмбткойи дополнительный шихтованный кольцевой магнитопровод с обмоткой регулировани  t 3}.The closest to the invention according to the technical essence and the achieved effect is a contactless adjustable synchronous generator, imeyu {(rotor, laminated stator ring core with core pulley and additional laminated ring magnetic circuit with regulation winding t 3}.

Известный генератор отличаетс  сложностью конструкции, так как магнитопровод с обмоткой регулировани  напр жени  выполн етс  с возможностью поворота его BOKpiyr оси дл  чего требуетс  специальный приводной, механизм.The known generator is characterized by the complexity of the design, since the magnetic circuit with the voltage regulation winding is made with the possibility of rotating its BOKpiyr axis, which requires a special drive mechanism.

Низка  надежность генератора обусловлена наличием электрического соединени  между обмоткой регулировани  и  корной обмоткой посредств1 гибких проводников или скольз щего контакта.The reliability of the generator is low due to the electrical connection between the control winding and the core winding through flexible conductors or a sliding contact.

Кроме того, кольцевой магнитопровод с обмоткой регулировани  раэме.щен в пределах зоны магнитопровода статора, котЬ1 1й удлинен дл  наведени  в его обмотке ЭДО дополнительньм МагнитНьм потоком, так как весь поток магнитоа ротора проходит через статор, а затем часть электрической энергии статора затрачиваетс  на создание дополнительного магнитного потока в кольцевом л агниагопроводе с обмоткой регулировани .In addition, an annular magnetic circuit with a control winding ram.chchen within the zone of the stator magnetic circuit, which is 1 st elongated for directing EDT additional magnetic flux in its winding, since the entire magnetic flux flow passes through the stator, and then part of the electric energy of the stator is spent on creating additional magnetic flux in the ring l conductor with regulation winding.

Это к увеличению массы генератора и уху иению формы кривой напр жени , так как нскажёйи  форкш кривой тока ведут к искажению формы Магнитного пол  кольцевого магннтрпрб&рда, и, следовательно , к искажению формы кривых ЭДС и напр )(ен11Я генератора.This leads to an increase in the mass of the generator and the ear to the shape of the voltage curve, since the talk of a forksh current curve leads to a distortion of the shape of the magnetic field of an annular magnetrprb & and, therefore, distortion of the shape of the EMF curves and for example) (generator).

Целью изобретени   вл етс  улучшение эне|ргетичёских характеристик, упрощение конструкции и уменьшениеThe aim of the invention is to improve the energy performance, simplify the design and reduce

массогабаритных показателей устрой ства.weight and size indicators of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в- бесконтактном регули- . руемом синхронном генераторе, содержащем внешний магнитопр -вод статора с  корной обмоткой, эазмещенный в немагнитном корпусе, ротор с системой возбуждени  из посто нных магнитов с системой полюсных наконечников и уатройство дл  : регулировани  напр жени  в виде кольцевого зубчатого магнитопровода с обмоткой регулировани , установлевйого коаксиально с ротором генератора, кольцевой зубчатый маг нитопрЬвод жестко закреплен в корпусе и установлен в пределах аксиальной длины полюсных наконечников и выполнен с пазами на стороне, обрац енной к полюсным наконечникам, а обмотка регулировани  выполнена тороидальной.The goal is achieved by the fact that in-contact control-. A synchronous alternating generator containing an external magnetodructor of a stator with a crust winding, located in a non-magnetic housing, a rotor with a system of permanent magnets with a system of pole lugs, and a device for: controlling the voltage in the form of an annular gear magnetic core with a winding control, setting coaxial; the generator rotor, the ring gear magnetoproduct is rigidly fixed in the housing and installed within the axial length of the pole pieces and is made with slots on the side, pole tips, and the regulation winding is toroidal.

При этом кольцевой зубчатый маг йтопровод может быть выполнен с во внутренней стороне и установлен с торцовой стороны магнито- провода статора снаружи полюсных наконечников.In this case, an annular gear magteprovod can be made with in the inner side and installed on the front side of the stator magnetic conductor outside the pole pieces.

Кроме того, два кольцевых зубчатых магнитопровода могут бать выполмены с пазами по наружной стороне и установлены с торцовых сторон ротора внутри полюсных наконеч иков.In addition, two annular toothed magnetic cores can be hollowed out with grooves on the outer side and mounted on the end sides of the rotor inside the pole pieces.

На фиг,1 представлен предлагаемый генератор, с одной обмоткой подмагНйчивани , продольный разрез; на фиг.2 - генератор с двум  обмотками подалагничивани , продольный разрез . , ,Fig. 1 shows the proposed generator, with one winding, longitudinal section; Fig. 2 shows a generator with two windings of a sub-coupling, a longitudinal section. ,,

Предлагаемый бесконтактный синхронный генератор содержит следуюо}ие основные элементы: на валу 1 закреплен ротор ( индуктор), состо цйй из магнита-звездочки 2 и бандажного кольца 3, имеющего чередуюиШес  вдоль его окружности магнйтом гкие ( вл ющиес  полюсными наконечниками ) и немагнитные участки. В корпусе 4 закреплены магнитопровод статора 5 и кольцевой зубчатый магнитопровод ( магнитный шунт) 6, выполненные в виде кольцевых сердечников . На фиг.2 показаны два магнитопровода 6, из которых закреплен в корпусе, а другой - на подшипниковом . В пазах магнитопрОвода статора 5 размещена рабоча  обмотка 7. Вокруг  рма 5 может быть намотана тороидальна  обмотка 8 подмагничивани . Магнитный шунт б выполнен в виде шихтованного пакета листов электротехнической Стали, например из тех же листов, что и магнитопровод статора 5. Листы имеют па.зы, расположенные по внутренней (фиг.1) или по наружной (фиг.2) цилиндрической поверхности листа. ЛистыThe proposed contactless synchronous generator contains the following basic elements: a rotor (inductor) is mounted on shaft 1, consists of a star magnet 2 and a retaining ring 3 having alternating magnetic (which are pole tips) along its circumference and non-magnetic portions. In the housing 4 is fixed the magnetic core of the stator 5 and the annular toothed magnetic circuit (magnetic shunt) 6, made in the form of ring cores. Figure 2 shows two magnetic circuit 6, of which is fixed in the housing, and the other on the bearing. In the slots of the magnetic stator 5, the working winding 7 is placed. A toroidal winding 8 of the magnetic biasing can be wound around the frame 5. The magnetic shunt b is made in the form of a laminated package of electrical steel sheets, for example, from the same sheets as the magnetic circuit of the stator 5. The sheets have a pa located in the inner (figure 1) or outer (figure 2) cylindrical surface of the sheet. Sheets

- пакета электрически изолированы друг от друга. Вокруг магнитопровода шунта 6 намотана тороидальна  обмотка 9 подмагничивани .- the package is electrically isolated from each other. A toroidal winding 9 of magnetic biasing is wound around the magnetic conductor of the shunt 6.

Работа генератора происходит 5 следующим образом.The operation of the generator is 5 as follows.

Рабочий.магнитный поток 9 магнита ротора-звездочки разветвл етс . Одна его часть - поток Ф проходит по статору, а друга  часть -поток. 0 щ ответвл етс  в кольцевой магнито провод,  вл ющийс  шунтом. Изменением токов в обмотке подмагничивани . статора и в обмотке подмагничивани  шунта устанавливают требуемое значение магнитного потока в статоре и, Operational. Magnetic flux 9 of the rotor-sprocket magnet is branched. One part of it - flow F passes through the stator, and the other part - flow. 0 ia branches in a ring magnetic wire, which is a shunt. Changing currents in the bias winding. the stator and in the winding of the bias shunt establish the required value of the magnetic flux in the stator and,

5 тем самым, требуемое значение .напр -; жени  на зажимах рабочей обмотки .. - генератора. Tpe6yeivttrii диапазон регулировани  обеспечивают подбором длин магнитопроводов статора и шун 5 thus, the desired value. Napr -; terminals on the working winding .. - generator. Tpe6yeivttrii adjustment range is provided by the selection of the lengths of the stator and shun magnetic circuits

0 та Шунт 6 может быть как внешнезамкнутым (фиг.1), так и внутризамкнутым (фиг.2). В общем случае : статор может не иметь обмотку 8 подмагничивани , необ зательно на5 личие бандажного кольца 3, т.е. ротор может иметь любую другую систему полюсных наконечников, например ротор может быть выполнен.когтеобразньал . Генератор может -иметь, один или 0 and Shunt 6 can be both external-closed (figure 1) and internal-closed (figure 2). In the general case: the stator may not have a winding 8 bias, optionally the presence of a retaining ring 3, i.e. the rotor can have any other system of pole pieces, for example, the rotor can be made. The generator may have one or

0 два шунта;, подшипниковые щиты и корпус генератора могут быть изготовлены из легкого алюминиевого сплава, так как не  вл ютс  частью магийт- .. ной цепи шунта. Выполнение шунта в 0 two shunts ;, the bearing shields and the generator housing can be made of a lightweight aluminum alloy, since they are not part of the shunt magic circuit. Performing shunt in

5 виде шихтованногопакета снижает . потери на вихревые токи, что снижает длительность переходного процесса . - , . . .5 kind of charge pack reduces. eddy current losses, which reduces the duration of the transition process. -, . .

Кроме того, упрощаетс  конструкци  генератора и уменьшаетс  на In addition, the design of the generator is simplified and reduced by

0 10-20% его масса, поскольку нет необходимости в стальном корпусе и стальных подшипниковых щитах. Отсут ствует осева  составл юща  магнитного потока, что расшир ет возмож5 ности применени  генератора. Форма кривой пол  в расточке статора симметрична , что улучшает форму кривой напр жени  генератора. Конструкци  позвол ет легко изме- . 0 10-20% of its mass, since there is no need for steel casing and steel bearing shields. The axial component of the magnetic flux is absent, which expands the possibilities of using the generator. The shape of the curve of the floor in the bore of the stator is symmetrical, which improves the shape of the generator voltage curve. The design allows for easy changes.

0 н ть диапазон регулировани  напр жени  подбором длин магнитопроводов . шунта и статора.0 t the range of voltage regulation by selection of the lengths of the magnetic circuits. shunt and stator.

Конструкци  технологична, так как шунт может быть выполнен из тех The design is technologically advanced, as the shunt can be made from those

5 же листов, что и пакет статора. Применение предлагаемого шунта в генераторах с подмагничиванием  рма статора сохран ет все преимущества таких генераторов и позвол ет регулировать их напр жение практически во всем диапазоне от нул  до номинального значени .5 sheets as the stator package. The use of the proposed shunt in generators with a magnetisation of the stator сохран rm retains all the advantages of such generators and allows one to control their voltage over almost the entire range from zero to the nominal value.

Мала  масса генератора, бесконтактность , широкий диапазон регули5 ровани  и высокое качество выходно-.Small mass of the generator, contactlessness, a wide range of regulation and high output quality.

ГО напр жени  поэвол |19Т улучшить характеристики автономных источников электроэнергии teanoA мощности, автотракторного электрооборудовани GO voltage povol | 19T to improve the characteristics of autonomous sources of electricity teanoA power, automotive electrical equipment

и автоматических систем управлени  технологическими процессами в строительной индустрии и смежных област х народного хоз йства.and automatic process control systems in the construction industry and related areas of the national economy.

Claims (3)

1. БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий внешний магнитопровод статора с якор ной обмоткой, размещенный в немаг-·. нитном корпусе, ротор с системой возбуждения из постоянных магнитов с системой полюсных наконечников и устройство для-~регулирования напряжения в виде кольцевого зубчатого магнитопровода с обмоткой регулирования, установленного коаксиально с ротором генератора, о т л и ч а тощи й с я тем, что, с целью улучшения его энергетических характеристик, упрощения конструкции и улучше? ния массогабаритных показателей, кольцевой зубчатый магнитопровод жестко закреплен в корпусе и установлен в пределах аксиальной длины полюсных наконечников, а обмотка регулирования выполнена тороидальной.1. NON-CONTACT CONTROLLED SYNCHRONOUS GENERATOR, containing an external stator magnetic circuit with an anchor winding, located in a nonmag- ·. case, a rotor with a permanent magnet excitation system with a system of pole pieces and a device for - ~ voltage regulation in the form of a ring gear magnetic circuit with a regulation winding installed coaxially with the generator rotor, because of the fact that, in order to improve its energy characteristics, simplify the design and improve? of mass and dimensional indicators, an annular gear magnetic circuit is rigidly fixed in the housing and installed within the axial length of the pole pieces, and the control winding is made toroidal. Фиг. fFIG. f 2.Генератор по п.1, о т л и ч а ю· щ и й с я тем, что кольцевой магни топровод выполнен с пазами на внут ренней стороне и установлен с торцовой стороны магнитопровода статора снаружи полюсных наконечников. '2. The generator according to claim 1, with the fact that the annular magnet core is made with grooves on the inner side and installed on the end side of the stator magnetic circuit outside the pole pieces. '' 3. Генератор поп.1, о т л и чающийся тем, что он снабжен вторым кольцевым зубчатым магнитопроводом н оба эти магнитопровода выполнены с пазами по наружной стороне и установлены с торцовых сторон ротора внутри полюсных наконечников .3. The generator pop. 1 212
SU823362165A 1982-01-14 1982-01-14 Adjustable contactless synchronous generator SU1123081A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823362165A SU1123081A1 (en) 1982-01-14 1982-01-14 Adjustable contactless synchronous generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823362165A SU1123081A1 (en) 1982-01-14 1982-01-14 Adjustable contactless synchronous generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1123081A1 true SU1123081A1 (en) 1984-11-07

Family

ID=20992479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823362165A SU1123081A1 (en) 1982-01-14 1982-01-14 Adjustable contactless synchronous generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1123081A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 194937, кл. Н 02 К 19/00; 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 188563, кл. И 02 К 21/14, 1962. 3.Авторское свидетельство СССР 613455, кл. Н 02 К 21/00, 1976 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5942829A (en) Hybrid electrical machine including homopolar rotor and stator therefor
US6057622A (en) Direct control of air gap flux in permanent magnet machines
US4503349A (en) Self-excited high current DC electrical pulse generator
US3891874A (en) Compensated reciprocating electrodynamic machine
US7538524B2 (en) Generators and transformers with toroidally wound stator winding
US5864198A (en) Brushless generator
US6972504B1 (en) Permanent magnet machine and method with reluctance poles for high strength undiffused brushless operation
US3173042A (en) Synchronous, constant torque, a.c. machine
US3549923A (en) Low-speed synchronous electric motor
US20050001505A1 (en) Compact radial gap machine and method for high strength undiffused brushless operation
SU1123081A1 (en) Adjustable contactless synchronous generator
US4210836A (en) Permanent magnet generator
US9831753B2 (en) Switched reluctance permanent magnet motor
US1833914A (en) Electric motor
US2713128A (en) Dynamoelectric machine
SU1162008A1 (en) Contactless synchronous electric machine
RU2031516C1 (en) Asynchronous adjustable electric motor
RU2833259C1 (en) Method of producing driving force in electric motors
RU2069440C1 (en) Induction machine
SU1561160A1 (en) Contactless synchronous generator
RU1794271C (en) Electric machine
SU1206906A1 (en) Permanent-magnet generator
SU1688355A1 (en) Contact-free synchronous electric machine
RU2096895C1 (en) Induction electrical machine
SU1098090A1 (en) Electric machine set