Синхронна магнітоелектрична машина

1. Синхронна магнітоелектрична машина, яка включає в себе корпус із передньою і задньою кришками, встановлений у корпусі зовнішній статор із першою частиною робочої якірної обмотки, робочий вал машини, який пропущений через передню кришку корпуса, змонтований на робочому валі машини порожнистий ротор із вмонтованими у стінку його циліндричної порожнистої частини магнітними полюсними елементами системи збудження машини, виконаними на основі постійних магнітів, розміщений всередині порожнистого ротора внутрішній статор із другою частиною робочої якірної обмотки, який прямо чи опосередковано закріплений на задній кришці корпуса, яка відрізняється тим, що кожний магнітний полюсний елемент системи збудження машини набраний без використання полюсних наконечників із окремих елементарних магнітів, що мають по суті призматичну форму і намагнічені у радіальному напрямку, причому стикові поверхні кожного елементарного магніту прикріплені до суміжних поверхонь шаром неелектропровідного немагнітного теплостійкого клею. 2. Синхронна магнітоелектрична машина за попереднім пунктом, яка відрізняється тим, що виконана із кількістю пар магнітних полюсів (р) на один статор від одної до шести. 3. Синхронна магнітоелектрична машина за будьяким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що виконана з двома парами магнітних полюсів на один статор. 4. Синхронна магнітоелектрична машина за будьяким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що зовнішній статор та/або внутрішній статор мають неявнополюсну конструкцію. 5. Синхронна магнітоелектрична машина за будьяким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що постійні магніти магнітних полюсних елементів системи збудження машини виконані із матеріалу 2 (19) 1 3 87800 4 мих елементарних магнітів, кількість яких nm виканали, які сполучають внутрішню порожнину осі з значають із математичної залежності: короткими вентиляційними каналами, що виконані у спинці внутрішнього статора з боку його передnm = (km / p) * P / 100 , нього торця. де: km = 8 ¸ 24 - конструктивний коефіцієнт; 22. Синхронна магнітоелектрична машина за поp - кількість пар полюсів; переднім пунктом, яка відрізняється тим, що у внутрішню порожнину осі запресований розташоP - потужність машини у кВт. ваний в основному у межах внутрішнього статора 13. Синхронна магнітоелектрична машина за п. 1, теплообмінний радіатор з внутрішніми радіальнияка відрізняється тим, що висота елементарного ми ребрами. магніту у радіальному напрямку не менше його 23. Синхронна магнітоелектрична машина за пункмінімального розміру у аксіальному чи тангенціатом 20, яка відрізняється тим, що у внутрішню льному напрямку. порожнину осі запресований розташований в ос14. Синхронна магнітоелектрична машина за будьновному у межах внутрішнього статора теплообяким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, мінний радіатор рідинного типу. що на робочому валу машини з боку передньої 24. Синхронна магнітоелектрична машина за будькришки корпуса жорстко закріплено робоче колесо яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, осьового вентилятора, при цьому у передній крищо порожнистий ротор виконаний у вигляді порошці корпуса і у задній кришці корпуса та/або в заджнистого стакана, який має основу з маточиною, ній частині корпуса, в основі та/або передній циліжорстко посадженою на робочий вал машини, та ндричній частині стакана ротора, кришці та/або порожнисту циліндричну частину, яка з боку, що задній циліндричній частині стакана ротора викопротилежний основі, закрита знімною кришкою, що нані вентиляційні отвори, що служать для проховстановлена за допомогою підшипникового вузла дження охолоджуючого повітря. на осі, задній кінець якої закріплений у задній кри15. Синхронна магнітоелектрична машина за будьшці корпуса, при цьому внутрішній статор встанояким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, влений на осі. що на вході аксіальних отворів, виконаних в основі 25. Синхронна магнітоелектрична машина за постакана ротора, встановлені забірні лопатки, припереднім пунктом, яка відрізняється тим, що задстосовані для активації осьового вентиляційного ній кінець робочого вала машини за допомогою потоку охолоджуючого повітря. підшипникового вузла встановлений у розточці 16. Синхронна магнітоелектрична машина за будьпереднього торця осі. яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, 26. Синхронна магнітоелектрична машина за будьщо форма радіально-тангенціальних отворів в яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, передній частині та /або задній частині циліндричщо перша та друга частини робочої якірної обмотної частини стакана ротора, які розташовані в зоні ки з'єднані між собою електричним з'єднанням лобових частин обмоток внутрішнього та зовнішпослідовно. нього статорів, пристосована для дії цих отворів як 27. Синхронна магнітоелектрична машина за будьдоцентрових чи відцентрових вентиляторів. яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, 17. Синхронна магнітоелектрична машина за будьщо друга частина робочої якірної обмотки, що вияким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, конана на внутрішньому статорі, пристосована для що в спинках зовнішнього і внутрішнього статорів генерування електрорушійної сили, яка становить виконані аксіальні наскрізні вентиляційні канали 20 ¸ 70 % від електрорушійної сили, яка генерудля проходження охолоджуючого повітря. 18. Синхронна магнітоелектрична машина за будьється першою частиною робочої якірної обмотки, яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що виконана на зовнішньому статорі. що зовнішній статор запресований в циліндровий 28. Синхронна магнітоелектрична машина за будькорпус або з контактом по всьому колу, або на яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, ребра обмеженої висоти, що виконані на внутріщо зовнішній та внутрішній статори пристосовані шній поверхні корпуса чи ребра, що виконані на для можливості встановлення їх під кутом (a ) зовнішній поверхні спинки статора, з утворенням один до одного, який може змінюватись. між корпусом і пакетом статора аксіальних на29. Синхронна магнітоелектрична машина за поскрізних вентиляційних каналів. переднім пунктом, яка відрізняється тим, що вну19. Синхронна магнітоелектрична машина за будьтрішній статор жорстко встановлений на осі, задяким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, ній кінець якої в одному із декількох можливих що внутрішній статор напресований на вісь або з кутових положень нерухомо зафіксований у отворі контактом по всьому колу, або на ребра обмежематочини задньої кришки. ної висоти, що виконані на внутрішній поверхні 30. Синхронна магнітоелектрична машина за пункспинки статора чи ребра, що виконані на зовнішній том 28, яка відрізняється тим, що внутрішній стаповерхні осі, з утворенням між статором і віссю тор жорстко встановлений на осі, задній кінець аксіальних наскрізних вентиляційних каналів. якої нерухомо зафіксований у отворі маточини 20. Синхронна магнітоелектрична машина за будьзадньої кришки тільки в одному можливому кутояким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, вому положенні, а задня кришка нерухомо прикріщо щонайменше задня частина осі виконана поплена до корпуса в одному із декількох можливих рожнистою. кутових положень. 21. Синхронна магнітоелектрична машина за по31. Синхронна магнітоелектрична машина за пункпереднім пунктом, яка відрізняється тим, що у осі том 28, яка відрізняється тим, що внутрішній стаз переднього її кінця виконані похилі вентиляційні тор жорстко встановлений на осі, задній кінець 5 87800 6 якої пропущений назовні корпусу через отвір мавнутрішній статор при ненавантаженому пружинточини задньої кришки з можливістю повороту, при ному елементі зміщений відносно зовнішнього цьому розташований назовні корпуса задній кінець статора під кутом (a ) у напрямку, проти напрямку осі зв'язаний з системою контрольованого поворообертання ротора. ту для регулювання електрорушійної сили чи обе33. Синхронна магнітоелектрична машина за пункртального моменту. том 31, яка відрізняється тим, що система конт32. Синхронна магнітоелектрична машина за порольованого повороту включає в себе електромепереднім пунктом, яка відрізняється тим, що сисханічний чи інший подібний активний привід, тема контрольованого повороту включає в себе зв'язаний із заднім кінцем осі через самогальмівну пружинний елемент, зв'язаний з заднім кінцем осі і передачу типу черв'ячної, гвинтової чи іншої подіпристосований для урівноваження моменту, який бної передачі. діє на внутрішній статор з боку ротора, при цьому Винахід відноситься до синхронних магнітоелектричних машин, насамперед до синхронних магнітоелектричних машин загального призначення - синхронних електричних генераторів чи двигунів. Відомі магнітоелектричні машини постійного струму без обмотки збудження, яка замінена постійними магнітами (зокрема із сплавів алні (Al-Ni), алніко (Al-Ni-Co) чи інших, які мають високі магнітні властивості), зокрема виконавчі двигуни із якорним керуванням потужністю до 50¸100Вт [1, с.230]. Там же вказано на те, що можливо будувати генератори і двигуни постійного струму загального призначення потужністю до 5¸10кВт. Відомі синхронні електричні двигуни та генератори, у яких замість обмоток збудження використані постійні магніти, а тому їх можна називати синхронними магнітоелектричними машинами [1, с.794]. Двигуни мають потужність до 30¸40Вт, а генератори будують потужністю 5¸10кВ×а, а у окремих випадках до 100 кВ×А. Незважаючи на спрощення конструкції магнітоелектричних машин та виключення енергетичних втрат на збудження, як зазначено у [1; с.230, 794], внаслідок високої ціни вказаних магнітних матеріалів такі машини не отримали широкого розповсюдження. Однак, висока ціна магнітних матеріалів не є єдиною причиною такого стану. Важливо також те, що незважаючи на чисельні спроби до цих пір не створено конструкцій магнітоелектричних машин, які забезпечують високий рівень використання матеріалу постійних магнітів та ефективне просте регулювання електрорушійної сили чи обертаючого моменту на валу магнітоелектричної машини, наприклад для підтримання постійної напруги на електричних зажимах (полюсах) синхронного магнітоелектричного генератора при коливаннях навантаження на генератор. На підтвердження сказаного, можна розглянути відому синхронну магнітоелектричну машину, зокрема генератор, який складається із статора із обмоткою звичайної конструкції та ротора (індуктора), виконаного у вигляді порожнистого стакана, укріпленого консольно на валу генератора. У кільце стінки стакана вмонтовані намагнічені у радіальному напрямку призматичні постійні магніти, внутрішні полюси яких замкнуті кільцеподібним ярмом, що підмагнічується системою регулювання електрорушійної сили (ЕРС) генератора. Ця система включає у себе розміщений у розточці ярма і встановлений консольно на щиті корпусу генера тора нерухомий сердечник (внутрішній статор) із двома різнойменними оберненими до кільцеподібного підмагнічуваного ярма полюсами, на яких змонтована обмотка постійного струму. За рахунок підмагнічування ярма до насичення знижують його магнітну провідність і магнітний потік ротора, а відповідно ЕРС генератора [2]. Недоліком таких генераторів є те, що, по-перше, система регулювання ЕРС генератора у будь-якому випадку не може сприяти генеруванню електричної потужності генератора і за рахунок власних масогабаритних показників погіршує відповідні показники генератора. По-друге, ця система потребує джерела постійного струму, що ускладнює використання генератора. По-третє, у роторі створюється нерухоме магнітне поле, яке при обертанні ротора може генерувати у ньому індуктивні токи, що ускладнює його конструкцію, підвищує втрати потужності та виділення тепла у роторі і відповідно ускладнює систему охолодження генератора. Суттєвим недоліком цієї машини та інших відомих електричних машин із порожнистим ротором є проблеми із забезпеченням механічної міцності та жорсткості конструкції порожнистого ротора та збільшення повітряного зазору у магнітній системі, що знижує магнітну індукцію у робочій зоні машини. Відомий магнітоелектричний двигун, який має корпус із передньою і задньою кришками, встановлений у корпусі зовнішній статор із першою частиною робочої якірної обмотки, робочий вал двигуна, який пропущений через передню кришку корпуса, змонтований на робочому валі машини порожнистий ротор із вмонтованими у стінку його циліндричної порожнистої частини магнітними полюсними елементами системи збудження машини, виконаними на основі постійних магнітів, розміщений всередині порожнистого ротора внутрішній статор із другою частиною робочої якірної обмотки, який прямо закріплений на циліндричному виступі задньої кришки корпуса. На відміну від запропонованої машини у відомій машині-двигуні циліндрична частина порожнистого ротора виконана у вигляді магнітопроводу набраного із пластин електротехнічної сталі. Всередину магнітопроводу вставлені постійні магніти, які намагнічені у тангенціальному (кільцевому) напрямку. Частини магнітопроводу у зоні між магнітами є по суті полюсними наконечниками, які повинні забезпечити спрямування магнітного потоку, створеного МРС магнітів у повітряні зазори між ротором та статорами [3]. Недоліком таких машин-двигунів є те, що, 7 87800 8 по-перше, конструкція циліндричної частини пороПричинно-наслідковий зв'язок між зазначеною жнистого ротора є відносно складною як із консвище сукупністю суттєвих ознак винаходу та затруктивного так із технологічного аспектів. Позначеним технічним результатом ясно демонструдруге, для підтримання потужного магнітного потоється описом винаходу та кресленнями. ку та забезпечення прийнятного магнітного опору У окремих випадках використання винаходу частини магнітопроводу ротора повинні мати дозазначений технічний результат посилюється та сить велику площу поперечного перерізу оскільки, доповнюється іншими позитивними властивостями при цьому збільшується об'єм магнітопроводу і запропонованої машини тим, що машина виконана зменшується об'єм постійних магнітів і відповідно із кількістю пар магнітних полюсів (р) на один стаїх магнітна енергія. По-третє, за рахунок магнітотор від одної до шести. проводу ротора збільшується довжина магнітного Також тим, що машина виконана із двома паланцюга і його магнітний опір. В-четвертих, ділянрами магнітних полюсів на один статор. ки магнітопроводу між полюсними наконечниками, Також тим, що зовнішній статор та/або внутріякі ослаблені пазами для зменшення їх шунтувашній статор мають неявнополюсну конструкцію. льної дії, зменшують механічну міцність ротора і Також тим, що постійні магніти магнітних повсе-ж таки частина магнітного потоку замикається люсних елементів системи збудження машини через них, а не через робочі зазори. Внаслідок виконані із матеріалу неодим-залізо-бор з робочою зазначених вище другої, третьої, та четвертої техтемпературою не нижче 120¸150°С. нічних проблем погіршуються питомі масоТакож тим, що постійні магніти магнітних погабаритні показники відомого двигуна (тобто покалюсних елементів системи збудження машини зники, які віднесені до його потужності). виконані із матеріалу неодим-залізо-бор із магнітТехнічна задача винаходу полягає у тому, щоб ними властивостями, які відповідають магнітним усунути зазначені вище технічні проблеми і ствовластивостям одного із типів: 33SH, 35SH, 38SH, рити синхронну магнітоелектричну машину, яка 40SH, 42SH, 45SH, 33UH, 35UH, 38UH, 40UH, має відносно просту і технологічну конструкцію та 35ЕН. забезпечує максимально високе використання Також тим, що будь-який аксіальний шар клею матеріалу постійних магнітів та інших електротехна стику елементарного магніту із суміжною повенічних матеріалів і, як наслідок, високі питомі мархнею виконаний клиноподібним так, що товщина со-габаритні показники (тобто показники, які віднецього шару на периферії ротора більша ніж його сені до потужності машини). Крім того, технічна товщина ближче до центральної геометричної осі задача винаходу полягає у тому, щоб створити обертання ротора. синхронну магнітоелектричну машину, яка поєднує Також тим, що клей містить наповнювач із неу собі переваги магнітоелектричних машин (просмагнітного матеріалу із високою теплопровідністю. тоту і надійність) із перевагами традиційних синТакож тим, що елементарні магніти, які утвохронних машин із обмоткам збудження постійного рюють магнітний полюсний елемент системи збуструму (регулювання ЕРС чи обертаючого момендження машини, розміщені в комірках окремої рету та велика потужність) за рахунок збільшення шітки, яка виконана із міцного конструкційного активної поверхні, яка забезпечує створення елекнемагнітного матеріалу, вибраного із високоміцної тромагнітної сили, а також пристосування машини легованої сталі, титанового сплаву, армованого для простого і надійного регулювання ЕРС чи обеволокнами полімерного матеріалу чи іншого подіртаючого моменту. бного матеріалу, та/або виконана із електропровіТехнічна задача вирішена тим, що у синхродного немагнітного металу, вибраного із алюмінію, нній магнітоелектричній машині, яка включає в міді та їх сплавів, чи іншого подібного металу. себе корпус із передньою і задньою кришками, Також тим, що решітка магнітного полюсного встановлений у корпусі зовнішній статор із перелемента системи збудження машини виконана із шою частиною робочої якірної обмотки, робочий немагнітного металу із високою теплопровідністю. вал машини, який пропущений через передню Також тим, що кожен магнітний полюсний кришку корпуса, змонтований на робочому валу елемент ротора у аксіальному напрямку набраний машини порожнистий ротор із вмонтованими у із щонайменше двох-чотирьох окремих елементастінку його циліндричної порожнистої частини магрних магнітів. нітними полюсними елементами системи збуТакож тим, що кожен магнітний полюсний дження машини, виконаними на основі постійних елемент ротора у тангенціальному напрямку намагнітів, розміщений всередині порожнистого робраний із nm окремих елементарних магнітів, кільтора внутрішній статор із другою частиною робочої кість яких nm визначають із математичної залежякірної обмотки, який прямо чи опосередковано ності: закріплений на задній кришці корпуса, згідно із nm =(km/р)*Р/100, винаходом кожний магнітний полюсний елемент де: km =8¸24 - конструктивний коефіцієнт; системи збудження машини набраний без викориp - кількість пар полюсів; стання полюсних наконечників із окремих елеменΡ - потужність машини у кВт. тарних магнітів, що мають по суті призматичну Також тим, що висота елементарного магніту у форму і намагнічені у радіальному напрямку, прирадіальному напрямку не менше його мінімальночому стикові поверхні кожного елементарного магго розміру у аксіальному чи тангенціальному наніту прикріплені до суміжних поверхонь шаром не прямку. електропровідного не магнітного теплостійкого Також тим, що на робочому валу машини з боклею. ку передньої кришки корпуса жорстко закріплено робоче колесо осьового вентилятора, при цьому у 9 87800 10 передній кришці корпуса і у задній кришці корпуса Також тим, що друга частина робочої якірної та/або в задній частині корпуса, в основі та/або обмотки, що виконана на внутрішньому статорі, передній циліндричній частині стакана ротора, пристосована для генерування електрорушійної кришці та/або задній циліндричній частині стакана сили, яка становить 20+70% від електрорушійної ротора виконані вентиляційні отвори, що служать сили, яка генерується першою частиною робочої для проходження охолоджуючого повітря. якірної обмотки, що виконана на зовнішньому стаТакож тим, що на вході аксіальних отворів, виторі. конаних в основі стакана ротора, встановлені забіТакож тим, що зовнішній та внутрішній статори рні лопатки, пристосовані для активації осьового пристосовані для можливості встановлення їх під вентиляційного потоку охолоджуючого повітря. кутом (а) один до одного, який може змінюватись. Також тим, що форма радіальноТакож тим, що внутрішній статор жорстко тангенціальних отворі в передній частині та/або встановлений на осі, задній кінець якої в одному із задній частині циліндричної частини стакана ротодекількох можливих кутових положень нерухомо ра, які розташовані в зоні лобових частин обмоток зафіксований у отворі ступиці задньої кришки. внутрішнього та зовнішнього статорів, пристосоТакож тим, що внутрішній статор жорстко вана для дії цих отворів як доцентрових чи відценвстановлений на осі, задній кінець якої нерухомо трових вентиляторів. зафіксований у отворі ступиці задньої кришки тільТакож тим, що в спинках зовнішнього і внутріки в одному можливому кутовому положенні, а шнього статорів виконані аксіальні наскрізні вензадня кришки нерухомо прикріплена до корпусу в тиляційні канали для проходження охолоджуючого одному із декількох можливих кутових положень. повітря. Також тим, що внутрішній статор жорстко Також тим, що зовнішній статор запресований встановлений на осі, задній кінець якої пропущев циліндровий корпус або з контактом по всьому ний назовні корпусу через отвір ступиці задньої колу, або на ребра обмеженої висоти, що виконані кришки із можливістю повороту, при цьому, розтана внутрішній поверхні корпуса чи ребра, що викошований назовні корпуса задній кінець осі зв'язанані на зовнішній поверхні спинки статора, із утвоний із системою контрольованого повороту для ренням між корпусом і пакетом статора аксіальних регулювання ЕРС чи обертаючого моменту. наскрізних вентиляційних каналів. Також тим, що система контрольованого повоТакож тим, що внутрішній статор напресовароту включає в себе пружинний елемент, зв'язаний на вісь або з контактом по всьому колу, або на ний із заднім кінцем осі і пристосований для урівребра обмеженої висоти, що виконані на внутріноваження моменту, який діє на внутрішній статор шній поверхні спинки статора чи ребра, що викоз боку ротора, при цьому внутрішній статор при нані на зовнішній поверхні осі, із утворенням між ненавантаженому пружинному елементі зміщений статором і віссю аксіальних наскрізних вентилявідносно зовнішнього статора під кутом (α) у наційних каналів. прямку, проти напрямку обертання ротора. Також тим, що щонайменше задня частина осі Також тим, що система контрольованого пововиконана порожнистою. роту включає в себе електромеханічний чи інший Також тим, що у осі з переднього її кінця викоподібний активний привід, зв'язаний із заднім кіннані похилі вентиляційні канали, які сполучають цем осі через само гальмівну передачу типу червнутрішню порожнину вісі із короткими вентиляв'ячної, гвинтової чи іншої подібної передачі. ційними каналами, що виконані у спинці внутрішВинахід пояснюється кресленнями, на яких на: нього статора з боку його переднього торця. Фіг.1 зображена схема синхронної магнітоелектриТакож тим, що у внутрішню порожнину вісі зачної машини; Фіг.2¸4 - варіанти виконання вузла пресований розташований в основному у межах встановлення зовнішнього статора у корпус машивнутрішнього статора теплообмінний радіатор із ни; Фіг.5 - радіально-тангенціальні вентиляційні внутрішніми радіальними ребрами. отвори у циліндричній частині стакана порожнисТакож тим, що у внутрішню порожнину вісі затого ротора; Фіг.6, 7 - циліндрична частина стакана пресований розташований в основному у межах порожнистого ротора відповідно розріз та вид збовнутрішнього статора теплообмінний радіатор ріку; Фіг.8¸11 - варіанти виконання стакана порождинного типу. нистого ротора; Фіг.12¸13 - варіанти виконання Також тим, що порожнистий ротор виконаний у системи контрольованого повороту для регулювигляді порожнистого стакана, який має основу із вання ЕРС чи обертаючого моменту. ступицею, жорстко посадженою на робочий вал Запропонована синхронна магнітоелектрична машини, та порожнисту циліндричну частину, яка з машина за Фіг.1 містить корпус (станину) 1 із знімбоку, що протилежний основі закрита знімною ними передньою 2 та задньою 3 кришками (щитакришкою, що встановлена за допомогою підшипми); змонтований у корпусі зовнішній статор (якір) никового вузла на осі, задній кінець якої закріпле4 із першою частиною 5 робочої якірної, наприклад ний у задній кришці корпуса, при цьому внутрішній трьохфазної, обмотки; закріплений на осі 6 внутстатор встановлений на осі. рішній статор (якір) 7 із другою частиною 8 робочої Також тим, що задній кінець робочого валу якірної, наприклад трьохфазної, обмотки; та встамашини за допомогою підшипникового вузла встановлений на робочому валу 9 машини порожнисновлений у розточці переднього торця осі. тий ротор 10, який виконаний у вигляді порожнисТакож тим, що перша та друга частини робочої того стакана 11 закритого знімною кришкою 12. якірної обмотки з'єднані між собою електричним Ступиця 13 стакана 11 жорстко закріплена на роз'єднанням послідовно. бочому валу 9, а кришка 12 жорстко прикріплена (наприклад пригвинчена) до торця стакана 11. Для 11 87800 12 забезпечення механічної жорсткості конструкції і тора 10 (пристосовані для активації осьового венмінімальних деформацій кришка 12 встановлена тиляційного потоку охолоджуючого повітря.), і, почерез підшипник 14 (наприклад шарикопідшипник) друге, радіально-тангенціальними отворами 24, 25 на осі 6, а задній кінець 15 робочого валу 9 за дов циліндричній частині стакана 11 ротора 10, розпомогою підшипника (наприклад роликового підташованими в зоні лобових частин обмоток статошипника) 16 встановлений у розточці 17 передньорів 4, 7, що виконані відповідної форми (див. Фіг.5, го торця осі 6. де стрілками 42, 43 показано напрямок обертання На робочому валу 9 жорстко закріплено робота напрямок потоку повітря) і діють як додаткові че колесо осьового (пропелерного) вентилятора доцентрові чи відцентрові вентилятори. 18 і передній кінець цього валу 9 через підшипник У одному із виконань внутрішній статор 7 жор19, встановлений у передній кришці 2 корпусу 1, стко закріплений на осі 6, задній кінець 39 якої в пропущений назовні корпусу 1. одному із декількох можливих кутових положень У кришках 2, 3, в основі та циліндричній частинерухомо зафіксований у отворі ступиці 40 задньої ні стакана 11, кришці 12 виконані вентиляційні кришки 3 будь-яким придатним для цього відомим отвори, 20, 21, 22, 23, 24, 25, що служать для проспособом (Фіг.1). Наприклад, так як прийнято кріходження охолоджуючого повітря. пити конічні хвостовики інструментів у конічних Оскільки сама конструкція машини припускає отворах чи за допомогою шліців, чи цангового завикористання подовжньої аксіальної системи вентискача, чи фланця із продовгуватими дугоподібтиляції, то в спинках зовнішнього 4 і внутрішнього ними отворами для кріпильних болтів тощо. У ін7 статорів доцільно передбачити аксіальні нашому виконанні задній кінець 39 осі 6 нерухомо скрізні охолоджуючі (для потоку охолоджуючого зафіксований у отворі ступиці 40 задньої кришки 3 повітря) канали 29, що забезпечать необхідну потільки в одному кутовому положенні, а задня криверхню теплознімання. При цьому зовнішній сташки 3 одним із відомих способів нерухомо прикрітор 4, наприклад, запресовується в (сталевий, із плена до корпусу 1 в одному із декількох можлисплаву на основі алюмінію чи інший) циліндровий вих кутових положень. Наприклад, так як це вище корпус 1 або з контактом по всьому колу (Фіг.2) зазначено для фланця із продовгуватими дугопоабо на ребра 31 обмеженої висоти, що виконані на дібними отворами для кріпильних болтів. внутрішній поверхні корпуса 1 (Фіг. 3), чи ребра 32, У іншому виконанні задній кінець 39 пропущещо виконані на зовнішній поверхні спинки статора ний назовні корпусу 1 через отвір ступиці 40 зад4 (Фіг.4), і залишають між корпусом 1 і пакетом ньої кришки 3 із можливістю повороту. При цьому, статора 4 вентиляційні канали 29. В першому вирозташований назовні корпуса 1 задній кінець 39 падку значна частина тепла передається в корпус і осі 6 зв'язаний із механічною системою регулюдля його охолодження доцільно передбачити ребвання ЕРС генератора чи обертаючого моменту ра 33 зовнішньої поверхні корпуса 1 і зовнішній двигуна так, як це описано нижче. обдув корпуса 1 (на кресленнях не показано). ВнуКритично важливим, є тільки можливість встатрішній статор 7 подібно до того, як це вище опиновлення зовнішнього 4 та внутрішнього 7 статорів сано для зовнішнього статора 4, напресовується у декількох кутових положеннях один відносно на вісь 6 або з контактом по всьому колу або на одного, тому фахівець може легко створити також ребра обмеженої висоти, що виконані на зовнішній інші варіанти виконань, зокрема таке, у якому задповерхні осі 6, чи ребра, що виконані на внутрішній ня кришка 3 пристосована для можливості повороповерхні спинки статора 7 (Фіг.4), і залишають між ту відносно корпусу 1 і зв'язана із механічною сисвіссю 6 і пакетом статора 7 вентиляційні канали темою регулювання ЕРС генератора чи (подібні до каналів 29). У разі, коли внутрішній стаобертаючого моменту двигуна. У іншому випадку тор 7 напресовується на вісь 6 з контактом по внутрішній статор 7 може бути пристосований для всьому колу, вісь 6 може бути виконана порожнисвстановлення на осі 6 у декількох фіксованих кутою (трубчастою) і у ній з переднього її кінця викотових положеннях або пристосований для можлинані похилі вентиляційні канали 34, які сполучають вості повороту відносно осі 6 і зв'язаний із механівнутрішню порожнину 35 вісі 6 із короткими вентичною системою регулювання ЕРС генератора чи ляційними каналами 30, що виконані у спинці внуобертаючого моменту двигуна. трішнього статора 7 з боку його переднього торця. Виводи від другої частини 8 робочої якірної При цьому у внутрішню порожнину 35 вісі 6 може обмотки внутрішнього статора (якоря) 7 проходять бути запресований розташований в основному у через отвори 41 в осі 6 у порожнину 35 осі 6, яка межах внутрішнього статора 7 теплообмінний равідкрита з боку заднього кінця 39 (торця) осі 6, і діатор 36 із внутрішніми радіальними ребрами 37 підводяться до щита виводів (на кресленнях виво(Фіг.1). При великому тепловому навантаженні на ди і щит виводів не показані). внутрішній статор 7 вентиляційні канали 30, 34 не По колу циліндричної частини стакана 11 ровиконують, а теплообмінний радіатор 36 виконутора 10 розташовані гнізда, в яких закріплені магють рідинного типу, у вигляді герметичної закритої нітні полюсні елементи 44 системи збудження мациліндричної зовні ємності приєднаної до системи шини, які переважно виконані із декількох окремих рідинного охолодження підвідним і відвідним труелементарних постійних магнітів 45, намагнічених бопроводами (на кресленнях не показано). у радіальному напрямку. Потік охолоджуючого повітря формується вбуМашина може бути виконана із кількістю пар дованим пропелерним вентилятором 18 і вентимагнітних полюсів (р) на один статор 4 чи 7 від ляційною дією елементів роторного стакана: поодної до шести. Оптимальним є виконання машиперше, забірними лопатками 38 на вході аксіальни із двома-трьома (краще двома, як показано на них отворів, виконаних 22 в основі стакана 11 роФіг.6, 7) парами магнітних полюсів на один статор 13 87800 14 4 чи 7, виходячи із того, що, по-перше, частота рхні, на яку впливають вищі гармоніки. Тому, виобертання робочого вала 9 машини буде складати ходячи із технологічних (складність пресування і 1500 чи 750 обертів за хвилину (при частоті зміннамагнічення) та експлуатаційних умов доцільно ного струму 50 Гц), що прийнятно з погляду достанабирати кожен полюсний елемент 44 (без викотності міцності застосованих магнітів та їх кріпленристання полюсних наконечників) із декількох ня у роторі. По-друге, при цьому довжина окремих елементарних магнітів 45. Відсутність магнітопроводу кожної окремої замкнутої магнітної полюсних наконечників із магнітом'якого матеріалу системи машини достатньо мала, особливо, коли із високою магнітною проникністю означає те, що зовнішній статор 4 та/або внутрішній статор 7 маполюсні поверхні елементарних магнітів 45 утвоють неявнополюсну конструкцію. рюють поверхні магнітних полюсів (N-S на Фіг.6) Конструкція циліндричної частини стакана 11 полюсних елементів 44 ротора 10, які обернені до ротора 10 і гнізд 46 для збірних магнітних полюсповерхонь статорів 4, 7 через робочі повітряні заних елементів 44 та/або для збірок елементарних зори 64, 65, як це добре видно на Фіг.1, 6, 11. Для постійних магнітів 45, та/або для окремих елеменгенераторів таке "мозаїчне збирання" в одному тарних постійних магнітів 45 відрізняється залежно виконанні може вестися впритул, але місця стиків від призначення машини і матеріалу вживаних (стикові поверхні) повинні покриватися не магнітмагнітів. ним не електропровідним теплостійким клеєм. При Сама циліндрична частина стакана 11 може цьому, доцільно, коли будь-який аксіальний шар представляти із себе відрізок труби (із немагнітної 50 клею на стику елементарного магніту 45 викосталі або іншого немагнітного сплаву достатньої наний клиноподібним так, що товщина цього шару міцності), який пригвинчений чи приварений до 50 на периферії ротора 10 більша ніж його товщиоснови, виконаної із будь-якого придатного матена ближче до центральної геометричної осі 51 ріалу, та в якому вирізані гнізда 46 для збірних обертання ротора 10 (Фіг.6). Це створює конструкмагнітних полюсних елементів 44 та/або для збіцію, яка гарно сприймає сили, які спрямовані до рок елементарних постійних магнітів 45, та/або центру ротора 10. Для покращення відведення для окремих елементарних постійних магнітів 45. тепла від магнітів 45, краще коли клей містить наАльтернативно увесь стакан 11 може бути цільною повнювач із матеріалу із високою теплопровіднісвідлитою деталлю. У іншому виконанні циліндричтю. на частина стакана 11 може представляти собою Для синхронних двигунів (без частотного пусзварну ґратчасту конструкцію барабанного типу, в ку) для розгону двигуна в роторній системі для якій до переднього циліндричного кільця 47 (розстворення пускових асинхронних моментів, що ташованого з боку переднього (лівого на Фіг.1, 7) перевищують гальмівний момент, створюваний торця), що є частиною суцільної деталі диска оссистемою збудження на малих швидкостях, інколи нови або жорстко прикріплене до диска основи, необхідно не тільки ослабити магнітну систему, наприклад зварюванням чи болтовим з’єднанням, і але ї поміщати кожний елементарний складовий заднього кільця 48 (розташованого з боку заднього магніт в систему електропровідних рамок (із елек(правого на Фіг.1, 7) торця стакана 11) приварені тропровідного немагнітного металу, наприклад подовжні (аксіальні) жорсткі несучі елементи 49, вибраного із алюмінію, міді та їх сплавів, чи іншого між якими утворені гнізда 46 для збірних магнітних подібного металу), які можуть мати вигляд простої полюсних елементів 44 та/або для збірок елеменрешітки 52 (при застосуванні декількох таких ратарних постійних магнітів 45 (наприклад, збіркою мок-решіток 52 на магнітний полюсний елемент може бути один аксіальний ряд постійних магнітів 44, наприклад, одної рамки 52 на кожний аксіаль45, вмонтованих у рамку 52, як показано на Фіг.8), ний ряд 53 із двох елементарних магнітів 45, як та/або для окремих елементарних постійних магніпоказано на Фіг.8 або на кожний тангенціальний тів 45. ряд 55 із чотирьох елементарних магнітів 45, покаНеобхідно відзначити, що рідкоземельні магнізаний на Фіг.9), чи більш складної решітки 54 (при ти, а саме NeFeB (неодим-залізо-бор), що є на застосуванні одної такої рамки-решітки на магнітсьогодні найкращими за співвідношенням ціни та ний полюсний елемент 44, який показано на Фіг.9) магнітних властивостей, мають високий темперазокрема, типу «клітки для білки», в якій і протікатурний коефіцієнт і низьку точку Кюрі (температура тиме основний роторний струм. Якщо ці рамки розмагнічування). В той же час крім нагріву магні(решітки) 52, 54 розраховані на пуск машинитів від сусідніх активних частин в самому тілі магдвигуна вони можуть суттєво знизити використаннітів виникають певні теплові втрати під дією зовня матеріалів машини, тому для таких машиннішніх гармонік магнітного поля - зубцевих, двигунів краще застосовувати частотний пуск. пульсацій, викликаних асиметрією системи і т.п. Аналогічна конструкція магнітних полюсних Тому для машин малої і середньої потужності доелементів 44 ротора 10 - елементарні магніти 45 в цільно застосовувати матеріали типу NeFeB з роелектропровідних рамках (решітках) 52, може бути доцільною і для автономних генераторів при можбочою температурою не нижче 120¸150°С. Придаливих режимах роботи з несиметричним навантатними магнітами є комерційно доступні магніти женням (для гасіння зворотного поля якоря). типів: 33SH, 35SH, 38SH, 40SH, 42SH, 45SH, Доцільною є подібна збірна конструкція магні33UH, 35UH, 38UH, 40UH, 35ЕН тних полюсних елементів 44 ротора 10 коли рамки (http://www.permanentmagnet.com); N33S, N35S, (решітки) 52 виконані із міцного конструкційного N38S, N40S, N42S, N33U, N35U, N33E, N32A, немагнітного матеріалу, наприклад, високоміцної N33A (фірма АМТ&С, http://www. NeFeB.ru). легованої сталі, титанового сплаву, армованого Величина втрат в масиві магніта 45 визначаволокнами полімерного матеріалу тощо. тиметься його електропровідністю і площею пове 15 87800 16 Для покращення відведення тепла від магнітів прижимних планок 63, які пригвинчені чи прикле45, краще коли решітка 52 виконана із немагнітнопані до несучих конструктивних елементів (передго металу із високою теплопровідністю. нього 47 та заднього 48 кілець, аксіальних несучих Кожен магнітний полюсний елемент 44 ротора елементів 49) циліндричної частини стакана 11 10 у аксіальному напрямку може бути набраний із ротора 10. одного елементарного магніту 45 (Фіг.7) або із щоВиходячи із технологічних і експлуатаційних найменше двох-чотирьох окремих елементарних умов краще, коли елементарні магніти 45 мають магнітів 45 (Фіг.8). При цьому, усі елементарні мапризматичну форму. При цьому, висоту елементагніти 45 можуть мати однакову довжину у аксіальрного магніту 45 у радіальному напрямку вибираному напрямку, або можуть бути застосовані елеють не менше його мінімального розміру у аксіаментарні магніти двох типів 45а, 45и, довжини яких льному чи тангенціальному напрямку. у аксіальному напрямку відносяться між собою як Вибір абсолютного значення висоти магнітів 1:2. У другому випадку стики елементарних магні45 визначається економічними і експлуатаційними тів 45 у суміжних рядах зміщені у аксіальному наміркуваннями. прямку за типом «цегляної кладки». Знаючи розрахункову потужність Ρ (кВт), часДоцільно, коли кожен магнітний полюсний тоту обертання η (об/мин) і вибравши (прийнявши) елемент 44 ротора 10 у тангенціальному напрямку середній діаметр ротора - D (м), визначаємо необнабраний із певної кількості (nm ) окремих елеменхідну електромагнітну тангенціальну силу: тарних магнітів 45. Причому, ця кількість повинна зменшуватись із збільшенням кількості пар полюP * 103 (H) T= сів (р) на один статор 4 чи 7 і збільшуватись із збіp * D * n / 60 льшенням потужності машини (Р). Наприклад, експериментально встановлено, що кількість nm Одиниця активної поверхні забезпечує ствоможна визначати із математичної залежності: рення електромагнітної сили nm =(km/р)*Р/100, де: km =8¸24 - конструктивний коефіцієнт; Тэм = Вср * 1 * Aa (H / м2 ), тобто p - кількість пар полюсів на один статор; Ρ - потужність машини у кВт. P * 103 Sa = У аксіальних 56 (тобто прямих розташованих p * D * n / 60 * Bcp * Aa вздовж геометричної осі 51 обертання ротора 10) та/або тангенціальних 57 (тобто дугоподібних розде: Вср (Тл) - середня магнітна індукція в заташованих вздовж кільця циліндричної частини зорі; стакана 11 ротора 10) елементах рамок (решіток) Аа (А/м) - лінійне активне струмове наванта52, 54 можуть бути виконані елементи 58, які приження статора; значені для покращення зчеплення шару клею Sa (м2) - площа активної частини. (зокрема аксіального шару 50) із цими аксіальними Як видно, при збільшенні індукції Б, чого мож56 та тангенціальними 57 елементами. Зазначені на добитися за рахунок збільшення висоти магнізасоби 58 можуть бути виконані у вигляді виступів, тів, можливо або скорочення габаритів машини, западин чи отворів. або зменшення лінійного струмового навантаженВисота у радіальному напрямку аксіальних 56 ня, що зменшує витрату міді, втрати в якірній обта/або тангенціальних 57 елементів рамок (решімотці і зменшує внутрішній індуктивний опір приток) 52, 54 може бути виконана меншою від висоти близно в (А1/А2) раз. Α1 і А2 - початкове і кінцеве елементарних магнітів 45 та товщини у радіальлінійне струмове навантаження відповідно. ному напрямку несучих конструктивних елементів При зменшенні внутрішнього опору підвищу(переднього 47 та заднього 48 кілець, аксіальних ється жорсткість зовнішньої характеристики, поленесучих елементів 49) циліндричної частини стагшується задача стабілізації напруги у споживача. кана 11 ротора 10. При цьому, на зовнішній поверВраховуючи те, що магнітні матеріали відносхні аксіальних несучих елементів 49 навпроти танно дорогі (їх ціна значно вище за ціну обмотувальгенціальних елементів 57 рамок (решіток) 52, 54 ної міді, електротехнічної сталі і конструкційних виконані тангенціальні западини 59, а зовнішні матеріалів), великої ваги набувають переваги заповерхні тангенціальних елементів 57 розташовані пропонованої конструкції синхронної магнітоелекприблизно на рівні дна тангенціальних западин 59, тричної машини, які полягають в наступному: таким чином, що навпроти тангенціальних елемепо-перше, у тому, що магнітний потік, створюнтів 57 та тангенціальних западин 59 утворюються ваний у кожній замкнутій системі двома послідовно кільцеві западини 60, призначені для розміщення в з'єднаними магнітними полюсними елементами 44 них бандажного обмотування ротора 10. Це баніз постійних магнітів 45, замикається якнайкоротдажне обмотування може бути виконане високомішим шляхом через дві нерухомі активні конструкції цним волокном або високоміцним немагнітним - зовнішній 4 і внутрішній 7 статори, на яких розстальним дротом зануреним у клейову масу. міщені частини 5, 8 робочої (якірної) обмотки; Гнізда 46 з внутрішнього боку (з боку внутрішпо-друге, у тому, що в запропонованій конснього статора 7) можуть мати виступи 61 пристотрукції виключаються будь-які пасивні частини совані для обпирання на них периферійних аксіамагнітопроводу, які включені послідовно (типу ярльних 56 та/або тангенціальних 57 елементів ма у відомій машині-генераторі [2] чи магнітопрорамок (решіток) 52, 54. Гнізда 46 із зовнішнього воду ротора із полюсними наконечниками у відобоку (з боку зовнішнього статора 4) можуть мати мій машині-двигуні [3]) і тільки даремно западини 62 пристосовані для розміщення в них збільшують магнітний опір магнітопроводу, або які 17 87800 18 включені паралельно і шунтують робочі частини, і скалярні величини віднімаються одна від одної, які у обох випадках зменшують магнітний потік при цьому сумарна ЕРС «Ео» у якірній обмотці «Ф» і магнітну індукцію «В» у робочих повітряних машини є мінімальною і визначається із формули: зазорах. Це дозволяє при меншій магніторушійній Еomin=Εo5-Εo8. силі (МРС або намагнічуючій силі) «F» постійних При зміні кута αел від 0 до 180 або від 360 до магнітів 45 (при меншій їх висоті і масі) одержува180 електричних градусів сумарна ЕРС «Ео» у ти більшу магнітну індукцію «В» у робочих повітякірній обмотці машини буде змінюватись від макряних зазорах; симального значення Еоmах= Ео5+Ео8 до мінімальпо-третє, у тому, що збільшується простір для ного значення Еоmin= Ео5-Ео8. Електричний кут розміщення робочої (якірної) обмотки 5, 8 та за «αел» зв'язаний із відповідним геометричним кутом потреби інших обмоток, наприклад обмотки, що «α» математичною залежністю: компенсує поздовжню розмагнічуючу дію реакції αел=ασ*p, якорів, завдяки чому суттєво підвищуються можде: p - кількість пар полюсів на один статор. ливості щодо застосування широкого діапазону Таким чином, наприклад, вже при p=2 (див. конструктивних рішень, які якнайкраще пристосоФіг.6) геометричний кут «α» повороту одного із вують машину до конкретних умов її використання, статорів 4, 7 відносно іншого статора для регулюта суттєво підвищуються масогабаритні показники вання ЕРС є досить незначним, що не викличе машини (від 30 до 70%); істотних проблем із практичною реалізацією такого в-четвертих, у тому, що зростання еквівалентметоду регулювання ЕРС. ного немагнітного повітряного зазору ефективно У найпростішому випадку, коли машинавикористано для зменшення реакції якорів і внутгенератор призначена для використання при старішнього індуктивного опору при тому ж рівні лібільному значенні навантаження досить у процесі нійних струмових навантажень; випробувань встановити статори 4, 7 під необхідпо-п'яте, у тому, що така конструкція дозволяє ним углом «α», встановлюючи вісь 6, задню кришмаксимально використати довжину машини; ку 3 чи безпосередньо внутрішній статор 7 у необпо-шосте, у тому, що така конструкція дозвохідному фіксованому кутовому положенні так, як ляє реалізувати простий і ефективний спосіб регуце описано вище. лювання ЕРС машини-генератора чи обертаючого Якщо-ж машина-генератор призначена для моменту машини-двигуна. використання при відносно нестабільному значенВідомо, що магнітні властивості постійних магні навантаження (тобто струму «І»), але при віднонітів мають певну нестабільність і можуть змінювасно стабільному cos φ навантаження, то застосотись від одної партії до іншої, змінюватись із чавують надзвичайно просту і надійну механічну сом, під впливом коливань температури, зовнішніх систему регулювання ЕРС 66 машини-генератора, магнітних полів, інших елементів магнітного ланяка представлена на Фіг.12. Ця система 66 вклюцюга. Тому наявність у машині простої і надійної чає в себе виконаний, наприклад, із пружинної системи регулювання ЕРС машини-генератора чи стальної смуги, пружинний важіль 67 (пружинний обертаючого моменту машини-двигуна є надзвилемент), перший кінець якого жорстко прикріплечайно важливою умовою її успішного промисловоний до заднього кінця 39 осі 6, а другий кінець го використання. розташований у зазорі між упорами 68, які встаноУ з'єднаних послідовно першій 5 та другій 8 влені у напрямній 69 кронштейна 70. Упори 68 частинах робочої якірної обмотки машини магнітпристосовані для переміщення у напрямній 69 у ним потоком збудження «Фо», який створюється радіальному напрямку, позначеному стрілкою 71, і МРС «Fo» магнітних полюсних елементів 44 у ровстановлення у декількох фіксованих (за допомобочих повітряних зазорах 64, 65 відповідно між гою гвинтів-фіксаторів 72) положеннях. Кронштейн магнітними полюсами (N-S на Фіг.6) ротора 10 і 70 пристосований для переміщення у тангенціальзовнішнім 4 та внутрішнім 7 статорами, генеруному напрямку, позначеному стрілкою 73, і встаються змінні ЕРС «Eos» та «Eos». Ці ЕРС по фазі новлення у декількох фіксованих (за допомогою відстають від магнітного потоку збудження «Фо» гвинтів-фіксаторів 74) положеннях, наприклад, на на кут у 90 електричних градусів. Якщо зовнішній 4 зовнішній циліндричній поверхні корпуса 1. Прита внутрішній 7 статори зміщені один відносно чому, внутрішній статор 7 початковому положенні іншого на певний електричний кут «αел» (тобто кут системи 66 зміщений відносно зовнішнього статоу електричних градусах), то на той же кут зміщені ра 4 у напрямку проти напрямку обертання ротора вектори магнітного потоку «Фо64» та «Φο65» У від10, позначеному стрілкою 75, на певний початкоповідному зазорі 64, 65 і відповідно на той же елевий кут «а». ктричний кут «αел» зміщені один відносно іншого Коли машина-генератор призначена для виковектори ЕРС «Eo5» та «Ео8» відповідно у першій 5 ристання при відносно нестабільному значенні та другій частинах робочої якірної обмотки машинавантаження і при не стабільному cos φ навантани. ження, то застосовують досить просту і надійну Таким чином, при куті αел=0 електричних граелектромеханічну систему регулювання ЕРС 76 дусів, вектори «Ео5» та «Ео8» мають один напрямашини-генератора, яка представлена на Фіг.13. мок і їх скалярні величини складуються, при цьому Ця система 76 включає в себе черв'ячне колесо сумарна ЕРС «Ео» у якірній обмотці машини є 77, яке жорстко закріплено на задньому кінці 39 осі максимальною і визначається із формули: 6 і зчеплене із черв'яком 78, жорстко встановлеЕОmах=Εo5+Εo8. ним на валу 79, який зв'язаний із електромеханічПри куті αел=180 електричних градусів, вектори ним приводом 80, виконаним у вигляді електро«Ео5» та «Ео8» мають протилежні напрямки і їх двигуна чи мотор-редуктора відносно невеликої 19 87800 20 потужності. Важливим, є те щоб черв'ячна переда66, тобто необхідної залежності між кутом повороча була виконана само гальмівною. Це дозволяє ту осі 6 і величиною моменту «М», який діє на внуне застосовувати окремого гальма для гальмувантрішній статор 7 з боку ротора 10. Оскільки зазнаня осі 6, оскільки поворот осі 6 моментом, який діє чений момент «М» пропорційний активній на внутрішній статор 7 від ротора, унеможливлюскладовій «Іа» струму «І» у якорній обмотці 5, 8 ється черв'ячною передачею. Очевидно, що замашини, то відповідно із збільшенням навантамість черв'ячної передачі можна використати інші ження внутрішній ротор під дією збільшеного мосамо гальмівні передачі, наприклад, гвинтову пементу повернеться у напрямку стрілки 75 на більредачу. Електромеханічним приводом 80 керує, ший кут, пересилюючи спротив пружинного наприклад, електронна система керування приважеля 67. При цьому, геометричний «α» і відповістосована для реагування на відхилення напруги дно електричний кут «αел» між внутрішнім 7 і зовна електричних зажимах машини-генератора від нішнім 4 статорами зменшиться, а сумарна ЕРС встановленого номінального значення шляхом «Ео» збільшиться, що компенсує падіння напруги включення приводу 80 на обертання черв'ячного всередині генератора та зменшення ЕРС внасліколеса 77 і відповідно осі 6 із внутрішнім статором док розмагнічуючої дії реакції якоря і стабілізує 7 у напрямку (позначеному стрілкою 81), який понапругу на зажимах генератора. трібен для відповідного коригування кута «α» між При необхідності, механічна система регулювнутрішнім 7 і зовнішнім 4 статорами. вання ЕРС 66 може бути скомбінована із електриСпосіб використання запропонованої синхрочною системою, яка включає в себе батареї коннної машини, наприклад, як генератора чи двигуна денсаторів, які контактним або тиристорним очевидний із наведеного вище опису. пристроєм автоматично включаються паралельно Що стосується функціонування механічної сиякірній обмотці для компенсації реактивної скластеми регулювання ЕРС 66 за Фіг.12, то вона прадової струму навантаження. Така комбінована цює таким чином. У процесі випробувань машинисистема може бути альтернативою електромехагенератора кронштейн 70 встановлюють таким, нічній системі регулювання ЕРС 76 за Фіг.13. чином щоб забезпечити певний початковий кут Джерела інформації: «α», при якому у режимі холостого ходу напруга на 1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учеелектричних зажимах генератора відповідає задабник для студентов высш. техн. учебн. заведений. ній. Встановлюючи упори 68 на різній відстані у Изд 2-е, перераб. и доп. Л., «Энергия», 1974. радіальному напрямку 71 від осі 6, досягають не2. SU 1136265 А, МПК: Н02K21/16, 23.01.1985. обхідної регулювальної характеристики системи 3. US 5345133, МПК: Н02K1/22, 06.09.1994. 21 87800 22 23 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 87800 Підписне 24 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601