Електричний генератор плоскої конструкції

1. Електричний генератор плоскої конструкції, що містить статор та ротор, виконаний у вигляді багатополюсного магніту, який відрізняється тим, що статор виконаний у вигляді тороїдального сердечника, який виконаний із тонколистової електротехнічної сталі, жорстко з'єднаного з валом, по обидві сторони тороїдального сердечника розта шовані незалежні однофазні чи багатофазні одношарові чи двошарові обмотки, ротор являє собою дві багатополюсні магнітні системи на постійних магнітах, які розташовані по обох торцях тороїдального сердечника з обмотками, причому кінці обмоток виведені крізь пази у валу. 2. Електричний генератор за п.1, який відрізняється тим, що відношення внутрішнього радіуса обмотки до зовнішнього радіуса обмотки складає 0,4-0,5. 3. Електричний генератор за п.1, який відрізняється тим, що відношення висоти магніту до висоти обмотки складає 0,5-0,6 для магнітів типу NdFeB та 1,5-1,7 для феритів барію чи стронцію. 4. Електричний генератор за п.1, який відрізняється тим, що кількість полюсів складає 8-12. Корисна модель відноситься до електротехніки, в даному випадку до - електричного генератора з постійними магнітами. Відомі електричні машини, що описані" в [1], ["Бесконтактные двигатели постоянного тока ", И. Е. Овчинников, М. И Лебедев, Ленингад, "Наука", 1979г.], с 242 та в [2], [Кеннио Т., Нагамори С , "Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами", Москва, Энергоатомиздат , 1989, с.95]. В [1] представлена безконтактна електрична машина постійного струму, яка складається із статора, в пази якого укладена обмотка, ротор являє собою корпус, в який запресовано кільцевий постійний магніт. При проходженні струму в обмотці виникає магнітне поле, яке при взаємодії з полем ротора створює момент ротора і викликає його обертання. В [2] представлена машина плоскої конструкції. Ротор являє собою багато полюсний магніт, а статор - групу котушок, розташованих на ярмі статора. В електричних машинах плоскої конструкції, які показані в [2], важливими факторами, що визначають питомі характеристики ( потужність в одиниці об'єму), є максимальне використання об'єму машини постійними магнітами і правильний вибір геометричних співвідношень машини: відно шення внутрішнього радіуса обмотки до Ті зовнішнього радіуса; відношення товщини магніту до товщини обмотки; кількість пар полюсів Не дивлячись на те, що в описаній в [2] машині і досягнуте певне зниження І габаритів, вона не має достатньої потужності на одиницю об'єму. В основу корисної моделі покладено задачу створення електричної машини з підвищеними питомими характеристиками, а саме, підвищеною потужністю на одиницю об'єму. Дана задача вирішується конструкцією електричного генератора, який являє собою статор у вигляді тороїдального сердечника, виконаного із тонколистової" електротехнічної сталі, жорстко з'єднаного з валом, по обидві торцеві сторони тороїдального сердечника розташовані незалежні однофазові чи багатофазові, одношарові чи двохшарові обмотки, ротор являє собою дві багатополюсні магнітні системи на постійних магнітах, які розташовані по обох торцях тороїдального сердечника з обмотками, кінці обмоток виведені крізь пази у валу. Така конструкція дозволяє максимально використовувати об'єм машини активними матеріалами: магнітами та обмоточним проводом, що дозволяє підвищити потужність на одиницю об'єму та мати дві машини в цьому об'ємі. ю оо 8454 Виконання статора у вигляді безпазового тороїдального сердечника з тонкої електротехнічної сталі дозволяє уникнути реактивного пульсуючого моменту всередині оберту, що має місце в зубцевих машинах і зменшити основні та позбутися зубцевих витрат у сталі. Доцільно, щоб співвідношення внутрішнього радіусу обмотки та зовнішнього радіусу обмотки складало 0,4-0,5 При збільшенні цього співвідношення, тобто при збільшенні внутрішнього радіусу, зменшується активна довжина провідників (радіальні відрізки обмотки), але збільшується кількість витків, і навпаки, при зменшенні цього співвідношення, тобто при зменшенні внутрішнього радіусу, активна довжина провідників збільшується, але зменшується кількість витків Вказане співвідношення є оптимальним. Доцільно, щоб співвідношення висоти магніту до висоти обмотки складало 0,5-0,6 - для магнітів типу NdFeB та 1,5-1,7 для феритів барію чи стронцію. В прийнятому осьовому розмірі машини збільшення висоти магніту супроводжується зменшенням товщини обмотки При цьому магнітний потік зростає, так як зменшується немагнітний зазор, а повний струм падає через зменшення повного перерізу обмотки. Вказані співвідношення являються оптимальними, оскільки потужність визначається добутком потоку на повний с грум Доцільно, щоб КІЛЬКІСТЬ полюсів складала 2р=8~12 При збільшенні КІЛЬКОСТІ пар полюсів зменшується довжина лобових частин обмотки, які повторюють форму полюсу, зменшується опір обмотки, але збільшується потік розсіювання магніт ної системи за рахунок потоків розсіювання між полюсами різнойменної полярності Вказана кількість полюсів є оптимальною Спільними ознаками з прототипом [2] є наявність магнітів і котушок збудження. Відмінними ознаками з прототипом є наявність тороїдального сердечника, по обидва боки якого розташовані незалежні обмотки, та наявність двох магнітних систем, розташованих по торцям тороїдального сердечника, а також наявність вказаних оптимальних співвідношень внутрішнього радіуса обмотки до її зовнішнього радіуса, висоти магніту до висоти обмотки; кількості пар полюсів. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням електричного генератору з постійними магнітами Генератор складається із статора І та ротора II Статор складається із тороїдального сердечника 1, що виконаний із тонколистової електротехнічної сталі, обмотки 2, яка укладена на одній торцевій поверхні тороїдального сердечника, обмотки 3, яка укладена на іншій торцевій поверхні тороїдального сердечника; кінці обмоток 4 виведені крізь паз нерухомого валу 5, ротор II складається із ярем 6, які виконані із листової" електротехнічної' сталі, магнітів 7, які розташовані по колу ярем 6; кришки 8 Магнітний потік, який створюється магнітами, проходить по шляху повітряний зазор між ротором і статором, пронизує обмотки 2, 3 і далі - по тороїдальному сердечнику ярмам 6 ротора При обертанні ротора в статорних обмотках 2 і 3 наводиться електрорухаюча сила, під дією якої в обмотках, увімкнених на навантаження, протікатиме електричний струм Б-Б Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 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