Синхронний генератор з постійними магнітами

Синхронний генератор з постійними магнітами, що має статор з обмоткою, ротор з постійними магнітами типу "зірочка" з полюсними башмаками, 3 - вильоти розміщені, як мінімум, з однієї сторони; - шунтуючий магнітопровід виконаний у вигляді кілець; - кільця магнітопроводу зібрані в пакет; - на поверхні пакету розміщені пази; - пази розміщені, як мінімум, на одній поверхні пакету; - в пазах пакету змонтована обмотка підмагнічування. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої мети. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1. схематично показано подовжній розріз синхронного генератора, на фіг. 2 - перетин полюсних башмаків і шунтуючого магнітопроводу по А-А фіг. 1, на фіг. 3-4 -варіанти виконання кілець шунтуючого магнітопроводу. Синхронний генератор містить статор 1 з обмоткою 2, ротор 3 з магнітами 4 типу «зірочка» з полюсними башмаками 5, які встановлені над магнітами 4. Полюсні башмаки 5 своїми кінцевими частинами виходять за активну довжину L постійних магнітів 4. Під вильотами 6 полюсних башмаків 5 розміщено шунтуючий магнітопровід 7 з обмоткою підмагнічування 8. Шунтуючий магнітопровід 7 з обмоткою підмагнічування 8 за допомогою кронштейна 9 нерухомо встановлені на підшипниковому вузлі 10 синхронного генератора. За допомогою підшипникового вузла 10 встановлюються і підтримуються незмінними повітряні зазори  0 між статором 1 і ротором 3, а також  Ш між вильотом 6 полюсних башмаків 5 і шунтуючим магнітопроводом 7. Полюсні башмаки 5 мають вильоти 6 на кожному магніті 4. Так, на фіг. 2 показано чотирьохполюсний генератор, в якому число вильотів 6 теж чотири з полярністю N-S-N-S. Вильоти 6 можуть бути, як з однієї торцевої сторони магнітів 4, так і з двох. їх кількість залежить від кількості шунтуючих магнітопроводів 7. Шунтуючий магнітопровід 7 виготовляється у вигляді кілець 11, які зібрані в пакет шириною 1. Як мінімум на одній поверхні кільця 11, а як наслідок зборки і на поверхні пакету, виконані пази 12. Так, на фіг.3 пази 12 розміщені на зовнішній поверхні 13. На фіг. 4 -як на зовнішній 13, так і на внутрішній 14 поверхнях. В пазах 12 монтується обмотка підмагнічування 8. Обмотка підмагнічування 8 виконується, в основному, кільцевого типу, при цьому вона може монтуватися однією стороною в пазах 12 на зовнішній поверхні 13 (фіг. 1, 2), або двома сторонами в пазах 12 як на зовнішній поверхні 13, так і в пазах 12 на внутрішній поверхні 14. Виконання пазів 12 на зовнішній поверхні 13 дозволяє значно зменшити величину повітряного зазору  Ш, виконання пазів 58948 4 12 на внутрішній поверхні - довжину витка обмотки 8. Запропонований синхронний генератор працює наступним чином. Основна частина потоку збудження Фо від постійних магнітів 4 через полюсні башмаки 5, повітряний зазор  0 замикається через активну частину статора 1 з обмоткою 2, яка при обертанні ротора 3 наводить в обмотці 2 електрорушійну силу. Частина потоку ФШ від постійних магнітів 4 через вильоти 6 полюсних башмаків 5, повітряний зазор  Ш, шунтуючий магнітопровід 7 відгалужується від основного потоку збудження Ф0. Величина потоку ФШ, який відгалужується, залежить від величини магнітного опору ланцюга, по якому він замикається. Для зміни магнітного опору ланцюга, по якому замикається відгалужений потік ФШ, на нерухомому шунтуючому магнітопроводі 7 змонтована обмотка підмагнічування 8, яка утворює потік підмагнічування ФП. Змінюючи потік підмагнічування ФП міняється величина магнітного опору ланцюга, по якому замикається потік ФШ. Так, при збільшенні потоку підмагнічування ФП збільшується магнітний опір шунтуючого магнітопроводу 7, відгалужений потік ФШ зменшується, а основний потік Ф0 - збільшується. При навантаженні генератора за рахунок дії реакції якоря і падіння напруги на активних і індуктивних опорах обмотки 2 напруга на зажимах генератора зменшується. Оскільки потік Ф0 у нашому випадку залежить від потоку ФШ, який у свою чергу залежить від струму в обмотці підмагнічування 8, то при збільшуванні навантаження необхідно збільшувати струм в обмотці підмагнічування 8. Таке збільшення можливе за рахунок блоку управління (на фіг. не показано). Таким чином, оскільки полюсні башмаки мають вильоти на кожному магніті, як мінімум з однієї сторони, то при цьому управління потоком регулювання може бути лише однією котушкою підмагнічування, а виготовлення шунтуючого магнітопроводу у вигляді пакету кілець значно зменшує витрати на гістрезис і вихорові токи, а розміщення обмотки підмагнічування в пазах на поверхні пакету шунтуючого магнітопроводу значно зменшує величини повітряного зазору між вильотами полюсних башмаків і шунтуючим магнітопроводом і масу обмотки підмагнічування. Все це призводить до підвищення ефективності системи підмагнічування, тобто зменшення затрат енергії на регулювання. Дане технічне рішення проходить випробовування на дослідному зразку генератора в лабораторних умовах. Бібліографічні дані джерел інформації 1. В.А.Балагуров, Ф.Ф.Галтеев. Электрические генераторы с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат., 1988. - 220 с: ил. 5 58948 6 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 58948 8 Підписне Тираж 23 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