Синхронний генератор з комбінованим збудженням

Реферат: Синхронний генератор з комбінованим збудженням, який має статор з обмоткою, ротор у вигляді зірочки, що має радіально намагнічені магніти з полюсними башмаками, які змонтовані на феромагнітній втулці, встановленій співвісно з валом ротора, обмотки підмагнічення, оточені кільцевими С-подібними в перерізі магнітопроводами, внутрішні частини яких направлені до вала ротора, і розміщені нерухомо з двох сторін ротора, крім того, між феромагнітною втулкою і валом ротора змонтовано немагнітну маточину, обмотки підмагнічування розміщені в зоні маточини, а зовнішні частини магнітопроводів направлені до кінцевих частин феромагнітної втулки. UA 79979 U (12) UA 79979 U UA 79979 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електротехніки і може бути використана в конструкціях синхронних генераторів з постійними магнітами, у яких регулювання вихідної напруги виконується за рахунок зміни магнітного опору ділянок магнітопроводу шляхом їх підмагнічування постійним струмом від спеціальних обмоток. Відомий синхронний генератор з комбінованим збудженням, який має статор з обмоткою, ротор у вигляді зірочки, що має радіально намагнічені магніти з полюсними башмаками, які змонтовані на феромагнітній втулці, встановленій співвісно з валом ротора, обмотки підмагнічення, оточені кільцевими С-подібними в перерізі магнітопроводами, внутрішні частини яких направлені до вала ротора, і розміщені нерухомо з двох сторін ротора [1, с. 40]. В даному генераторі кільцеві С-подібні в перерізі магнітопроводи одночасно виконують роль шунта для потоків розсіювання постійних магнітів, що проходять через полюсні башмаки. При деяких співвідношеннях перерізів полюсних башмаків і С-подібних магнітопроводів, а також магніторушійної сили обмотки підмагнічування можлива зміна магнітного опору окремих ділянок на шляху потоків розсіювання, що призводить до зміни величини магнітного потоку постійних магнітів, що перетинає повітряний опір, і, як наслідок, вихідної напруги. З підвищенням потужності генератора величина магнітного потоку в башмаках значно збільшується, що призводить до збільшення величини перерізу магнітопроводу шунта, збільшення радіальних і аксіальних розмірів генератора і його маси, а також ускладнення конструкції. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення конструкції генератора. Поставлена задача вирішується тим, що в синхронному генераторі з комбінованим збудженням, який має статор з обмоткою, ротор у вигляді зірочки, що має радіально намагнічені магніти з полюсними башмаками, які змонтовані на феромагнітній втулці, встановленій співвісно з валом ротора, обмотки підмагнічення, оточені кільцевими С-подібними в перерізі магнітопроводами, внутрішні частини яких направлені до вала ротора, і розміщені нерухомо з двох сторін ротора, між феромагнітною втулкою і валом ротора змонтовано немагнітну маточину, обмотки підмагнічування розміщені в зоні маточини, а зовнішні частини магнітопроводів направлені до кінцевих частин феромагнітної втулки. В порівнянні з прототипом, запропонований синхронний генератор з комбінованим збудженням відрізняється наявністю таких ознак: - між феромагнітною втулкою і валом ротора встановлено маточину; - маточина виконана із немагнітного матеріалу; - обмотки підмагнічування розміщені в зоні маточини; - зовнішні частини магнітопроводів направлені до кінцевих частин феромагнітної втулки. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують вирішення поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1, 2 показано варіанти генератора з комбінованим збудженням (подовжній розріз). Синхронний генератор з комбінованим збудженням має статор 1 з обмоткою 2. Всередині статора 1 змонтовано ротор 3, який віддалений від його внутрішньої поверхні повітряним зазором 4. Ротор 3 виконаний в вигляді зірочки, що має радіально намагнічені магніти 5 з полюсними башмаками 6, які змонтовані на феромагнітній втулці 7. Феромагнітна втулка 7 встановлена на роторі 3 співвісно з валом 8 ротора і може мати довжину рівну активній довжині ротора 3 (фіг. 1) або більшу (фіг. 2). Нерухомо з двох сторін ротора 3 розміщені обмотки підмагнічування 9, які оточені кільцевими С-подібними в перерізі магнітопроводами 10, внутрішні частини 11 яких направлені до вала 8 ротора. Між феромагнітною втулкою 7 і валом 8 ротора змонтовано немагнітну маточину 12, при цьому обмотки підмагнічування 9 розміщені в зоні маточини 12, а зовнішні частини 13 магнітопроводів 10 направлені до кінцевих частин магнітної втулки 7. Так, на фіг. 1 зовнішня частина 13 магнітопроводу 10 направлені до торця 14 кінцевої частини втулки 7 і знаходиться від нього на відстані повітряного зазору 15. По фіг. 2 зовнішня частина 13 магнітопроводу 10 направлена до внутрішньої поверхні 16 кінцевої втулки 7 і знаходиться на відстані повітряного зазору 17. Запропонований синхронний генератор працює наступним чином. Магнітний потік збудження ФМ від постійних магнітів 5 на довжині полюсної поділки замикається через полюсні башмаки 6, повітряний зазор 4, магнітопровід статора 1, повітряний зазор 4, полюсні башмаки 6, постійний магніт 5, феромагнітна втулка 7, постійний магніт 5. При обертанні ротора 3 в обмотці 2 статора 1 наводиться вихідна напруга, параметри якої залежать від параметрів постійних магнітів 5 полюсних башмаків 6, феромагнітної втулки 7, величини повітряного зазору 4. При підключенні обмоток підмагнічування 9 до джерела живлення виникає магнітний потік 1 UA 79979 U 5 10 15 20 25 підмагнічування ФП, який замикається по ланцюгу: магнітопровід 10 лівого блока підмагнічування, повітряний зазор 15 лівого блока підмагнічування (17 для фіг. 2), феромагнітна втулка 7, повітряний зазор 15 правого блока підмагнічування (17 для фіг. 2), магнітопровід 10 правого блока підмагнічування, повітряний зазор між внутрішньою частиною 11 правого магнітопроводу 10 і валом 8, вал 8, повітряний зазор між внутрішньою частиною 11 лівого магнітопроводу 10 і валом 8, магнітопровід 10. За рахунок величини напруги живлення обмотки підмагнічування 9 можливо змінювати параметри окремих ділянок магнітопроводу, в т.ч. і загальної як для системи підмагнічування, так і для системи збудження від постійних магнітів, тобто феромагнітної втулки 7. Підмагнічуючи феромагнітну втулку 7 потоком підмагнічування ФП можливо змінювати магнітний опір і для потоку ФМ, регулюючи при цьому параметри вихідної напруги генератора. Таким чином, виконання синхронного генератора в вищезазначеному вигляді дає можливість спростити конструкцію установки. Дане технічне рішення знаходиться на стадії технічної пропозиції при розробці технічної документації синхронного генератора для установок відновлювальної енергетики. Джерела інформації: 1. Балагуров В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. - М.: Энергоатомиздат, 1988.-280 с: ил. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Синхронний генератор з комбінованим збудженням, який має статор з обмоткою, ротор у вигляді зірочки, що має радіально намагнічені магніти з полюсними башмаками, які змонтовані на феромагнітній втулці, встановленій співвісно з валом ротора, обмотки підмагнічення, оточені кільцевими С-подібними в перерізі магнітопроводами, внутрішні частини яких направлені до вала ротора, і розміщені нерухомо з двох сторін ротора, який відрізняється тим, що між феромагнітною втулкою і валом ротора змонтовано немагнітну маточину, обмотки підмагнічування розміщені в зоні маточини, а зовнішні частини магнітопроводів направлені до кінцевих частин феромагнітної втулки. 2 UA 79979 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3