RU108241U1 - SILENT SIDE SYNCHRONOUS GENERATOR - Google Patents
SILENT SIDE SYNCHRONOUS GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU108241U1 RU108241U1 RU2011108782/07U RU2011108782U RU108241U1 RU 108241 U1 RU108241 U1 RU 108241U1 RU 2011108782/07 U RU2011108782/07 U RU 2011108782/07U RU 2011108782 U RU2011108782 U RU 2011108782U RU 108241 U1 RU108241 U1 RU 108241U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- generator
- stator
- section
- sections
- Prior art date
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Тихоходный торцевой синхронный генератор, содержащий ротор, выполненный в виде диска из немагнитного материала с системой возбуждения на постоянных магнитах, и статор с катушками, отличающийся тем, что генератор состоит из секций, при этом в каждой секции статор выполнен из одного кольцевого магнитопровода, расположенного параллельно ротору и закрепленного на ребрах жесткости каркаса бескорпусного генератора, катушки статора размещены полностью в пазах, не выступая за пределы магнитопровода, в системе возбуждения постоянные магниты расположены на диске ротора с одной его боковой стороны параллельно магнитопроводу статора, причем роторы каждой секции расположены на одном валу, при этом для согласованности работы секций генератора ротор каждой следующей секции смещен относительно ротора предыдущей секции на угол Jмаг.=360°: количество постоянных магнитов ротора: количество секций генератора. A low-speed end-face synchronous generator containing a rotor made in the form of a disk of non-magnetic material with a permanent magnet excitation system and a stator with coils, characterized in that the generator consists of sections, while in each section the stator is made of one annular magnetic circuit located in parallel the rotor and the frame of the open-frame generator fixed to the stiffeners, the stator coils are placed completely in the grooves, not protruding beyond the magnetic circuit, the permanent magnets p are placed on the rotor disk on one side of it parallel to the stator magnetic circuit, and the rotors of each section are located on the same shaft, and for the consistency of the generator sections, the rotor of each next section is offset relative to the rotor of the previous section by an angle of Jmag. = 360 °: the number of permanent rotor magnets : number of generator sections.
Description
Техническое решение относится к электротехнике, а именно к усовершенствованию конструкции синхронных генераторов, которые могут быть использованы в ветроэлектростанциях, а также в погружных мини гидроэлектростанциях.The technical solution relates to electrical engineering, namely to improving the design of synchronous generators, which can be used in wind farms, as well as in submersible mini hydroelectric power plants.
Известен синхронный генератор (1) содержащий ротор с системой возбуждения из постоянных магнитов и статор с катушками размещенными на стержнях по окружности магнитопровода.Known synchronous generator (1) containing a rotor with an excitation system of permanent magnets and a stator with coils located on the rods around the circumference of the magnetic circuit.
Размещение катушек на половине длинны стержня приводит к недоиспользованию объема стали сердечника, что в конечном счете не позволяет координально улучшить массогабаритные показатели генератора.The placement of the coils at half the length of the rod leads to the underutilization of the volume of steel core, which ultimately does not allow to coordinately improve the overall dimensions of the generator.
Наиболее близким, к заявленному генератору, является синхронный электрический генератор (2), содержащий двойной статор, то есть статор, состоящий из двух частей с кольцевыми магнитопроводами, расположенными соосно и параллельно друг другу между которыми размещен диск ротора с системой возбуждения, состоящей из постоянных магнитов, установленных на диске из немагнитного материала с двух сторон симметрично, одноименными полюсами навстречу друг другу. В радиальных пазах магнитопроводов статора по окружности уложены катушки, соединенные между собой, образующие обмотку статора, причем лобовые части катушек выступают за боковые плоскости магнитопроводов.Closest to the claimed generator is a synchronous electric generator (2) containing a double stator, that is, a stator consisting of two parts with annular magnetic circuits arranged coaxially and parallel to each other between which is placed a rotor disk with an excitation system consisting of permanent magnets mounted on a disk of non-magnetic material from two sides symmetrically, with the same poles towards each other. In the radial grooves of the stator magnetic circuits, coils are connected around each other to form a stator winding, and the frontal parts of the coils protrude beyond the lateral planes of the magnetic cores.
Данный генератор обладает большими массогабаритными показателями и невысоким к.п.д.This generator has large overall dimensions and low efficiency
Технический результат заявленного технического решения заключается в следующем:The technical result of the claimed technical solution is as follows:
- в уменьшении габаритов, за счет выполнения его из нескольких секций, значительно уменьшающих диаметр генератора, что особенно важно для погружных мини гидроэлектростанций.- in reducing the size, due to its implementation from several sections, significantly reducing the diameter of the generator, which is especially important for submersible mini hydroelectric power stations.
- в уменьшении массы, так как узлы генератора закреплены на каркасе из ребер жесткости, а вращающийся ротор снабжен защитным ободом, то есть нет сплошного корпуса.- in reducing the mass, since the generator units are mounted on the frame of stiffeners, and the rotating rotor is equipped with a protective rim, that is, there is no solid body.
- в повышении К.П.Д., за счет полного использования витков катушек статора, размещенных полностью в пазах магнитопровода и не имеющих выступающих лобовых частей за его пределами.- in increasing the KPD, due to the full use of the turns of the stator coils, located completely in the grooves of the magnetic circuit and not having protruding frontal parts outside it.
- в возможности изменения тихоходности генератора, при использовании его на реках с различной скоростью течения воды, за счет изменения числа секций и смещения ротора каждой секции относительно ротора предыдущей секции на угол между магнитами - Jмаг.- the possibility of changing the low-speed generator when used on rivers with different speeds of water flow, by changing the number of sections and the displacement of the rotor of each section relative to the rotor of the previous section by the angle between the magnets - Jmag.
- в повышении надежности работы генератора, так как наличие каркаса из ребер жесткости улучшает охлаждение катушек статора, предохраняя их от перегрева.- to increase the reliability of the generator, since the presence of a frame of stiffeners improves the cooling of the stator coils, protecting them from overheating.
Технический результат достигается тем, что тихоходный торцевой синхронный генератор содержащий ротор, выполненный в виде диска из немагнитного материала с системой возбуждения на постоянных магнитах и статор с катушками, состоит из секций, при этом в каждой секции статор выполнен из одного кольцевого магнитопровода, расположенного параллельно ротору и закрепленного на ребрах жесткости каркаса безкорпусного генератора, катушки статора размещены полностью в пазах, не выступая за пределы магнитопровода, в системе возбуждения постоянные магниты расположены на диске ротора с одной его боковой стороны параллельно магнитопроводу статора, причем роторы каждой секции расположены на одном валу, при этом для согласованности работы секций генератора ротор каждой следующей секции смещен относительно ротора предыдущей секции на уголThe technical result is achieved by the fact that the low-speed end-face synchronous generator containing the rotor, made in the form of a disk of non-magnetic material with a permanent magnet excitation system and a stator with coils, consists of sections, while in each section the stator is made of one ring magnetic core parallel to the rotor and fixed on the stiffeners of the frame of the frameless generator, the stator coils are placed completely in the grooves, without protruding beyond the magnetic circuit, in the excitation system are constant magnets arranged on the rotor disk with one of its lateral sides parallel to the stator magnetic circuit, wherein the rotors of each section are arranged on the same shaft, in this case for consistency of operation the generator rotor sections each subsequent section is displaced relative to the previous section of the rotor at an angle
Jмаг.=360°:количество постоянных магнитов ротора:количество секций генератора.Jmag. = 360 °: number of permanent rotor magnets: number of generator sections.
Основные особенности конструкции генератора состоят в том, что генератор выполнен в виде набора секций, каждая из которых имеет статор и ротор. Секции установлены на одном валу. Статор закреплен на каркасе, образованном из ребер жесткости, что обеспечивает более эффективное охлаждение деталей генератора, повышая надежность работы и значительно уменьшая массу генератора.The main design features of the generator are that the generator is made in the form of a set of sections, each of which has a stator and a rotor. Sections are installed on one shaft. The stator is mounted on a frame formed of stiffeners, which provides more efficient cooling of the generator parts, increasing reliability and significantly reducing the weight of the generator.
На фиг.1 - изображен генератор в разрезе (показаны две его секции в разрезе);Figure 1 - shows a generator in section (shows two sections in section);
На фиг.2 - статор, состоящий из магнитопровода - 7 и катушек - 8;Figure 2 - stator, consisting of a magnetic circuit - 7 and coils - 8;
На фиг.3 - ротор с постоянными магнитами 2.Figure 3 - rotor with permanent magnets 2.
Генератор состоит из секций. Каждая секция генератора (фиг.1) содержит ротор и статор. Ротор выполнен в виде диска 1 из немагнитного материала, например, алюминия с встроенными в него магнитами - 2, выполненными из магнитомягкой стали. На роторе имеется стальное кольцо 3 для закрепления диска ротора. Диск 1 ротора с кольцом 3 запрессован на втулку 4. Кольцо 3 крепится к диску 1 и к втулке 4 сваркой 5. Каждая секция генератора имеет защитный стальной обод 6. Статор состоит из магнитопровода 7 с катушками 8, при этом магнитопровод 7 закреплен на ребрах жесткости 9 каркаса и выполнен из ленточной электротехнической стали. Роторы всех секций генератора установлены на общем валу 10, установленном на подшипниках 11 со смещением по окружности одного ротора по отношению к другому в каждой секции, при этом поворот ротора одной секции относительно ротора другой секции осуществляют путем поворота втулки 4 на валу 10 при фиксации ее в нужном положении стопорным винтом 12. Угол поворота роторов относительно друг друга (Jмаг.) для согласованной работы секций генератора определяется следующим образом. Например, в роторе имеются восемь симметрично расположенных магнитов. Угол между магнитами составит:The generator consists of sections. Each section of the generator (figure 1) contains a rotor and a stator. The rotor is made in the form of a disk 1 of non-magnetic material, for example, aluminum with magnets 2 embedded in it, made of soft magnetic steel. There is a steel ring 3 on the rotor to secure the rotor disk. The rotor disk 1 with ring 3 is pressed onto the sleeve 4. The ring 3 is attached to the disk 1 and to the sleeve 4 by welding 5. Each section of the generator has a protective steel rim 6. The stator consists of a magnetic circuit 7 with coils 8, while the magnetic circuit 7 is mounted on stiffeners 9 frame and made of electrical tape steel. The rotors of all sections of the generator are mounted on a common shaft 10 mounted on bearings 11 with an offset around the circumference of one rotor relative to another in each section, while the rotor of one section relative to the rotor of the other section is rotated by turning the sleeve 4 on the shaft 10 while fixing it in the desired position with a locking screw 12. The rotation angle of the rotors relative to each other (Jmag.) for the coordinated operation of the generator sections is determined as follows. For example, in a rotor there are eight symmetrically arranged magnets. The angle between the magnets is:
360°:8=45°360 °: 8 = 45 °
Например, в нашем генераторе четыре секции, следовательно угол смещения роторов в секциях составит:For example, in our generator there are four sections, therefore the angle of displacement of the rotors in the sections will be:
Jмаг.=45°:4=11,2°Jmag. = 45 °: 4 = 11.2 °
Если нам надо увеличить тихоходность генератора, то добавим в генератор, например, две секции тогда угол смещения роторов в секциях составит: Jмаг.=45°:6=7,5°If we need to increase the low-speed of the generator, then we will add, for example, two sections to the generator, then the angle of displacement of the rotors in the sections will be: Jmag. = 45 °: 6 = 7.5 °
Следовательно для генератора из шести секций на роторе которого восемь симметрично расположенных магнитов, ротор второй секции смещается относительно ротора первой секции на угол Jмаг.=7,5°, ротор третьей секции смещается относительно ротора второй секции на тот же угол Jмаг.=7,5° и т.д. Катушки статоров, в секциях генератора, расположены идентично относительно друг друга. Все металлические детали в генераторе оцинкованы, а катушки в магнитопроводе залиты эпоксидной смолой.Therefore, for a generator of six sections on the rotor of which there are eight symmetrically arranged magnets, the rotor of the second section is shifted relative to the rotor of the first section by an angle of Jmag. = 7.5 °, the rotor of the third section is shifted relative to the rotor of the second section by the same angle of Jmag. = 7.5 ° etc. Coils of stators, in sections of the generator, are located identically relative to each other. All metal parts in the generator are galvanized, and the coils in the magnetic circuit are filled with epoxy.
Генератор работает следующим образом:The generator works as follows:
Первичный двигатель, например турбина мини гидроэлектростанции, приводит во вращение роторы секций генератора, где магнитное поле постоянных магнитов пересекает витки катушек статоров и индуцирует в них Э.Д.С.A primary engine, such as a mini-hydroelectric turbine, rotates the rotors of the generator sections, where the magnetic field of the permanent magnets crosses the coils of the stator coils and induces E.D.S.
Генератор с уменьшенными массогабаритными показателями, повышенным КПД и более надежной работой, позволяющий изменить тихоходность при использовании его на реках с различной скоростью течения воды найдет промышленное применение.A generator with reduced weight and size indicators, increased efficiency and more reliable operation, which allows you to change the low-speed when using it on rivers with different speeds of water flow, will find industrial application.
Источники информации:Information sources:
1. Синхронный электрический генератор, авт. свид. СССР N 1169094, Б.И. N27, 1985 г.1. Synchronous electric generator, ed. testimonial. USSR N 1169094, B.I. N27, 1985
2. Многополюсный, тихоходный, торцевой, синхронный генератор, патент RU 2152118, МПК-7, Н02К 19/16, Н02К 23/542. Multipolar, low-speed, end, synchronous generator, patent RU 2152118, MPK-7, Н02К 19/16, Н02К 23/54
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108782/07U RU108241U1 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | SILENT SIDE SYNCHRONOUS GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011108782/07U RU108241U1 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | SILENT SIDE SYNCHRONOUS GENERATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU108241U1 true RU108241U1 (en) | 2011-09-10 |
Family
ID=44758154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011108782/07U RU108241U1 (en) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | SILENT SIDE SYNCHRONOUS GENERATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU108241U1 (en) |
-
2011
- 2011-03-09 RU RU2011108782/07U patent/RU108241U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105245073B (en) | Stator permanent magnetic type double-salient-pole disc type electric machine | |
US8461730B2 (en) | Radial flux permanent magnet alternator with dielectric stator block | |
JPWO2008117631A1 (en) | Permanent magnet generator and wind power generator using it | |
JP2015039270A (en) | Generator | |
CN105071562A (en) | Stator permanent magnet type field modulation motor | |
CN103762758A (en) | Rotor magnet-gathering type horizontal magnetic-flow permanent-magnet disc wind driven generator | |
CN103607059A (en) | Stator poly magnetic type magnetic flux switching transverse magnetic flux permanent magnet wind power generator | |
CN104578634A (en) | Iron-core-free dual-air-gap axial magnetic flux permanent magnetic wind driven generator | |
CN102904405B (en) | Birotor synchronous generator | |
RU2012137168A (en) | ELECTROMAGNETIC DEVICE | |
CN103780036A (en) | Dual-stator structure type high temperature superconducting permanent magnet wind driven generator | |
CN204858923U (en) | A directly drive formula permanent magnetism AC servo motor for forging press | |
CN106655553A (en) | Motor with composite structure | |
RU2534046C1 (en) | Electric power generator | |
CN203734486U (en) | High-temperature superconductive permanent-magnetic aerogenerator with double-stator structure | |
EP2879281A1 (en) | Permanent magnet rotary electrical machine and wind-power generation system | |
RU2152118C1 (en) | Slow-speed overhung multipole synchronous generator | |
RU2446548C1 (en) | Low-speed end synchronous generator | |
RU108241U1 (en) | SILENT SIDE SYNCHRONOUS GENERATOR | |
CN102403860A (en) | Equal pole single-section and double-section reluctance generator | |
WO2012121685A2 (en) | Low-speed multipole synchronous generator | |
KR101818297B1 (en) | Rotating Armature Type Wind Power Generator with Dual Field Windings | |
RU116714U1 (en) | MAGNETO-DISK MACHINE | |
CN101924439B (en) | Novel direct-current motor | |
Wu et al. | Design of a large commercial pmsg-based wind generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140310 |