RU115977U1 - Магнитоэлектрический генератор - Google Patents
Магнитоэлектрический генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU115977U1 RU115977U1 RU2011149600/07U RU2011149600U RU115977U1 RU 115977 U1 RU115977 U1 RU 115977U1 RU 2011149600/07 U RU2011149600/07 U RU 2011149600/07U RU 2011149600 U RU2011149600 U RU 2011149600U RU 115977 U1 RU115977 U1 RU 115977U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permanent magnets
- ring
- windings
- row
- rotor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
1. Магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, кольцевые обмотки попарно вставлены друг в друга, при этом расстояние ℓ между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, отличающийся тем, что постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду примыкают друг к другу. !2. Магнитоэлектрический генератор по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду примыкают друг к другу смежными боковыми гранями.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использована, в частности, в ветроэнергетических установках.
Известен низкооборотный магнитоэлектрический генератор, содержащий кольцеобразный ряд обмоток статора на железных сердечниках из листов или прессованного порошка железа, и соответствующий кольцеобразный ряд постоянных магнитов ротора, в частности, синхронная машина с постоянной намагниченностью для синусоидального напряжения, обмотки выполнены сосредоточенными, а не распределены в пазах, сердечники с обмотками чередуются с железными сердечниками без обмоток, так что на каждом втором железном сердечнике имеется обмотка, число промежутков между сердечниками отличается от числа полюсов, при этом число промежутков между сердечниками s и число полюсов p следует выражениям |s-p|=2• и s=12•n•m, где n и m - натуральные числа, причем машина рассчитана на трехфазное напряжение с последовательным соединением соседних катушек для получения m таких групп на фазу, которые могут быть соединены последовательно или параллельно, RU 2234788 C2.
Недостатком этого генератора является низкий коэффициент полезного действия (к.п.д.), поскольку обмотки в кольцеобразном ряду находятся на значительном расстоянии друг от друга, и в момент нахождения магнитов в промежутке между обмотками ЭДС в них не индуцируется.
Известен также магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины в виде соединенных друг с другом дисков, между которыми размещены обмотки; статор имеет магнитопроводы в виде плоских колец, RU 2168062.
Данное техническое решение имеет тот же недостаток, что и описанный выше аналог (RU 2234788 C2): низкий коэффициент полезного действия по той же причине. Кроме того, при прохождении постоянных магнитов ротора над сердечниками обмоток статора имеет место взаимное притяжение постоянных магнитов ротора и сердечников обмоток статора (так называемый эффект «залипания» ротора), что затрудняет пуск генератора и создает интенсивный шум при его работе.
Некоторое повышение к.п.д. генератора, уменьшение пускового момента и уровня шума в процессе работы обеспечивает магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, расположенных в каждом ряду эквидистантно, полярность постоянных магнитов каждого ряда чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, кольцевые обмотки попарно вставлены друг в друга, при этом расстояние ℓ между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, RU 2427067 C1.
Данное устройство принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
В этом магнитоэлектрическом генераторе постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду расположены эквидистантно друг относительно друга. Промежутки между постоянными магнитами в каждом ряду соответствуют размерам магнита. При вращении ротора эти пустые промежутки не индуцируют электродвижущую силу (ЭДС) в обмотках статора, что снижает мощность электрического генератора.
Задачей настоящей полезной модели является увеличение мощности магнитоэлектрического генератора при сохранении его габаритов.
Согласно полезной модели в магнитоэлектрическом генераторе, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси 10 вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, кольцевые обмотки попарно вставлены друг в друга, при этом расстояние ℓ между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду примыкают друг к другу; постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду примыкают друг к другу смежными боковыми гранями.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - вид сбоку, вариант по п.1 формулы полезной модели;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
на фиг.3 - вид сбоку, вариант по п.2 формулы полезной модели;
на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3;
на фиг.5 - смежные кольцевые обмотки, сопряженные друг с другом, в аксонометрии;
на фиг.6 - смежные кольцевые обмотки, вид в плане;
на фиг.7 - разрез В-В на фиг.6.
Ротор магнитоэлектрического генератора выполнен из двух параллельных дисков 1 и 2, закрепленных на валу 10. В конкретном примере диски 1 и 2 выполнены из электротехнической стали. На обращенных друг к другу поверхностях дисков 1 и 2 размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов 3 и 4, соответственно. В каждом кольцевом ряду магниты 3 и 4 примыкают друг другу. В варианте по фиг.1, 2 постоянные магниты 3 и 4 имеют форму прямоугольника и примыкают друг к другу углами. В варианте по фиг.3, 4 постоянные магниты 3 и 4 имеют форму трапеций и примыкают друг к другу смежными боковыми гранями. В варианте по фиг.1, 2 между постоянными магнитами 3 и 4 остаются относительно небольшие треугольные промежутки, в варианте по фиг.3, 4 между магнитами 3 и 4 имеются весьма небольшие зазоры (0,1-0,2 мм), заполняемые эпоксидным компаундом. Полярность постоянных магнитов 3 и 4 в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов 3 и 4 одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов 3 и 4 другого ряда. Статор электрического генератора содержит две параллельные пластины 5 и 6, между которыми размещены кольцевые обмотки 7, которые выполнены в форме равнобедренных трапеций. Боковые стороны 8, 9 трапеций расположены радиально относительно продольной оси вращения ротора, участки 11, 12 обмоток 7 в основаниях трапеций выгнуты по дуге (фиг.5). Обмотки 7 попарно сопряжены друг с другом: вставлены друг в друга (фиг.5, 6), при этом расстояние ℓ между участками 11, 12 обмоток 7 превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов 3 и 4 (фиг.4, 6). Вышерасположенные обмотки 7 укреплены на пластине 5, а нижерасположенные обмотки 7 - на пластине 6.
Магнитоэлектрический генератор работает следующим образом. При вращении ротора с валом 10 магнитные силовые линии постоянных магнитов 3, 4 пересекают витки кольцевых обмоток 7 и индуцируют в обмотках 7 ЭДС. Поскольку боковые стороны 8, 9 кольцевых обмоток 7 расположены между полюсами магнитов 3 и 4 с разной полярностью, происходит индуцирование разнонаправленной ЭДС в боковых сторонах 8, 9 обмоток 7 (показано стрелками на фиг.6). Таким образом в каждой обмотке 7 протекает кольцевой электрический ток. Обмотки 7, укрепленные на пластине 5, соединены между собой, аналогичным образом соединены между собой обмотки 7, укрепленные на пластине 6.
Поскольку проводники обмоток 7 равномерно заполняют кольцеобразный зазор между движущимися магнитами 3, 4 (фиг.5), образуя однородную среду для движущихся магнитов 3, 4, в данной конструкции отсутствуют так называемые «залипания» ротора, что в конечном итоге обеспечивает бесшумную и плавную работу генератора.
Реализация отличительных признаков полезной модели, а именно то обстоятельство, что постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду примыкают друг к другу, обеспечивает важный технический результат - более равномерное индуцирование ЭДС в обмотках 7, и, соответственно, повышение мощности генератора.
В таблице 1 приведены значения мощности опытного образца магнитоэлектрического генератора в зависимости от числа оборотов ротора в сопоставлении с прототипом.
Для изготовления устройства использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данная полезная модель соответствует критерию «Промышленная применимость».
Таблица 1. | |||
Количество оборотов в мин. | Мощность, Вт | ||
Вариант по п.1 формулы полезной модели | Вариант по п.2 формулы полезной модели | Прототип | |
120 | 108 | 109 | 48 |
275 | 238 | 241 | 116 |
550 | 480 | 483 | 218 |
Claims (2)
1. Магнитоэлектрический генератор, ротор которого снабжен постоянными магнитами, а статор содержит две параллельные пластины, между которыми размещены кольцевые обмотки, ротор выполнен из двух закрепленных на валу параллельных дисков, на каждом из которых на обращенных друг к другу поверхностях размещены кольцеобразные ряды постоянных магнитов, полярность постоянных магнитов в каждом ряду чередуется, при этом полюса постоянных магнитов одного ряда обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого ряда, а кольцевые обмотки статора выполнены в форме равнобедренных трапеций, боковые стороны которых расположены радиально относительно оси вращения ротора, а участки кольцевых обмоток в основаниях трапеций выгнуты по дуге, кольцевые обмотки попарно вставлены друг в друга, при этом расстояние ℓ между участками кольцевых обмоток в основаниях трапеций превышает ширину b кольцеобразного ряда постоянных магнитов, отличающийся тем, что постоянные магниты в каждом кольцеобразном ряду примыкают друг к другу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149600/07U RU115977U1 (ru) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Магнитоэлектрический генератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149600/07U RU115977U1 (ru) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Магнитоэлектрический генератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU115977U1 true RU115977U1 (ru) | 2012-05-10 |
Family
ID=46312823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149600/07U RU115977U1 (ru) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Магнитоэлектрический генератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU115977U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560529C1 (ru) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | Сергей Михайлович Есаков | Магнитоэлектрический генератор |
-
2011
- 2011-12-05 RU RU2011149600/07U patent/RU115977U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2560529C1 (ru) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | Сергей Михайлович Есаков | Магнитоэлектрический генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2427067C1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU109349U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
KR101173107B1 (ko) | 발전기 | |
RU2494520C2 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU2581338C1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
WO2016004823A1 (zh) | 一种定子及无刷直流电机、三相开关磁阻和罩极电机 | |
RU2515998C1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU2474032C2 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU94083U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU2506688C2 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU115978U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
EP2212986A2 (en) | Alternator with angularly staggered stator stages | |
CN102403857A (zh) | 绕组磁路互补的定子表面贴装式双凸极永磁电机 | |
MX2011002583A (es) | Rotor de iman permanente y motor que lo utiliza. | |
RU158144U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU115977U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU152538U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU127265U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU175895U1 (ru) | Кольцевая оботка якоря электрической машины | |
RU157778U1 (ru) | Тихоходный магнитоэлектрический генератор | |
RU143802U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU2564511C1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU111365U1 (ru) | Электрогенератор | |
RU139411U1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
RU124519U1 (ru) | Система возбуждения торцевой магнитоэлектрической машины |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141206 |