RU2406211C1 - Synchronous generator - Google Patents

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: syncronous generator includes stator magnet core made from laminated electrical steel having explicit poles where stator windings are situated, and rotor including rotor ferro-magnetic bushing where excitation poles are located. Besides according to the invention, ferro-magnetic shields are located at both sides of each pole. The said rotor bushing is manufactured with radial grooves being located under each excitation pole to ensure full excitation flowing through rotor poles and stator winding flows through the said shields and rotor bushing with maximum possible distance of stator flow in rotor bushing from excitation poles.

EFFECT: improved effectiveness of synchronous generators defined as ratio of available mechanical power produced by generator to mechanical power consumed by generator.

4 dwg

Description

Изобретение связано с использованием синхронных машин специальной конструкции НО2К 21/27.The invention relates to the use of synchronous machines of a special design HO2K 21/27.

Наиболее близким решением к заявленному изобретению является патент на «компенсированный двухфазный генератор повышенной эффективности» RU 2317628 от 31.03.2006 г. (автор Бихман Р.И.), который следует принять за прототип.The closest solution to the claimed invention is a patent for "compensated two-phase generator of increased efficiency" RU 2317628 from 03/31/2006 (author Bihman RI), which should be taken as a prototype.

Отличием заявленного изобретения от прототипа является конструкция ротора генератора, заключающаяся в установке на втулке ротора (6) с обеих сторон полюсов возбуждения экранов из ферромагнитного материала (5), в которой выполнены пазы специальной конфигурации (8).The difference between the claimed invention and the prototype is the design of the rotor of the generator, which consists in installing on the sleeve of the rotor (6) on both sides of the excitation poles of the shields of ferromagnetic material (5), in which grooves of a special configuration (8) are made.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, состоит в создании синхронных генераторов с максимальной эффективностью (Э), т.е. отношением полезной электрической мощности, генерируемой в генераторе (Р_{эл.полез}), к механической мощности, потребляемой генератором (Р_{мех.потр}).The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to create synchronous generators with maximum efficiency (E), i.e. the ratio of the useful electric power generated in the generator (P _el.polez ), to the mechanical power consumed by the generator (P _mech.potr ).

Заявленный синхронный генератор состоит из статора из шихтованной тонколистовой электротехнической стали, включающего спинки статора (1), явно выраженные полюса статора (2) и обмотки статора (3), наматываемые вокруг полюсов статора, и ротора, включающего полюса возбуждения (4), в количестве кратном двум, экраны с обеих сторон полюсов возбуждения из ферромагнитного материала (5) и втулку ротора (6), изготавливаемую из ферромагнитного материала с пазами специальной конфигурации под каждым полюсом возбуждения.The claimed synchronous generator consists of a stator made of burdened sheet steel, including stator backs (1), pronounced stator poles (2) and stator windings (3) wound around the stator poles, and a rotor including excitation poles (4), in the amount a multiple of two, the screens on both sides of the excitation poles are made of ferromagnetic material (5) and the rotor sleeve (6) is made of ferromagnetic material with grooves of a special configuration under each excitation pole.

Указанная конструкция ротора обеспечивает минимальный тормозной момент генератора за счет прохождения полного потока возбуждения (F_воз) через полюса ротора, а также прохождение потока обмотки статора (F_стат) по экранам полюсов ротора и втулке ротора с максимально возможным удалением F_стат во втулке ротора от полюсов возбуждения.The indicated rotor design provides the minimum braking torque of the generator due to the passage of the full excitation flux (F _w ) through the rotor poles, as well as the passage of the stator winding flow (F _stat ) along the rotor pole shields and the rotor hub with the maximum possible removal of F _stat in the rotor hub from the poles excitement.

На фиг.1 приведено схематическое изображение поперечного сечения предлагаемой конструкции для двухфазного синхронного генератора с числом пар полюсов Р=3.Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of the proposed design for a two-phase synchronous generator with the number of pairs of poles P = 3.

На полюсах статора указана принадлежность расположенных на них обмоток к фазам 1 и 2.At the poles of the stator, the affiliation of the windings located on them to phases 1 and 2 is indicated.

На фиг.2а, 2b и 2с показаны пути основных магнитных потоков возбуждения F_воз (сплошными линиями) и потоков обмоток статора F_стат (пунктирными линиями) на линейных развертках фрагментов ротора и статора для основных положений ротора относительно статора для двухфазного генератора.On figa, 2b and 2c shows the paths of the main magnetic fluxes of excitation F _cart (solid lines) and the stator winding fluxes F _stat (dashed lines) on the linear sweeps of the fragments of the rotor and stator for the main positions of the rotor relative to the stator for a two-phase generator.

На фиг.2а показано среднее положение ротора при F_воз и F_стат, не равных нулю.On figa shows the average position of the rotor at F _cart and F _stat , not equal to zero.

На фиг.2b показано положение ротора при отсутствии продольной составляющей F_воз в полюсах статора и максимальном потоке F_стат.On fig.2b shows the position of the rotor in the absence of a longitudinal component F _W in the poles of the stator and the maximum flow F _stat .

На фиг.2с показано положение ротора при максимальном F_воз в полюсах статора и отсутствии F_стат.On figs shows the position of the rotor with a maximum F _cart in the poles of the stator and the absence of F _stat .

На фиг.1 приняты следующие обозначения:In figure 1, the following notation:

1 - спинка статора; 2 - полюса статора; 3 - обмотки статора; 4 - полюса возбуждения; 5 - ферромагнитные экраны; 6 - втулка ротора; 7 - вал генератора; 8 - пазы во втулке ротора под полюсами возбуждения.1 - back of the stator; 2 - stator poles; 3 - stator windings; 4 - poles of excitation; 5 - ferromagnetic screens; 6 - rotor sleeve; 7 - generator shaft; 8 - grooves in the rotor sleeve under the excitation poles.

Claims (1)

Синхронный генератор, содержащий магнитопровод статора из шихтованной электротехнической стали с явно выраженными полюсами, на которых размещены обмотки статора, и ротор, включающий втулку ротора из ферромагнитного материала, на которой размещены полюса возбуждения, отличающийся тем, что с обеих боковых сторон каждого полюса размещены экраны из ферромагнитного материала, а указанная втулка ротора выполнена с радиальными пазами под каждым полюсом возбуждения для обеспечения прохождения полного потока возбуждения через полюса ротора, а также прохождения потока обмотки статора по указанным экранам и втулке ротора с максимально возможным удалением потока статора во втулке ротора от полюсов возбуждения. A synchronous generator comprising a stator magnetic circuit from burdened electrical steel with distinct poles on which stator windings are placed, and a rotor including a rotor sleeve of ferromagnetic material on which excitation poles are placed, characterized in that screens from both sides of each pole are arranged with ferromagnetic material, and the specified rotor sleeve is made with radial grooves under each pole of the excitation to ensure the passage of the full flow of excitation through the poles of the rotor, as well as the passage of the stator winding flow through said screens and the rotor hub with the maximum possible removal of the stator flux in the rotor hub from the excitation poles.

Images