RU2760562C2 - Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток - Google Patents
Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760562C2 RU2760562C2 RU2020115909A RU2020115909A RU2760562C2 RU 2760562 C2 RU2760562 C2 RU 2760562C2 RU 2020115909 A RU2020115909 A RU 2020115909A RU 2020115909 A RU2020115909 A RU 2020115909A RU 2760562 C2 RU2760562 C2 RU 2760562C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- generating
- windings
- generating windings
- magnet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат: снижение энергетических затрат, необходимых для привода вращения генератора за счет отсутствия значительных моментов сопротивления вращению ротора. Согласно изобретению управляют отключением и включением генерации на генерирующих обмотках генератора от нагрузки. Съем энергии происходит только в моменты «примагничивания» магнитного полюса (магнита или электромагнита) к магнитопроводу сердечника генерирующих катушек, а в момент выхода магнита или электромагнита из взаимодействия с магнитопроводом генерирующие катушки отключены. Подключением и отключением генерирующих катушек управляют посредством механического щеточного узла с осуществлением включения при помощи транзисторных или тиристорных ключей или любыми другими способами. 10 ил.
Description
1. Название изобретения: Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток.
2. Область техники: Изобретение относится к электротехнике, электрическим машинам, генераторам электрической энергии.
3. Уровень техники: Изобретение может применяться с любыми генераторами.
4. Раскрытие изобретения: Изобретение относится к управлению электрическим генератором, электромеханическим машинам с управляемым включением и отключением генерирующих обмоток генератора в заданном секторе вращения ротора относительно статора.
5. Смыслом управления является отключение генерации на генерирующих обмотках генератора от нагрузки в фазе выхода магнита (электромагнита) из зоны взаимодействия с сердечником генерирующих обмоток и обратным включением в фазе примагничивания, (приближения) магнита (электромагнита) к сердечнику генерирующих обмоток, во время кругового циклического движения вращающейся части генерирующей электромашины. Подключением и отключением генерирующих катушек можно управлять посредством механического щеточного узла, управляемыми при помощи различных датчиков или систем положения ротора, с осуществлением включения при помощи транзисторных или тиристорных ключей или любыми другими способами. Ввиду того, что съем энергии происходит только в моменты «примагничивания» магнитного полюса (магнита или электромагнита) к магнитопроводу сердечника генерирующих катушек, а в момент выхода магнита или электромагнита из взаимодействия с магнитопроводом генерирующие катушки отключены, то значительных моментов сопротивления вращению ротора не возникает.
6. Преимущества: При увеличении потребления электрической нагрузки на приводном вале генератора не возникает значительных тормозящих моментов, остаются только моменты естественного залипания магнитов (электромагнитов) на полюсах магнитопровода. Значительно уменьшаются ударные нагрузки при генерации, что значительно увеличивает срок службы генератора.
7. Недостатками является невозможность кратковременной работы генератора при возникновении перегрузок выше номинальных значений.
Снижение вырабатываемой максимальной электроэнергии 50% и более от номинальной возможности генератора при классическом подключении.
При реализации управления на щеточном узле возникает повышенный износ и искрение щеток, так как отключение происходит в момент максимального нарастания генерируемого напряжения.
При реализации управления на силовых транзисторах ключах возникают дополнительные требования к настройке моментов из-за возникновения задержек срабатывания силовых транзисторов в максимальный момент нарастания генерируемого напряжения. Возникает дополнительный расход электроэнергии, необходимый для запитывания схем управления подключения генерирующих обмоток.
При реализации управления на тиристорах требуется сложная электронная схема управления. Возникает дополнительный расход электроэнергии, необходимый для запитывания схем управления подключением генерирующих обмоток.
8. Техническим результатом, на решение которого направленно предлагаемое изобретение, является значительное снижение энергетических затрат, необходимых для привода вращения генератора.
Краткое описание чертежей.
Рис 1. Схематичный эскиз управления однофазным генератором. С обозначением включения или отключения генераторных обмоток в секторах относительно вращения полюсов ротора и статора.
Рис 2. График выходного напряжения однофазного генератора, изображенного на Рис. 1 с обозначением состояния подключения генераторных обмоток на графике.
Рис 3. График действующих сил на привод ротора генератора при реализации управления генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток и возникающих напряжений, изображенных на Рис. 1 и Рис. 2.
Рис. 4. График действующих сил на привод ротора однофазного генератора при классическом подключении нагрузки.
Рис. 5. Схематичный эскиз реализации трехфазного генератора с реализацией управления подключения нагрузки к генерирующим обмоткам. Пунктиром выделен сектор включения обмотки для Фазы С согласно положению магнитного ротора.
Рис. 6. График выходных напряжений трехфазного генератора с реализацией управления подключения нагрузки к генерирующим обмоткам.
Рис. 7. Схематичный пример управления на базе стандартного автомобильного генератора.
Рис. 8. График выходных напряжений при управления на базе стандартного автомобильного генератора.
Рис. 9. Изображение стенда (аксиального трехфазного генератора), на котором были проведения испытаний, измерений и подтверждение предлагаемого изобретения.
Рис. 10. Изображение стенда (аксиального трехфазного генератора), на котором были проведения испытаний, измерений и подтверждение предлагаемого изобретения.
Claims (1)
- Способ управления генератором методом включения и отключения генерирующих обмоток в зависимости от положения магнитных полей возбуждающей системы относительно магнитопроводов генерирующих обмоток, заключающийся в том, что подключение и отключение генерации на генерирующих обмотках генератора производится методом замыкания и размыкания цепи генерирующих обмоток, предложенная система предназначена для отключения генерации на генерирующих обмотках генератора от нагрузки в фазе выхода магнита или электромагнита из зоны взаимодействия с сердечником генерирующих обмоток, а обратным включением - в фазе примагничивания магнита или электромагнита к сердечнику генерирующих обмоток до момента максимального приближения к полюсу генерирующих катушек во время кругового циклического движения вращающихся частей генерирующей электромашины, при этом при передаче энергии потребителю с генератора снимается только нарастающий фронт электрического напряжения, сгенерированного в момент приближения магнита или электромагнита к сердечникам генерирующих обмоток, а в момент ниспадающего фронта электрического напряжения, при выходе магнита или электромагнита из взаимодействия с магнитопроводом сердечника генерирующих обмоток при возникновении значительного сопротивления вращения ротора относительно статора, генерирующие обмотки отключены-разомкнуты от потребителя электрической энергии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115909A RU2760562C2 (ru) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115909A RU2760562C2 (ru) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020115909A3 RU2020115909A3 (ru) | 2021-10-21 |
RU2020115909A RU2020115909A (ru) | 2021-10-21 |
RU2760562C2 true RU2760562C2 (ru) | 2021-11-29 |
Family
ID=78289428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020115909A RU2760562C2 (ru) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760562C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005025050A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving method and driving apparatus of permanent magnet synchronous motor for extending flux weakening region |
RU2414047C1 (ru) * | 2009-02-20 | 2011-03-10 | Данфосс Компрессорс ГмбХ | Способ и управляющее устройство для управления электродвигателем с внутренними постоянными магнитами |
RU2477561C2 (ru) * | 2007-09-12 | 2013-03-10 | Спал Аутомотиве С.Р.Л. | Электрический привод и способ управления им |
US20140152228A1 (en) * | 2012-11-14 | 2014-06-05 | Qm Power, Inc. | Divided phase ac synchronous motor controller |
RU2689133C2 (ru) * | 2014-08-08 | 2019-05-24 | КьюЭм ПАУЭР, ИНК. | Контроллер синхронного двигателя переменного тока с разделенными фазами |
-
2020
- 2020-04-21 RU RU2020115909A patent/RU2760562C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005025050A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Driving method and driving apparatus of permanent magnet synchronous motor for extending flux weakening region |
RU2477561C2 (ru) * | 2007-09-12 | 2013-03-10 | Спал Аутомотиве С.Р.Л. | Электрический привод и способ управления им |
RU2414047C1 (ru) * | 2009-02-20 | 2011-03-10 | Данфосс Компрессорс ГмбХ | Способ и управляющее устройство для управления электродвигателем с внутренними постоянными магнитами |
US20140152228A1 (en) * | 2012-11-14 | 2014-06-05 | Qm Power, Inc. | Divided phase ac synchronous motor controller |
RU2689133C2 (ru) * | 2014-08-08 | 2019-05-24 | КьюЭм ПАУЭР, ИНК. | Контроллер синхронного двигателя переменного тока с разделенными фазами |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2020115909A3 (ru) | 2021-10-21 |
RU2020115909A (ru) | 2021-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5399067B2 (ja) | 電動機 | |
EP3376650A1 (en) | Permanent magnet starter-generator with magnetic flux regulation | |
US20140239876A1 (en) | Electric drive with reconfigurable winding | |
JP4227189B1 (ja) | 永久磁石式発電機の制御装置 | |
US11502567B2 (en) | Stator winding for a rotating electrical machine | |
Ding et al. | Performance improvement for segmented-stator hybrid-excitation SRM drives using an improved asymmetric half-bridge converter | |
MX2007006305A (es) | Control de saturacion de maquina electrica. | |
US10826408B2 (en) | Power converter, an electric power system, and a method for controlling an electric power system | |
CN110601482B (zh) | 轴向磁场飞轮脉冲同步发电机*** | |
CN112928956B (zh) | 双电气端口变磁通电机的故障电流抑制方法、***及介质 | |
US20110057534A1 (en) | Reverse electromotive force generating motor | |
RU2760562C2 (ru) | Управление генератором методом подключения и отключения генераторных обмоток | |
Li et al. | A new type of in-wheel outer rotor switched reluctance motor drive based on selective wireless power transfer technology | |
JP2014168331A (ja) | 永久磁石式回転電機及び永久磁石式回転電機ドライブシステム | |
CN109194081A (zh) | 各相隔离的五相无刷发电机 | |
KR101322514B1 (ko) | 영구 자석 발전기의 제어기 및 제어기를 구비한 영구 자석 발전기 | |
EP3832878A1 (en) | Sequential electrical braking with pulsed dc injection rotor lock mechanism | |
Yasuhiro et al. | Design of the unidirectional current type coreless DC brushless motor for electrical vehicle with low cost and high efficiency | |
EP3255779B1 (en) | Reconfigurable multi-permanent magnet generator based power generating system | |
KR20200099774A (ko) | 전동기 | |
JP4463872B1 (ja) | 永久磁石式発電機の制御装置 | |
RU2722793C1 (ru) | Устройство генерации электроэнергии | |
RU2732180C1 (ru) | Солнечный электромагнитный генератор | |
CN220139532U (zh) | 一种基于机械调磁感应子电机的电容充电脉冲电源 | |
Aimin et al. | Research and application of novel switch reluctance motor operating mechanism used in 40.5 kV HV circuit breaker |