Синхронные двигатели и генераторы: ..конструктивное сопряжение с машиной возбуждения – H02K 19/38

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам постоянного тока. Предлагаемый аксиальный бесконтактный двигатель-генератор содержит корпус и ротор, на котором установлены постоянный аксиальный многополюсный магнит индуктора подвозбудителя и аксиальные вращающиеся магнитопроводы возбудителя и основного генератора. При этом согласно данному изобретению в корпусе со стороны постоянного многополюсного магнита индуктора подвозбудителя установлен боковой аксиальный магнитопровод с одной активной торцовой поверхностью с многофазной обмоткой в пазах. Постоянный магнит индуктора подвозбудителя выполнен с датчиками положения ротора, каждый из которых состоит из чувствительного элемента, закрепленного на постоянном многополюсном магните индуктора подвозбудителя по внешнему радиусу, и сигнальной обмотки, установленной посредством штанги на внутренней поверхности корпуса на линии пересечения плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора и проходящей через оси симметрии чувствительных элементов, с внутренней поверхностью корпуса. Каждая сигнальная обмотка равноудалена от соседних сигнальных обмоток. В нижней части корпуса установлен блок управления. Технический результат - обеспечение возможности выполнения одной аксиальной электрической машиной двух функций: преобразования механической энергии вращения в электрическую энергию постоянного тока высокого качества и преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую энергию вращения при одновременном повышении надежности работы электрической машины, упрощении технологии ее производства и снижении стоимости. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к синхронным машинам с комбинированным возбуждением. Согласно данному изобретению на якоре синхронной машины, содержащем многофазную якорную обмотку и торцевой шихтованный сердечник с многофазной подвозбудительной обмоткой, последняя совмещена с якорной обмоткой на части активной длины сердечника якоря и составляет часть активной длины ее витка. Магнитопровод ротора с постоянными магнитами выполнен укороченным, образуя свободную кольцевую зону на части активной длины сердечника якоря, в которой установлен дополнительный кольцевой магнитопровод когтеобразного типа, закрепленный на роторе. В кольцевом магнитопроводе в его внутренней кольцевой полости установлен закрепленный на статоре магнитопровод с тороидальной обмоткой возбуждения, которая соединена с системой управления и регулирования машины. При работе синхронной машины подвозбудительное звено когтеобразного типа с тороидальной обмоткой создает дополнительный регулируемый магнитный поток, направление которого может быть согласным или встречным с основным потоком постоянных магнитов, что обеспечивает работу синхронной машины как в нормальных, так и в анормальных режимах работы с возможностью гашения поля возбуждения. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в расширении диапазона регулирования выходного напряжения с одновременным обеспечением возможности гашения поля возбуждения. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. Техническим результатом заявленного изобретения является существенное улучшение пусковых, регулировочных характеристик, а также повышение его КПД. Технический результат достигается тем, что в конструкции предложенной машины предусмотрен вспомогательный двигатель со специальным возбуждением, который в ее работе часть нагрузки берет на себя. Это связано прежде всего с тем, что в обмотках ее статора и ротора при этом не будут наводиться противоЭДС (токов). Прямые и обратные активные провода обмоток соответствующих якорей основного генератора и специального возбудителя уложены в пазы соответствующих магнитопроводов в таком порядке, что наводимые в них в рабочем режиме пары положительных и отрицательных полуволн якорных токов основного генератора и специального возбудителя сдвинуты по фазе на 45°. При этом прямые и обратные активные провода обмотки якоря основного генератора уложены в противоположных пазах его магнитопровода последовательно и представляют из себя одну целую обмотку. В том же порядке уложены активные провода обмотки подвижного якоря специального возбудителя. Обмотки всех четырех явно выраженных электромагнитных полюсов статора вспомогательного двигателя соединены между собой последовательно, и каждые рядом стоящие из них намотаны в противоположных направлениях. В таком же порядке намотаны и соединены обмотки ротора. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для возбуждения и пуска синхронных бесконтактных электрических машин специального назначения, например в бортовых системах переменного тока постоянной частоты 400 Гц. Технический результат - расширение функциональных возможностей возбудителя за счет обеспечения работы в двигательном и генераторном режимах при уменьшении расхода материалов, повышении КПД, упрощении конструкции и снижении материалоемкости изготовления возбудителя. Устройство включает основную синхронную машину (1), обращенный синхронный возбудитель (2) основной синхронной машины в общей магнитной системе с асинхронным подвозбудителем, выполненным в виде асинхронного двигателя, обмотку возбуждения синхронного возбудителя, расположенную на роторе обмотку, вращающийся полупроводниковый преобразователь и регулятор возбуждения. Оно снабжено коммутатором режимов (7), измерителем (8) частоты вращения ротора основной синхронной машины с входом и выходом и переключателями (9, 10) обмотки, при этом последняя выполнена в виде катушечных групп в неявнополюсной магнитной системе статора и ротора, а магнитная система выполнена совмещенной по магнитным потокам с меньшим числом полюсов для двигательного режима работы и большим числом полюсов для генераторного режима работы. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам постоянного тока. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в расширении области применения генератора за счет стабилизации выходного напряжения. Предлагаемый стабилизированный аксиальный генератор постоянного тока содержит корпус, подвозбудитель, возбудитель и основной генератор, у которого внутренний магнитопровод, боковой магнитопровод с одной активной торцовой поверхностью и боковой магнитопровод с двумя активными торцовыми поверхностями выполнены аксиальными. При этом, согласно данному изобретению, в пазы бокового аксиального магнитопровода с двумя активными торцовыми поверхностями со стороны внутреннего аксиального магнитопровода уложена дополнительная обмотка возбуждения возбудителя, а в нижней части корпуса генератора установлен регулятор напряжения, состоящий из измерителя отклонений напряжения, предварительного усилителя, блока усиления мощности и силовой части. Измеритель отклонений напряжения включен на выходное напряжение генератора, а дополнительная обмотка возбуждения возбудителя подключена к силовой части регулятора напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромеханическим преобразователям энергии, и может быть использовано в качестве преобразователя механической энергии вращения, подаваемой на механический вход машины, и электрической энергии постоянного тока, одновременно подаваемой на ее электрический вход, в суммарную электрическую энергию переменного тока. Аксиальная двухвходовая бесконтактная электрическая машина-генератор содержит корпус, постоянный многополюсный магнит индуктора подвозбудителя, боковой аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря подвозбудителя, однофазной обмоткой возбуждения возбудителя и дополнительной обмоткой возбуждения возбудителя, которая подключается к источнику постоянного тока через контакты, внутренний аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря возбудителя и однофазной обмоткой возбуждения основного генератора, боковой аксиальный магнитопровод с многофазной обмоткой якоря основного генератора, вал, закрепленный в подшипниковых узлах и жестко связанный с постоянным многополюсным магнитом индуктора подвозбудителя и с внутренним аксиальным магнитопроводом посредством соответствующих дисков. Однофазная обмотка возбуждения возбудителя подключается к многофазной обмотке якоря подвозбудителя через многофазный двухполупериодный выпрямитель. Однофазная обмотка возбуждения основного генератора подключается к многофазной обмотке якоря возбудителя через многофазный двухполупериодный выпрямитель. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении возможности суммирования и преобразования механической энергии (например, энергии ветра) и электрической энергии постоянного тока в электрическую энергию многофазного переменного тока, упрощении технологии изготовления магнитной системы, улучшении качества генерируемого напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности - к синхронным электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов, которые наряду с известными достоинствами обладают и некоторыми недостатками, в частности - довольно сложными пусковыми и регулировочными характеристиками и относительно низким КПД. В целях сохранения положительных и уменьшения отрицательных качеств бесконтактных электрических машин (БЭМ) с постоянными магнитами и БЭМ с обмотками возбуждения были созданы БЭМ с комбинированным возбуждением. Недостатки этих машин заключаются в потреблении большой реактивной энергии из внешней сети при работе, а также в существенной асимметрии магнитной цепи. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в улучшении пусковых и регулировочных характеристик и заметном повышении КПД бесконтактных магнитоэлектрических машин с комбинированным возбуждением. Указанный технический результат достигается тем, что в конструкции предложенной машины обмотки статора и ротора силового агрегата имеют индивидуальные возбудители, у которых обмотки якорей имеют форму полого цилиндра и находятся между полюсами постоянных магнитов их индукторов и внешними магнитопроводами. Магнитоэлектрическая машина с комбинированным возбуждением работает от взаимодействии явно выраженных электромагнитных полюсов статора и ротора силового агрегата, у первых из которых полярности за один оборот меняются восемь раз, а у вторых - четырежды. Причем неподвижные полюса статора и подвижные ротора свои знаки меняют в разное время и в разных фазах. Поэтому впереди полюсов ротора всегда будут неподвижные полюса статора с противоположными им полярностями, а сзади них будут полюса статора с одинаковыми им полярностями, от чего на каждый электромагнитный явно выраженный полюс ротора силового агрегата всегда действуют две положительные силы, направленные в одну сторону по ходу вращения вала. Эти силы пропорциональны магнитным проницаемостям сердечников электромагнитных полюсов статора и ротора силового агрегата в предлагаемой электрической машине. 4 ил.

Настоящее изобретение относится к области электротехники, в частности к оборудованию для генераторов с большим порядком фаз, и касается получения электрической мощности с помощью синхронных генераторов, вырабатывающих мощность через статический частотный конвертор и образующих отличную от сетевой частоту. Предлагаемый генератор (1) с большим порядком фаз содержит ротор и статор для преобразования механической мощности в многофазный переменный ток (6), предпочтительно матричный конвертер (3) для преобразования многофазного переменного тока (6) в требуемый выходной переменный ток (7), при этом статор содержит сердечник с выполненной в нем цилиндрической сверловкой, стержень статора имеет множество разнесенных между собой параллельных пазов, расположенных по оси вдоль стержня статора и открытых со стороны сверловки, причем в пазы статора заведено множество обмоточных стержней статора, при этом обмотки статора, образующие фазы многофазного переменного тока (6), соединены треугольником, а многофазный переменный ток (6) содержит более трех фаз. Также изобретение раскрывает к способу эксплуатации такого устройства и модификацию соединенного в «звезду» статора. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, - существенное снижение искажений выходных спектров, а также обеспечение гибкости диапазона частот. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных бесконтактных генераторах промышленной и повышенной частоты. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей источника за счет подключения двигательной нагрузки соизмеримой мощности. Автономный бесконтактный синхронный генератор содержит индуктор с обмоткой возбуждения возбудителя, основной обмоткой и дополнительной обмоткой. Дополнительная обмотка соединена с трехфазным выпрямителем, а выход последнего - с молекулярным накопителем энергии и инвертором напряжения. Выход инвертора соединен с основной обмотки. Обмотка возбудителя через регулирующий элемент импульсного регулятора тока возбуждения соединена с источником постоянного тока. Вход импульсного регулятора тока возбуждения соединен с основной обмотки. Электрически совмещенная обмотка возбуждения и возбудителя якоря через выпрямитель замыкается на нулевую точку. Число пар полюсов дополнительной обмотки индуктора и напряжение равны числу пар полюсов и напряжению основной обмотки. Вход импульсного регулятора тока возбуждения соединен с основной обмотки индуктора, тем самым реализуется отрицательная обратная связь по выходному напряжению. Напряжение молекулярного накопителя энергии равно необходимому допустимому напряжению. Инвертор напряжения снабжен схемой управления стабилизации частоты и напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для проектирования синхронных машин малой и средней мощности, преимущественно генераторов для автономных электростанций. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей источника за счет подключения двигательной нагрузки соизмеримой мощности. Синхронный генератор содержит ротор с обмоткой возбуждения, статор с основной обмоткой, которая фазными выводами подключена к нагрузке и через первый трехфазный мостовой выпрямитель к делителю напряжения, который подключен ко входу дискретной схемы управления. Дополнительная обмотка статора через второй трехфазный мостовой выпрямитель соединена с молекулярным накопителем энергии, который соединен со входом трехфазного инвертора напряжения. Выход инвертора соединен с нагрузкой и с основной обмоткой. Обмотка возбуждения ротора через регулирующий элемент, например транзистор, соединена с источником постоянного тока. Дополнительная и основная обмотки статора смещены между собой на 90 эл. градусов. Фазные напряжения этих обмоток равны. В качестве молекулярного накопителя энергии использован накопитель на соответствующие напряжения и энергию. Трехфазный инвертор напряжения может содержать ШИМ или ШИР стабилизации частоты и напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электрообеспечения. Технический результат состоит в увеличении времени постоянного вращения вала электродвигателя. Система электропитания состоит из источника постоянного тока, реостата, автоматического расцепителя, электродвигателя, синхронного генератора с возбудителем, трехфазного выпрямителя со сглаживающим фильтром и потребляемых узлов. Синхронный генератор с возбудителем жестко связан с электродвигателем и имеет первый, второй и третий выходы, соединенные соответственно с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов. Выход источника постоянного тока соединен через реостат с первым входом автоматического расцепителя, второй вход и выход которого соответственно соединены с выходом трехфазного выпрямителя со сглаживающим фильтром и с входом электродвигателя. Первый и второй входы и первый и второй выходы первого трансформаторного феррорезонансного стабилизатора напряжения соответственно соединены с первым и вторым выходами синхронного генератора с возбудителем и с первым и вторым входами трехфазного выпрямителя с сглаживающим фильтром. Второй вход последнего также соединен с первым выходом второго трансформаторного феррорезонансного стабилизатора, второй выход которого соединен с третьим входом трехфазного выпрямителя. Первый и второй входы второго стабилизатора соответственно соединены со вторым выходом синхронного генератора с возбудителем и с третьим его выходом. 1 ил.