Способ возбуждения генератора постоянного тока и генератор, реализующий его

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения генератора постоянного тока, который может быть использован как сварочный. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в уменьшении габаритов генератора. Данный технически результат достигается тем, что в предлагаемом генераторе постоянного тока, содержащем ротор и статор зубчатого вида, силовые обмотки, включенные параллельно между собой через разделительные диоды и расположенные каждая на своей группе зубьев статора, а также обмотки подмагничивания, согласно данному изобретению, группы зубьев статора и ротора разделены на отдельные секции, расположенные вдоль вала. Возбуждение данного генератора осуществляется при получении эдс в силовых обмотках статора в моменты размыкания зубьев статора и ротора с начальной намагниченностью, на которых эти обмотки расположены, при этом вырабатываемый первой из кругового ряда силовых обмоток ток нагрузки намагничивает зубья следующей по очереди работы обмотки, полюса перед которой в данный момент смыкаются, и так далее по круговой цепочке. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике.

Известны генераторы вентильно-индукторного типа, которые вырабатывают ток при модуляции магнитного потока обмотки возбуждения через силовые обмотки. При этом зубцы ротора и статора, двигаясь относительно друг друга, меняют магнитное сопротивление системы ротор-статор. Это различные сварочные генераторы, генераторы автомобилей.

Например, известные автомобильные генераторы, имеющие, как правило, три группы зубьев статора с расположенными на них обмотками. Эти зубья проходят насквозь всего статора, как и зубья ротора, разделены эти группы между собой через какой-то угол в плоскости вращения.

Они имеют массивную обмотку возбуждения (ОВ), которая питается выпрямленным током с силовых обмоток и вырабатывают переменный ток, кроме этого они ограничены своей конструкцией в увеличении одновременно работающих зубьев («Генератор сварочный. ГД - 2×250. Техническое описание» Уралтермосвар, 2001 г., и патент 2124799).

Целью данного изобретения является уменьшение габаритов ОВ и всего генератора.

Указанная цель достигается тем, что вырабатываемый первой из кругового ряда силовых обмоток ток нагрузки намагничивает зубья следующей по очереди работы обмотки, полюса перед которой в данный момент смыкаются и т.д. по круговой цепочке. Индукция в силовых обмотках возникает при цикле размыкания зубьев ротора и статора, которые при этом размагничиваются и создают эдс в обмотке. При этом возбуждение происходит по цепочке от одной группы полюсов к другой за счет обмоток подмагничивания. Возникающий при этом ток подмагничивает начальное поле. Магнитное поле в системе ротор-статор, таким образом, будет не переменным, а пульсирующим.

Этот способ реализуется генератором, у которого в отличие от аналогов группы зубьев статора и ротора не сквозные вдоль всего статора, а разделены на отдельные секции, расположенные вдоль вала генератора. ЭДС при росте числа полюсов возрастает, т.к. изменение магнитного потока от минимума до максимума происходит за меньшее время.

На фиг.1 дан разрез генератора, состоящего из трех секций, работающих поочередно - вдоль вала. Каждая из секций имеет свой участок статора - 1, 11 и 12; ротора - 2, 21 и 22, сидящих на валу 4. Секции статора 1, 11 и 12 зафиксированы между собой и корпусом 6 штифтами 5. Зубья статора разных секций образуют одну линию. Зубья ротора от секции к секции сдвинуты на 2/3 хода цикла. Когда одна из секций начинает генерацию, зуб ротора находится против зуба статора, другая уже прошла 2/3 хода и генерирует эдс. Ход цикла равен 15° от начала до конца генерации при размыкании зубьев.

На фиг.2 - сечение генератора поперек вала. Здесь видна секция ротора 2, статора 1 и силовая обмотка одной секции 3 генератора, уложенная в 4-х пазах статора. Обмотка одной секции в данном случае состоит из 4-х частей 7, соединенных последовательно или параллельно в зависимости от требуемого выходного напряжения. Эти части охватывают по три зуба статора и навиты так, чтобы магнитное поле замыкалось, как показано на фиг.2.

На фиг.3 показана схема электрических соединений силовых обмоток трех секций статора 3, 31, 32.

Д1, Д2, Д3 - разделительные диоды. 61, 62, 63 магнитопроводы - секций генератора, состоящие из сердечников секций статора и ротора.

51, 52, 53 - обмотки подмагничивания для создания начального магнитного поля при слабой остаточной намагниченности материала, будут иметь по 2-4 витка и не представляют обычную ОВ, соединены последовательно между рабочими обмотками и нагрузкой, располагаются на полюсах, соседних по очереди работы к полюсам, с рабочих обмоток которых они питаются.

Когда вторая секция 11 только начинает генерацию, обмотка первой 3 вырабатывает ток нагрузки, который через обмотку 51 намагничивает сомкнутые полюса второй секции. По мере дальнейшего хода ротора первой секции в обмотке 3 будет падать эдс. Диод Д1 закроется, диод Д2 откроется, и будет генерировать обмотка второй секции 31, и т.д. по круговой цепочке.

1. Способ возбуждения генератора при получении ЭДС в силовых обмотках в моменты размыкания зубьев статора и ротора с начальной намагниченностью, на которых эти обмотки расположены, отличающийся тем, что вырабатываемый первой из кругового ряда силовых обмоток ток нагрузки намагничивает зубья следующей по очереди работы обмотки, полюса перед которой в данный момент смыкаются, и так далее по круговой цепочке.

2. Генератор постоянного тока, содержащий ротор и статор зубчатого вида, силовые обмотки, включенные параллельно между собой через разделительные диоды и расположенные каждая на своей группе зубьев статора, обмотки подмагничивания, отличающийся тем, что группы зубьев статора и ротора разделены на отдельные секции, расположенные вдоль вала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрическим двигателям и предназначено для приведения в движение машин и механизмов, например привода железнодорожного стрелочного перевода.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в переключателях отводов трансформаторов под нагрузкой. .

Изобретение относится к областям электротехники и электромашиностроения, в частности к высокомоментным и низкоскоростным электродвигателям, и может быть использовано в качестве электрического привода.

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем.

Изобретение относится к устройству и способу для управления гибридным двигателем, а более конкретно к устройству и способу для управления гибридным двигателем, в котором в роторе вместо катушки индуктивности используется постоянный магнит.

Изобретение относится к бесконтактным электродвигателям постоянного тока и может применяться в электроприводе, где необходимы сочетания качеств бесконтактного электродвигателя постоянного тока, а именно высокий ресурс, с высоким быстродействием и к.п.д., характерным для коллекторных электродвигателей с полым ротором.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах преобразовательной техники, например, в электровентиляторах постоянного тока.

Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для использования в мехатронных системах с вентильными и вентильно-индукторными двигателями. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электрическими машинами, как с коммутируемой магнитной индукцией, так и некоммутируемой магнитной индукцией, применяемыми в бытовой технике.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к асинхронным двигателям, питаемым от преобразователей частоты и используемым в системах привода с обеспечением высоких моментов при низкой частоте вращения, и позволяет повысить энергетические, массогабаритные и моментные характеристики.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к асинхронным двигателям, питаемым от преобразователей частоты и используемым в системах привода с обеспечением высоких моментов при низкой частоте вращения, и позволяет повысить энергетические, массогабаритные и моментные характеристики.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения вращающихся электрических машин, в частности двигателей, содержащих кольцеобразные статоры, расположенные вокруг оси, и два ротора, вращающиеся вокруг указанной оси.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных приводах для применения в компрессорах, холодильниках и при охлаждении продуктов и/или сжатии рабочей среды.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей выполнения устройства охлаждения вращающейся электрической машины, а также электрической машины, содержащей данное устройство охлаждения.

Изобретение относится к системам активного и пассивного увлажнения и осушения, в частности к системе и способу вращения передающего колеса, обеспечивающего теплопередачу и/или влагопередачу между двумя противоточными воздушными потоками.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией, осуществляемой с помощью полупроводниковых элементов, и может быть использовано в высокоскоростных электродвигателях постоянного тока для малогабаритных электроприводов, например в приборостроении, стоматологической технике, электроинструменте при повышенных требованиях к энергетическим показателям и динамическим характеристикам при разгоне и торможении.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электромеханического преобразователя с жидкостным охлаждением, который предназначается преимущественно для низкооборотных устройств и может быть использован, например, в качестве электродвигателя в барабанных лебедках или мотор-колесах легких транспортных средств, в качестве электрогенератора в ветроэнергетических установках или в качестве стартер-генератора в бензо- и дизель-генераторных станциях, электромобилях с комбинированной энергоустановкой, в качестве синхронного компенсатора, двигателя для лифтов и в других устройствах, где требуются высокие удельные характеристики или расширенные функциональные возможности.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании электрических машин, в частности однофазных электродвигателей с пусковой обмоткой.

Изобретение относится к области ветроэнергетики
Наверх