МНОГОПОЛЮСНЫЙ ТИХОХОДНЫЙ ТОРЦЕВОЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 2000 года по МПК H02K19/16 H02K23/54 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, и касается усовершенствования конструкции синхронных генераторов, которые могут быть использованы преимущественно для получения электрической энергии в ветроагрегатах.

Известен синхронный генератор [1], выполненный по торцевому типу, содержащий ротор с постоянными магнитами и статор с катушками, расположенными по окружности. В используемой магнитной системе поток в воздушном зазоре равен потоку постоянного магнита за вычетом потока рассеяния, что предполагает относительно большие размеры магнитов системы возбуждения, а следовательно, и высокие массогабаритные показатели генератора.

Наиболее близким к заявляемому объекту является синхронный электрический генератор [2] , содержащий ротор с системой возбуждения из постоянных магнитов и статор с катушками, размещенными на сердечниках (стержнях) по окружности магнитопровода.

Размещение катушек на половине длинны стержня приводит к недоиспользованию объема стали сердечника, что в конечном счете также не позволяет координально улучшить массогабаритные показатели генератора.

Технический результат заявляемого в качестве изобретения решения заключается в уменьшении массогабаритных показателей электрического генератора.

Объект изобретения предполагает наличие ротора, выполненного в виде диска с системой возбуждения, состоящей из постоянных магнитов, закрепленных по его периферии, и статора с катушками, выполненного из двух частей с кольцевыми магнитопроводами, расположенными соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск ротора генератора; каждый магнитопровод на обращенных друг к другу сторонах имеет расположенные по окружности катушки обмотки статора, а постоянные магниты системы возбуждения установлены на диске с двух сторон и размещены по окружности через магнитопроводящие проставки.

Магнитопроводы статора выполнены из ленточной электротехнической стали.

Диск ротора выполнен из немагнитного материала, например алюминия, и имеет ребра жесткости, выполняющие функцию лопастей вентилятора.

На фиг. 1 изображен генератор в продольном разрезе, на фиг. 2 - ротор (вид сверху), на фиг. 3 - распределение магнитных потоков в воздушном зазоре магнитной системы.

Генератор содержит ротор, где на валу 1 закреплен диск 2 из немагнитного материала, например алюминия, с радиально расположенными с обеих сторон ребрами жесткости 3, выполняющими функцию лопастей вентилятора. На диске размещена система возбуждения, состоящая из постоянных магнитов 4, установленных на его периферии по окружности с обеих сторон диска одноименными полюсами навстречу друг другу через проставки 5 из магнитомягкой стали. Статор представляет собой конструкцию, состоящую из двух кольцевых магнитопроводов 6 из ленточной электротехнической стали, расположенных соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск 2 ротора. Каждый магнитопровод на обращенных друг к другу сторонах по окружности имеет катушки 7, уложенные в радиально профрезированные в магнитопроводах пазы. Катушки 7 соединены между собой и образуют обмотку статора.

Генератор работает следующим образом: первичный двигатель, например ветроколесо, приводит во вращение ротор генератора, где магнитное поле постоянных магнитов пересекает витки катушек обмотки статора и индуцирует в них переменную ЭДС.

Магнитная система коллекторного типа, используемая в предлагаемом генераторе, позволяет увеличить магнитный поток в воздушном зазоре в два раза по сравнению с радиальным расположением магнитов путем сложения потоков каждого из них, что при той же мощности приводит к уменьшению массогабаритных показателей электрического генератора.

Источники информации
1. Синхронный генератор, авт. свид. СССР N 1444920, Б.И. N 46, 1988 г.

2. Синхронный электрический генератор, авт. свид. СССР N 1169094, Б.И. N 27, 1985 г.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, и касается усовершенствования конструкции синхронных генераторов, которые могут быть использованы преимущественно для получения электрической энергии в ветроагрегатах. Основные особенности конструкции генератора заключаются в том, что статор состоит из двух частей с кольцевыми магнитопроводами, расположенными соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск ротора. Каждый магнитопровод статора выполнен из ленточной электротехнической стали, на обращенных друг к другу сторонах которых радиально профрезированы пазы и уложены однофазные обмотки переменного тока, а постоянные магниты установлены на диске ротора с двух сторон, размещены по окружности и чередуются с проставками из магнитомягкой стали, образуя систему возбуждения коллекторного типа. Техническим результатом, достигаемым от использования данного изобретения, является улучшение его массогабаритных показателей по сравнению с машинами аналогичного типа той же мощности. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Многополюсный тихоходный торцевой электрический генератор, содержащий ротор, выполненный в виде диска с системой возбуждения, состоящей из постоянных магнитов, закрепленных по его периферии, и статор с катушками, отличающийся тем, что статор выполнен из двух частей с кольцевыми магнитопроводами, расположенными соосно и параллельно друг другу, между которыми помещен диск ротора генератора, каждый магнитопровод на обращенных друг к другу сторонах имеет расположенные по окружности катушки обмотки статора, а постоянные магниты системы возбуждения установлены на диске с двух сторон симметрично одноименными полюсами навстречу друг другу и размещены по окружности через магнитопроводящие проставки. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что магнитопроводы статора выполнены из ленточной электротехнической стали. 3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что диск ротора выполнен из немагнитного материала, например алюминия, и имеет ребра жесткости, выполняющие функцию лопастей вентилятора.