Регулируемый электрический генератор Советский патент 1983 года по МПК H02K21/12 

/Г

д

V

.

////J//////J///f/i

Н

00

QD

Фиг.1 Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к устройствам магнитоэлектрических регулируемых машин, и может быть исполь зовано при их разработке и изготовлении для транспортных средств. Известны регулируемые электричес кие генераторы с двухпакетным стато ром, один из которых выполнен с воз можностью вращения относительно дру гого. Регулирование напряжения в ге нераторе осуществляется поворотом подвижного статора относительно неподвижного f1. Так как оба статора несут обмотку, то токоотвод от обмотки подвижного статора затруднен. Кроме того, из-за большой маховой массы подвижного статора быстродействие при регулировании напряжения невысокое. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности .является регулируемый электрический генератор, содержащий статор с т-фазной обмоткой и магнитоэлектрический ротор из двух расположенных на валу полюсных систем, одна из которых закреплена на валу неподвижно, а другая с целью регулирования напряжения может поворачиваться относительно вала в плоскости, перпендикулярной к нему, под действием механического центробежного регулятора .23. Недостатком указанного генераfTOpa является низкая точность регу гпирования напряжения, обусловленная сложностью настройки механического регулятора, в особенности при эксплуатации, из-за изменения характеристики пружинных элементов и износа контактирующих поверхносте Для корректировки этой ошибки необходима разборка генератора, что, во первых, усложняет эксплуатацию, а, во-вторых, разборка и демонтаж не всегда возможны. Цель изобретения - повышение точ ности регулирования напряжения. .Указанная цель достигается тем, что в регулируемом электрическом ге нераторе, содержащем статор с т-фа ной обмоткой, 2р-полюсный ротор из постоянных магнитов, состоящий из двух .расположенных на валу разноим нополюсных систем, одна из которых выполнена с возможностью поворота относительно вала в плоскости, пер пендикулярной к нему, и орган управ ления подвижной системой ротора, то цовые части полюсных систем, обра данные друг к другу, выполнены в в 2р-полюсов чередующейся полярности а на валу установлены упругие огра ничители перемещения подвижной сис темы на угловом расстоянии IC/P. Кроме того, орган управления может быть выполнен в виде регулируемой т-фазной нагрузки, подключенной к фазам обмотки с,татора параллельно основной нагрузке. На фиг. 1 а, б показано, устройство ротора генератора; на фиг. 2 схема подключения дополнительной регулируемой нагрузки к обмотке статора. На валу 1 ротора с упругими ограничителями 2 закреплен неподвижный разноименнополюсный магнит-звездочка 3, а подвижный разноименнополюсный магнит-звездочка 4 закреплен на втулке 5, которая с валом 1 образует скользящую пару. Дополнительная регулируемая нагрузка 6 подключена к обмотке статора 7 параллельно основной нагрузке 8. Генератор работает следующим i образом. В исходном положении полюсы подвижной системы 4 расположены напротив противоположной полярности неподвижной системы 3 под действуем силы магнитного притяжения, величина которой зависит от длины осевого воздушного зазора между подвижной и неподвижной системами 3 и 4. В процегссе регулирования напряжения при холостом ходе генератора его напряжение изменяется при изменении частоты вращения привода. При отклонении напряжения вниз от номинального подключается дополнительная нагру21ка 6 и по обмотке статора 7 протб кает ток, создающий реакцию якоря с числом полюсов, равным числу ПОЛК1СОВ ротора и вращающуюся синхронно с ротором. При активной дополнительной нагрузке 6 полюсы вращающегося поля реакции якоря располагаются между полюсами ротора, причем сила взаимодействия реакции якоря с полюсами подвижной системы 4 стремится повернуть его по ходу вращения вала 1. Поворот системы 4 произойдет, если указанная сила будет превосходить силу притяжения систем 3 и 4 между собой. Когда, напряжение достигнет номинального значения, подвижная система 4 займет промежуточное положение между соседними полюсами противоположной полярности неподвижной системы 3 и будет удерживаться в ЭТом положении при равенстве разнона.правленных сил взаимодействия реакции якося с магнитом и силы притяжения систем 3 и 4 между собой. Минимальнк:й магнитый поток возбуж-деиия будет при ориентации полюсов системы 4 напротив полюсов противоположной полярности систем 3, а максимальный - при ориентации полюсов системы 4 напротив полюсов той же полярности системы 3.

В режиме нагрузки генератора при ее максимальной величине сила взаимодействия реакции якоря с системой 4 не должна превосходить силу притяжения систем 3 и 4 между собой, а при обесточенной нагрузке 6 полюсы системы 4 расположены напротив полюсов системы 3 противоположной полярности. При отклонении выходного напряжения вниз от номинального подключают дополнительную, нагрузку б и устанавдивают такую ее величину, что результирующая сила взаимодействия реакции якоря и системы 4 будет больше силы притяжения систем 3 и 4 между собой. При достижении напряжения номинального значения вышеуказанные силы уравновесят друг друга.

ограничения углового перемещения подвижной системы 4 относительно ее фиксированного положения (напротив полюсов противоположной полярности системы 3) на угол 7Г/р целесообразно установить упругие ограничители, в крайних положениях системы 4 с целью исключения положений безразличного равновесия.

Таким образом, выполнение регулируемого органа, в предлагаемом электрическом генераторе в виде дополнительной нагрузки, подключенной к фазам обмотки статора, позволяет повысить точность регулирования напряжения по сравнению с известным генератором.

1. РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий статор с т-фазной обКюткой, 2р-полюсный ротор из постоянных магнитов, состоящий из двух расположенных на валу разноимелнополюсных систем, одна из которых выполнена с возможностью поворота относительно вала в плоскости, перпендикулярной к нему, и орган управления подвижной системой ротора, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности регулирования, торцовые части полюсных систем, обращенные друг к другу, выполнены в виде 2р-полюсов чередующейся полярности, а на валу установлены упругие ограничители перемещения подвижной системы на угловом расстоянии IZ/P. 2. Генератор поп.1, отличающийся тем, что орган управления выполнен в виде регулируемой т-фазной нагрузки, подключенной к фазам обмотки статора параллельно основной нагрузке. (Л