[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2273942C1 - Synchronous generator with excitation by permanent magnets - Google Patents

Synchronous generator with excitation by permanent magnets Download PDF

Info

Publication number
RU2273942C1
RU2273942C1 RU2004122789/09A RU2004122789A RU2273942C1 RU 2273942 C1 RU2273942 C1 RU 2273942C1 RU 2004122789/09 A RU2004122789/09 A RU 2004122789/09A RU 2004122789 A RU2004122789 A RU 2004122789A RU 2273942 C1 RU2273942 C1 RU 2273942C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
annular
modules
carrier assembly
synchronous generator
Prior art date
Application number
RU2004122789/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004122789A (en
Inventor
Игорь Викторович Суворов (RU)
Игорь Викторович Суворов
Леонид Викторович Фолимонов (RU)
Леонид Викторович Фолимонов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Особые сварочные агрегаты" (ООО НПФ "ОСА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Особые сварочные агрегаты" (ООО НПФ "ОСА") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Особые сварочные агрегаты" (ООО НПФ "ОСА")
Priority to RU2004122789/09A priority Critical patent/RU2273942C1/en
Publication of RU2004122789A publication Critical patent/RU2004122789A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2273942C1 publication Critical patent/RU2273942C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering and electric-mechanical engineering, in particular, engineering of synchronous generators with excitation by permanent magnets.
SUBSTANCE: synchronous generator with excitation from permanent magnets contains bearing stator assembly with bearings 1,2,3,4, on which a group of circular-shaped magnetic ducts 5 is mounted with polar shelves along periphery, provided with electric coils 6 positioned on them with multi-phase anchor windings 7 and 8 of stator, a group of circular rotors 10 mounted on bearing shaft 9 with possible rotation in bearings 1,2,3,4 around carrying assembly of stator with magnetic inserts 11 mounted on internal side walls with magnetic poles of parallel-couples alternating in circular direction, enveloping polar shelves with electric coils 6 of anchoring windings 7,8 of circular magnetic duct of stator. Bearing assembly of stator is made of a group of similar modules. Modules of bearing assembly of stator are mounted with their possible rotation relatively to one another around axis coaxial to bearing shaft 9, and are provided with drive for their angular rotation relatively to one another connected to them, while phases of anchoring windings of same name of aforementioned modules are connected to each other, forming common phases of anchoring winding of stator.
EFFECT: expanded operation parameters of synchronous generator by providing possible adjustment of both its active power and output voltage of alternating current, and also providing for its possible use as source of welding current during electro-arc welding in different modes.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к синхронным генераторам с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в автономных источниках электроэнергии на автомобилях, катерах, а также в автономных источниках электропитания потребителей переменным током как стандартной промышленной частоты, так и повышенной частоты и в автономных энергоустановках в качестве источника сварочного тока для проведения электродуговой сварки в полевых условиях.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to synchronous generators with excitation from permanent magnets, and can be used in stand-alone power sources for cars, boats, as well as in stand-alone power sources for consumers with alternating current of both standard industrial frequency and high frequency and autonomous power plants as a source of welding current for conducting electric arc welding in the field.

Известен синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с якорной обмоткой статора, а также установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках ротор с постоянными магнитами возбуждения (см., напр., А.И.Вольдек, "Электрические машины", изд. Энергия, Ленинградское отделение, 1974 г., с.794).A synchronous generator with excitation from permanent magnets is known, comprising a stator bearing assembly with thrust bearings, on which an annular magnetic circuit is mounted with pole protrusions at the periphery, provided with electric coils placed on them with an anchor winding of the stator, and also mounted on the support shaft to rotate in the aforementioned thrust bearings rotor with permanent field magnets (see, for example, A.I. Voldek, "Electrical Machines", ed. Energia, Leningrad Branch, 1974, p.794).

Недостатками известного синхронного генератора являются значительная металлоемкость и большие габариты, обусловленные значительными металлоемкостью и габаритами массивного цилиндрической формы ротора, выполненного с постоянными магнитами возбуждения из магнитотвердых сплавов (типа ални, алнико, магнико и др.).The disadvantages of the known synchronous generator are significant metal consumption and large dimensions, due to the significant metal consumption and dimensions of the massive cylindrical shape of the rotor, made with permanent excitation magnets from magnetically hard alloys (such as alni, alnico, magniko, etc.).

Известен также синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с якорной обмоткой статора, установленный с возможностью вращения вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами, охватывающий полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора (см., напр., патент РФ № 2141716, кл. Н 02 К 21/12 по заявке № 4831043/09 от 02.03.1988 г.).Also known is a synchronous generator with excitation from permanent magnets, comprising a stator bearing assembly with thrust bearings, on which an annular magnetic circuit with pole protrusions mounted on the periphery, equipped with electric coils placed on them with an anchor stator winding, mounted to rotate around the annular stator magnetic circuit an annular rotor with an annular magnetic insert mounted on the inner side wall with magnetic poles alternating in the circumferential direction, o vatyvayuschy pole protrusions with electrical coils of the armature winding of said magnetic ring of the stator (see. eg., RF № Patent 2,141,716, cl. H 02 K 21/12 by request № 4831043/09 from 3.2.1988 g).

Недостатком известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов являются узкие эксплуатационные параметры, обусловленные отсутствием возможности регулирования активной мощности синхронного генератора, поскольку в конструктивном исполнении данного синхронного индукторного генератора отсутствует возможность оперативного изменения величины общего магнитного потока, создаваемого отдельными постоянными магнитами указанного кольцевого магнитного вкладыша.A disadvantage of the known synchronous generator with excitation from permanent magnets is the narrow operational parameters due to the inability to control the active power of the synchronous generator, since in the design of this synchronous inductor generator there is no possibility of an operative change in the magnitude of the total magnetic flux generated by the individual permanent magnets of the ring magnetic insert.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с многофазной якорной обмоткой статора, установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающим полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора (см. патент РФ № 2069441, кл. Н 02 К 21/22 по заявке № 4894702/07 от 01.06.1990 г.).The closest analogue (prototype) is a synchronous generator with excitation from permanent magnets, containing a stator bearing assembly with thrust bearings, on which an annular magnetic circuit is mounted with pole protrusions at the periphery, equipped with electric coils with a multiphase stator armature mounted on them, mounted on a support shaft rotatable in said thrust bearings around an annular stator magnetic circuit an annular rotor mounted on an inner side wall e ring magnetic insert with alternating in the circumferential direction magnetic poles of p-pairs, covering the pole ledges with electric coils of the anchor winding of the specified annular stator magnetic circuit (see RF patent No. 2069441, CL 02 K 21/22 according to application No. 4894702/07 dated June 1, 1990).

Недостатком известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов являются также узкие эксплуатационные параметры, обусловленные как отсутствием возможности регулирования активной мощности синхронного индукторного генератора, так и отсутствием возможности регулирования величины выходного напряжения переменного тока, что затрудняет возможность использования его в качестве источника сварочного тока при электродуговой сварке (в конструкции известного синхронного генератора отсутствует возможность оперативного изменения величины общего магнитного потока отдельных постоянных магнитов, образующих между собой кольцевой магнитный вкладыш).The disadvantage of the known synchronous generator with excitation from permanent magnets is also the narrow operating parameters due to both the lack of the ability to control the active power of the synchronous inductor generator and the lack of the ability to control the output voltage of the alternating current, which makes it difficult to use it as a source of welding current in electric arc welding (in the design of the known synchronous generator there is no possibility of operational changes in the magnitude of the total magnetic flux of individual permanent magnets forming an annular magnetic insert between themselves).

Целью настоящего изобретения является расширение эксплуатационных параметров синхронного генератора путем обеспечения возможности регулирования как его активной мощности, так и возможности регулирования напряжения переменного тока, а также обеспечения возможности использования его в качестве источника сварочного тока при проведении электродуговой сварки на различных режимах.The aim of the present invention is to expand the operational parameters of a synchronous generator by providing the ability to control both its active power and the ability to control AC voltage, as well as providing the possibility of using it as a source of welding current when conducting electric arc welding in various modes.

Поставленная цель достигается тем, что синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с многофазной якорной обмоткой статора, установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающим полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора, в нем несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей с указанными кольцевым магнитопроводом и кольцевым ротором, смонтированных на одном опорном валу с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом, и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, а одноименные фазы якорных обмоток в модулях несущего узла статора соединены между собой, образуя общие фазы якорной обмотки статора.This goal is achieved in that a synchronous generator with excitation from permanent magnets, containing a stator bearing assembly with thrust bearings, on which an annular magnetic circuit is mounted with peripheral protrusions provided with electric coils with a multiphase stator winding mounted on them, mounted on a support shaft with the possibility of rotation in the said thrust bearings around the annular stator magnetic circuit an annular rotor mounted on the inner side wall of the rings magnetic insert with alternating in the circumferential direction magnetic poles of p-pairs, covering the pole ledges with electric coils of the anchor winding of the indicated annular stator magnetic circuit, in it the stator carrier assembly is made of a group of identical modules with the indicated annular magnetic circuit and ring rotor mounted on one supporting the shaft with the possibility of their rotation relative to each other around an axis coaxial with the support shaft, and equipped with a kinematically connected drive angular rotation of their other g relative to each other, and the phases of the same name of the armature windings in the modules of the stator carrier assembly are interconnected, forming the common phases of the stator armature winding.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что одноименные магнитные полюсы кольцевых магнитных вкладышей кольцевых роторов в смежных модулях несущего узла статора расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, а концы фаз якорной обмотки в одном модуле несущего узла статора соединены с началами одноименных фаз якорной обмотки в другом смежном модуле несущего узла статора, образуя в соединении между собой общие фазы якорной обмотки статора.An additional difference of the proposed synchronous generator with excitation from permanent magnets is that the same magnetic poles of the ring magnetic liners of the ring rotors in adjacent modules of the stator carrier assembly are congruent to each other in the same radial planes, and the ends of the phases of the armature winding in one module of the stator carrier assembly are connected to the beginnings of the same phases of the armature winding in another adjacent module of the stator carrier assembly, forming common phases of the armature winding of the stator in interconnection.

Кроме того, каждый из модулей несущего узла статора включает кольцевую втулку с наружным упорным фланцем и стакан с центральным отверстием в торце, а кольцевой ротор в каждом из модулей несущего узла статора включает кольцевую обечайку с внутренним упорным фланцем, в которой установлен упомянутый соответствующий кольцевой магнитный вкладыш, при этом указанные кольцевые втулки модулей несущего узла статора сопряжены своей внутренней цилиндрической боковой стенкой с одними из упомянутых опорных подшипников, другие из которых сопряжены со стенками центральных отверстий в торцах указанных соответствующих стаканов, кольцевые обечайки кольцевого ротора жестко соединены с опорным валом посредством крепежных узлов, а кольцевой магнитопровод в соответствующем модуле несущего узла статора смонтирован на указанной кольцевой втулке, жестко скрепленной своим наружным упорным фланцем с боковой цилиндрической стенкой стакана и образующей совместно с последним кольцевую полость, в которой размещен указанный соответствующий кольцевой магнитопровод с электрическими катушками соответствующей якорной обмотки статора. Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что каждый из крепежных узлов, соединяющих кольцевую обечайку кольцевого ротора с опорным валом, включает смонтированную на опорном валу ступицу с фланцем, жестко скрепленным с внутренним упорным фланцем соответствующей кольцевой обечайки.In addition, each of the modules of the stator carrier assembly includes an annular sleeve with an external stop flange and a cup with a central hole in the end face, and the ring rotor in each of the modules of the stator carrier assembly includes an annular shell with an internal contact flange in which the corresponding ring magnetic insert is installed wherein said annular bushings of the modules of the stator bearing assembly are conjugated by their inner cylindrical side wall with one of said thrust bearings, the other of which are conjugated with the walls of the central holes in the ends of the indicated respective cups, the annular shells of the annular rotor are rigidly connected to the support shaft by means of fixing units, and the annular magnetic circuit in the corresponding module of the stator carrier assembly is mounted on the indicated annular sleeve rigidly fastened by its outer thrust flange to the side cylindrical wall of the cup and forming together with the latter an annular cavity in which the indicated corresponding annular magnetic circuit with electric coil is placed and the corresponding anchor the stator winding. An additional difference of the proposed synchronous generator with excitation from permanent magnets is that each of the fastening nodes connecting the annular ring of the annular rotor to the support shaft includes a hub mounted on the support shaft with a flange rigidly fastened to the internal thrust flange of the corresponding ring shell.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что привод углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга смонтирован посредством опорного узла на модулях несущего узла статора.An additional difference of the proposed synchronous generator with excitation from permanent magnets is that the angular rotation drive of the modules of the stator carrier assembly relative to each other is mounted by means of the support assembly on the modules of the stator carrier assembly.

Кроме того, привод углового разворота друг относительно друга модулей несущего узла статора выполнен в виде винтового механизма с ходовым винтом и гайкой, а опорный узел привода углового разворота секций несущего узла статора включает закрепленные на одном из упомянутых стаканов опорную проушину, а на другом стакане опорную планку, при этом ходовой винт шарнирно связан двухстепенным шарниром одним концом посредством оси, параллельной оси упомянутого опорного вала, с указанной опорной планкой, выполненной с расположенной по дуге окружности направляющей прорезью, а гайка винтового механизма шарнирно связана одним концом с упомянутой проушиной, выполнена на другом конце с хвостовиком, пропущенным через направляющую прорезь в опорной планке, и снабжена стопорным элементом.In addition, the drive of the angular turn relative to each other of the modules of the stator carrier assembly is made in the form of a screw mechanism with a lead screw and nut, and the reference node of the drive of the angular turn of the sections of the stator carrier assembly includes a support eye fixed on one of the glasses and a support bar on the other glass wherein the lead screw is pivotally connected by a two-stage hinge at one end by means of an axis parallel to the axis of said support shaft with said support strip made with a circumferential arc the spine with a guide slot, and the screw mechanism nut is pivotally connected at one end to the eye, is made at the other end with a shank passed through the guide slot in the support bar, and is equipped with a locking element.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов в продольном разрезе;Figure 1 shows a General view of the proposed synchronous generator with excitation from permanent magnets in longitudinal section;

На фиг.2 - вид А на фиг.1;Figure 2 is a view A in figure 1;

На фиг.3 изображена схематически магнитная цепь возбуждения синхронного генератора в варианте исполнения с трехфазными электрическими цепями якорных обмоток статора в исходном начальном положении (без углового смещения соответствующих одноименных фаз в модулях несущего узла статора) для числа пар полюсов статора р=8;Figure 3 shows schematically the magnetic excitation circuit of a synchronous generator in the embodiment with three-phase electric circuits of the stator armature windings in the initial initial position (without angular displacement of the corresponding phases of the same name in the modules of the stator carrier assembly) for the number of pairs of stator poles p = 8;

На фиг.4 - то же, с фазами трехфазных электрических цепей якорных обмоток статора, развернутыми друг относительно друга в угловом положении на угол, равный 360/2р градусов;Figure 4 is the same with the phases of three-phase electrical circuits of the stator armature windings, deployed relative to each other in an angular position by an angle equal to 360 / 2p degrees;

На фиг.5 изображен вариант электрической схемы соединений якорных обмоток статора синхронного генератора с соединением фаз генератора звездой и последовательным соединением одноименных фаз в общих образованных ими фазах;Figure 5 shows a variant of the electrical circuit of the connections of the armature windings of the stator of a synchronous generator with the connection of the phases of the generator by a star and the series connection of the phases of the same name in the common phases formed by them;

На фиг.6 изображен другой вариант электрической схемы соединений якорных обмоток статора синхронного генератора с соединением фаз генератора треугольником и последовательным соединением одноименных фаз в общих образованных ими фазах;Figure 6 shows another variant of the electrical diagram of the connections of the armature windings of the stator of a synchronous generator with the connection of the phases of the generator with a triangle and the series connection of the same phases in the common phases formed by them;

На фиг.7 изображена схематически векторная диаграмма изменения величины фазных напряжений синхронного генератора при угловом развороте соответствующих одноименных фаз якорных обмоток статора (соответственно и модулей несущего узла статора) на соответствующий угол и при соединении указанных фаз по схеме "звезда";Figure 7 shows a schematic vector diagram of the change in the magnitude of the phase voltages of the synchronous generator during the angular rotation of the corresponding phases of the same name of the stator armature windings (respectively, of the modules of the stator bearing assembly) by the corresponding angle and when these phases are connected in the star pattern;

На фиг.8 - то же, при соединении фаз якорных обмоток статора по схеме "треугольник";On Fig - the same, when connecting the phases of the armature windings of the stator according to the "triangle";

На фиг.9 изображена диаграмма с графиком зависимости выходного линейного напряжения синхронного генератора от геометрического угла разворота одноименных фаз якорных обмоток статора с приведением соответствующего электрического угла поворота вектора напряжения в фазе для соединения фаз по схеме "звезда";Figure 9 shows a graph with a graph of the dependence of the output linear voltage of the synchronous generator on the geometric rotation angle of the same phases of the stator armature windings with the corresponding electrical angle of rotation of the voltage vector in phase for connecting the phases according to the "star" scheme;

На фиг.10 изображена диаграмма с графиком зависимости выходного линейного напряжения синхронного генератора от геометрического угла разворота одноименных фаз якорных обмоток статора с приведением соответствующего электрического угла поворота вектора напряжения в фазе для соединения фаз по схеме "треугольник".Figure 10 shows a graph with a graph of the dependence of the output linear voltage of the synchronous generator on the geometric angle of rotation of the same phase of the stator armature windings with the corresponding electrical angle of rotation of the voltage vector in phase for connecting the phases in a "triangle" scheme.

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов содержит несущий узел статора с опорными подшипниками 1, 2, 3, 4, на котором смонтирована группа одинаковых кольцевых магнитопроводов 5 (например, в виде монолитных дисков из порошкового композиционного магнитомягкого материала) с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками 6 с многофазными (например, трехфазными, а в общем случае m-фазными) якорными обмотками 7, 8 статора, установленную на опорном валу 9 с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках 1, 2, 3, 4 вокруг несущего узла статора группу одинаковых кольцевых роторов 10, со смонтированными на внутренних боковых стенках кольцевыми магнитными вкладышами 11 (например, в виде монолитных магнитных колец из порошкового магнитоанизотропного материала) с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар (в данном варианте исполнения генератора число пар p магнитных полюсов равно 8), охватывающими полюсные выступы с электрическими катушками 6 якорных обмоток 7, 8 указанных кольцевых магнитопроводов 5 статора. Несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей, каждый из которых включает кольцевую втулку 12 с наружным упорным фланцем 13 и стакан 14 с центральным отверстием "а" в торце 15 и с боковой цилиндрической стенкой 16. Каждый из кольцевых роторов 10 включает кольцевую обечайку 17 с внутренним упорным фланцем 18. Кольцевые втулки 12 модулей несущего узла статора сопряжены своей внутренней цилиндрической боковой стенкой с одними из упомянутых опорных подшипников (с опорными подшипниками 1, 3), другие из которых (опорные подшипники 2, 4) сопряжены со стенками центральных отверстий "а" в торцах 15 указанных соответствующих стаканов 14. Кольцевые обечайки 17 кольцевых роторов 10 жестко соединены с опорным валом 9 посредством крепежных узлов, а каждый из кольцевых магнитопроводов 5 в соответствующем модуле несущего узла статора смонтирован на указанной кольцевой втулке 12, жестко скрепленной своим наружным упорным фланцем 13 с боковой цилиндрической стенкой 16 стакана 14 и образующей совместно с последним кольцевую полость "б", в которой размещен указанный соответствующий кольцевой магнитопровод 5 с электрическими катушками 6 соответствующей якорной обмотки (якорные обмотки 7, 8) статора. Модули несущего узла статора (образующие эти модули кольцевые втулки 12 со стаканами 14) установлены с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом 9, и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, смонтированным посредством опорного узла на модулях несущего узла статора. Каждый из крепежных узлов, соединяющих кольцевую обечайку 17 соответствующего кольцевого ротора 10 с опорным валом 9, включает смонтированную на опорном валу 9 ступицу 19 с фланцем 20, жестко скрепленным с внутренним упорным фланцем 18 соответствующей кольцевой обечайки 17. Привод углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга в представленном частном варианте исполнения выполнен в виде винтового механизма с ходовым винтом 21 и гайкой 22, а опорный узел привода углового разворота секций несущего узла статора включает закрепленные на одном из упомянутых стаканов 14 опорную проушину 23, а на другом стакане 14 опорную планку 24. Ходовой винт 21 шарнирно связан двухстепенным шарниром (шарниром с двумя степенями свободы) одним концом "в" посредством оси 25, параллельной оси O-O1 упомянутого опорного вала 9, с указанной опорной планкой 24, выполненной с расположенной по дуге окружности направляющей прорезью "г", а гайка 22 винтового механизма шарнирно связана одним концом с упомянутой опорной проушиной 23, выполнена на другом конце с хвостовиком 26, пропущенным через направляющую прорезь "г" в опорной планке 24, и снабжена стопорным элементом 27 (стопорной гайкой). На конце гайки 22, шарнирно связанном с опорной проушиной 23, установлен дополнительный стопорный элемент 28 (дополнительная стопорная гайка). Опорный вал 9 снабжен вентиляторами 29 и 30 охлаждения якорных обмоток 7, 8 статора, один из которых (29) расположен на одном из концов опорного вала 9, а другой (30) размещен между секциями несущего узла статора и смонтирован на опорном валу 9. Кольцевые втулки 12 секций несущего узла статора выполнены с вентиляционными отверстиями "д" на наружных упорных фланцах 13 для прохождения потока воздуха в соответствующие кольцевые полости "б", образованные кольцевыми втулками 12 и стаканами 14, и для охлаждения тем самым якорных обмоток 7 и 8, размещенных в электрических катушках 6 на полюсных выступах кольцевых магнитопроводов 5. На конце опорного вала 9, на котором расположен вентилятор 29, смонтирован шкив 31 клиноременной передачи для приведения во вращение кольцевых роторов 10 синхронного генератора. Вентилятор 29 закреплен непосредственно на шкиве 31 клиноременной передачи. На другом конце ходового винта 21 винтового механизма установлена рукоятка 32 ручного управления винтовым механизмом привода углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга. Одноименные фазы (А1, В1, С1 и А2, В2, С2) якорных обмоток в кольцевых магнитопроводах 5 модулей несущего узла статора соединены между собой, образуя общие фазы генератора (соединение одноименных фаз в общем виде как последовательное, так и параллельное, а также компаундное). Одноименные магнитные полюсы ("северные" и соответственно "южные") кольцевых магнитных вкладышей 11 кольцевых роторов 10 в смежных модулях несущего узла статора расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях. В представленном варианте исполнения концы фаз (A1, B1, C1) якорной обмотки (обмотки 7) в кольцевом магнитопроводе 5 одного модуля несущего узла статора соединены с началами одноименных фаз (А2, В2, С2) якорной обмотки (обмотки 8) в смежном другом модуле несущего узла статора, образуя в последовательном соединении между собой общие фазы якорной обмотки статора.A permanent magnet excitation synchronous generator comprises a stator bearing assembly with thrust bearings 1, 2, 3, 4, on which a group of identical ring magnetic circuits 5 are mounted (for example, in the form of monolithic disks made of powder composite magnetically soft material) with pole protrusions around the periphery, equipped with placed on them by electric coils 6 with multiphase (for example, three-phase, and generally m-phase) anchor windings 7, 8 of the stator, mounted on a support shaft 9 with the possibility of rotation in the mentioned of thrust bearings 1, 2, 3, 4 around a stator bearing assembly, a group of identical ring rotors 10, with ring magnetic inserts 11 mounted on the inner side walls (for example, in the form of monolithic magnetic rings of magnetized powder material) with magnetic poles alternating in the circumferential direction of p-pairs (in this embodiment of the generator, the number of pairs of p magnetic poles is 8), covering the pole ledges with electric coils 6 of the anchor windings 7, 8 of these ring magnetic circuits 5 Tatorey. The stator carrier assembly is made of a group of identical modules, each of which includes an annular sleeve 12 with an external stop flange 13 and a cup 14 with a central hole "a" in the end 15 and with a side cylindrical wall 16. Each of the annular rotors 10 includes an annular shell 17 s an internal persistent flange 18. The annular sleeves 12 of the modules of the stator bearing assembly are interfaced by their inner cylindrical side wall with one of the said thrust bearings (with thrust bearings 1, 3), the other of which (thrust bearings 2, 4) mate s with the walls of the central holes "a" in the ends 15 of the respective respective cups 14. The annular shells 17 of the annular rotors 10 are rigidly connected to the support shaft 9 by means of fixing units, and each of the annular magnetic circuits 5 in the corresponding module of the stator carrier assembly is mounted on the indicated annular sleeve 12 rigidly fastened by its outer thrust flange 13 to the side cylindrical wall 16 of the glass 14 and forming together with the latter an annular cavity "b" in which the indicated corresponding annular magnesium is placed oprovod 5 with electric coils 6 corresponding to the armature winding (armature coil 7, 8) of the stator. The modules of the stator carrier assembly (the ring bushings 12 forming the modules with cups 14) are mounted so that they can be rotated relative to each other around an axis coaxial with the support shaft 9 and are equipped with a kinematically connected drive of their angular rotation relative to each other, mounted by means of the support node on the modules of the stator carrier assembly. Each of the mounting nodes connecting the annular shell 17 of the corresponding annular rotor 10 with the support shaft 9 includes a hub 19 mounted on the support shaft 9 with a flange 20, rigidly fastened to the internal stop flange 18 of the corresponding annular shell 17. The angular rotation drive of the modules of the stator carrier relative to each other in the presented private embodiment, it is made in the form of a screw mechanism with a lead screw 21 and a nut 22, and the support unit of the drive of the angular rotation of the sections of the stator bearing unit includes the support eye 23 fastened on one of the said glasses 14 and the support bar 24 on the other glass 14. The lead screw 21 is pivotally connected by a two-stage hinge (a hinge with two degrees of freedom) to one end “c” by means of an axis 25 parallel to the O-O1 axis of said support shaft 9, with the specified supporting strip 24, made with a guide slot “g” located on the circular arc, and the nut 22 of the screw mechanism is pivotally connected at one end to said supporting eye 23, is made at the other end with a shank 26 passed through the most significant slot "g" in the support strip 24, and is provided with a locking element 27 (locking nut). At the end of the nut 22, pivotally connected to the support eye 23, an additional locking element 28 (additional locking nut) is installed. The support shaft 9 is equipped with fans 29 and 30 for cooling the stator armature windings 7, 8, one of which (29) is located at one end of the support shaft 9, and the other (30) is located between the sections of the stator bearing assembly and mounted on the support shaft 9. Ring the bushings 12 of the sections of the stator carrier assembly are made with ventilation holes "e" on the external stop flanges 13 for air flow into the corresponding annular cavities "b" formed by the ring bushes 12 and cups 14, and thereby to cool the anchor windings 7 and 8 placed to elek tric coils 6 on the pole ledges of the ring magnetic circuits 5. At the end of the support shaft 9, on which the fan 29 is located, a V-belt drive pulley 31 is mounted to drive the ring rotors 10 of the synchronous generator into rotation. The fan 29 is mounted directly on the V-belt pulley 31. At the other end of the lead screw 21 of the screw mechanism, a handle 32 for manual control of the screw mechanism for driving the angular rotation of the modules of the stator carrier assembly relative to each other is installed. The phases of the same name (A1, B1, C1 and A2, B2, C2) of the armature windings in the ring magnetic circuits of 5 modules of the stator carrier assembly are interconnected, forming common phases of the generator (the connection of the same phases in a general form, both serial and parallel, as well as compound ) The magnetic poles of the same name ("north" and, respectively, "south") of the annular magnetic liners 11 of the annular rotors 10 in adjacent modules of the stator carrier assembly are located congruently to each other in the same radial planes. In the presented embodiment, the ends of the phases (A1, B1, C1) of the anchor winding (winding 7) in the annular magnetic circuit 5 of one module of the stator carrier assembly are connected to the beginnings of the phases of the same name (A2, B2, C2) of the anchor winding (winding 8) in an adjacent other module the stator carrier assembly, forming in series connection between each other the common phases of the stator armature winding.

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов работает следующим образом.A synchronous generator with excitation from permanent magnets works as follows.

От привода (например, от двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизеля, на чертеже не показано) через шкив 31 клиноременной передачи вращательное движение передается к опорному валу 9 с кольцевыми роторами 10. При вращении кольцевых роторов 10 (кольцевых обечаек 17) с кольцевыми магнитными вкладышами 11 (например, монолитными магнитными кольцами из порошкового магнитоанизотропного материала) создаются вращающиеся магнитные потоки, пронизывающие воздушный кольцевой зазор между кольцевыми магнитными вкладышами 11 и кольцевыми магнитопроводами 5 (например, монолитными дисками из порошкового композиционного магнитомягкого материала) модулей несущего узла статора, а также пронизывающие радиальные полюсные выступы (на чертеже условно не показаны) кольцевых магнитопроводов 5. При вращении кольцевых роторов 10 осуществляется также попеременное прохождение "северных" и "южных" чередующихся магнитных полюсов кольцевых магнитных вкладышей 11 над радиальными полюсными выступами кольцевых магнитопроводов 5 модулей несущего узла статора, вызывающее пульсации вращающегося магнитного потока как по величине, так и по направлению в радиальных полюсных выступах указанных кольцевых магнитопроводов 5. При этом в якорных обмотках 7 и 8 статора наводятся переменные электродвижущие силы (ЭДС) с взаимным сдвигом по фазе в каждой из m-фазных якорных обмоток 7 и 8 на угол, равный 360/m электрических градусов, а для представленных трехфазных якорных обмоток 7 и 8 в фазах их (А1, В1, С1 и А2, В2, С2) индуктируются синусоидальные переменные электродвижущие силы (ЭДС) со сдвигом по фазе между собой на угол 120 градусов и с частотой, равной произведению числа пар (р) магнитных полюсов в кольцевом магнитном вкладыше 11 на частоту вращения кольцевых роторов 10 (для числа пар магнитных полюсов р=8 индуктируются переменные ЭДС преимущественно повышенной частоты, например с частотой 400 Гц). Переменный ток (например, трехфазный или в общем случае m-фазный), протекающий по общей якорной обмотке статора, образованной указанным выше соединением между собой одноименных фаз (А1, В1, С1 и А2, В2, С2) якорных обмоток 7 и 8 в смежных кольцевых магнитопроводах 5, подается на выходные электрические силовые разъемы (на чертеже не показаны) для подключения приемников электрической энергии переменного тока (например, для подключения электродвигателей, электроинструмента, электронасосов, нагревательных приборов, а также для подключения электросварочного оборудования и т.д.). В представленном варианте исполнения синхронного генератора выходное фазное напряжение (Uф) в общей якорной обмотке статора (образованной соответствующим указанным выше соединением между собой одноименных фаз якорных обмоток 7 и 8 в кольцевых магнитопроводах 5) в исходном начальном положении модулей несущего узла статора (без углового смещения друг относительно друга этих модулей несущего узла статора и соответственно без углового смещения друг относительно друга кольцевых магнитопроводов 5 с полюсными выступами по периферии) равно сумме по модулю отдельных фазных напряжений (Uф1 и Uф2) в якорных обмотках 7 и 8 кольцевых магнитопроводов модулей несущего узла статора (в общем случае суммарное выходное фазное напряжение Uф генератора равно геометрической сумме векторов напряжений в отдельных одноименных фазах А1, В1, С1 и А2, В2, С2 якорных обмоток 7 и 8, см. фиг.7 и 8 с диаграммами напряжений). При необходимости изменения (уменьшения) величины выходного фазного напряжения Uф (и соответственно выходного линейного напряжения U л) представленного синхронного генератора для питания определенных приемников электроэнергии с пониженным напряжением (например, для электродуговой сварки переменным током на определенных режимах) осуществляется угловой разворот отдельных модулей несущего узла статора друг относительно друга на определенный угол (заданный или оттарированный). При этом стопорный элемент 27 гайки 22 винтового механизма привода углового разворота модулей несущего узла статора расфиксируется и посредством рукоятки 32 приводится во вращение ходовой винт 21 винтового механизма, вследствие чего осуществляется угловое перемещение гайки 22 по дуге окружности в прорези "г" опорной планки 24 и разворот на заданный угол одного из модулей несущего узла статора по отношению к другому модулю этого несущего узла статора вокруг оси O-O1 опорного вала 9 (в представленном варианте исполнения синхронного индукторного генератора осуществляется разворот модуля несущего узла статора, на котором смонтирована опорная проушина 23, при этом другой модуль несущего узла статора с опорной планкой 24, имеющей прорезь "г", находится в неподвижном положении, т.е. закреплен на каком-либо основании, на представленном чертеже условно не показано). При угловом развороте модулей несущего узла статора (кольцевых втулок 12 со стаканами 14) друг относительно друга вокруг оси O-O1 опорного вала 9 осуществляется также разворот кольцевых магнитопроводов 5 с полюсными выступами по периферии друг относительно друга на заданный угол, вследствие чего осуществляется также и разворот на заданный угол друг относительно друга вокруг оси O-O1 опорного вала 9 самих полюсных выступов (на чертеже условно не показаны) с электрическими катушками 6 многофазных (в данном случае трехфазных) якорных обмоток 7 и 8 статора в кольцевых магнитопроводах. При развороте полюсных выступов кольцевых магнитопроводов 5 друг относительно друга на заданный угол в пределах 360/2р градусов происходит пропорциональный поворот векторов фазных напряжений в якорной обмотке подвижного модуля несущего узла статора (в данном случае происходит поворот векторов фазных напряжений Uф2 в якорной обмотке 7 модуля несущего узла статора, имеющей возможность углового разворота) на вполне определенный угол α в пределах 0-180 электрических градусов (см. фиг.7 и 8), что приводит к изменению результирующего выходного фазного напряжения Uф синхронного генератора в зависимости от электрического угла α поворота векторов фазных напряжений Uф2 в фазах А2, В2, С2 одной якорной обмотки 7 статора относительно векторов фазных напряжений Uф1 в фазах A1, B1, C1 другой якорной обмотки 8 статора (данная зависимость имеет расчетный характер, вычисляемый решением косоугольных треугольников и определяется следующим выражением:From the drive (for example, from an internal combustion engine, mainly a diesel engine, is not shown in the drawing) through the V-belt drive pulley 31, the rotational movement is transmitted to the support shaft 9 with ring rotors 10. When the ring rotors 10 (ring shells 17) rotate with ring magnetic inserts 11 (for example, monolithic magnetic rings from a magneto-anisotropic powder material) rotating magnetic fluxes are created that penetrate the air annular gap between the annular magnetic inserts 11 and the annular magnet by wires 5 (for example, monolithic disks made of powder composite magnetically soft material) of the modules of the stator bearing assembly, as well as piercing radial pole protrusions (not shown conventionally in the drawing) of the annular magnetic cores 5. When the annular rotors 10 rotate, the "north" and "south" alternately "alternating magnetic poles of the annular magnetic inserts 11 above the radial pole protrusions of the annular magnetic circuits 5 of the modules of the stator carrier assembly, causing pulsations of the rotating ma flow magnitude, both in magnitude and in the direction in the radial pole protrusions of these annular magnetic cores 5. In this case, alternating electromotive forces (EMF) are induced in the stator armature windings 7 and 8 with a mutual phase shift in each of the m-phase armature windings 7 and 8 by an angle equal to 360 / m electric degrees, and for the presented three-phase armature windings 7 and 8 in their phases (A1, B1, C1 and A2, B2, C2) sinusoidal variable electromotive forces (EMF) are induced with a phase shift between each other at an angle of 120 degrees and with a frequency equal to about the number of pairs (p) of magnetic poles in the annular magnetic liner 11 by the frequency of rotation of the ring rotors 10 (for the number of pairs of magnetic poles p = 8, EMF variables of predominantly high frequency are induced, for example, with a frequency of 400 Hz). Alternating current (for example, three-phase or generally m-phase) flowing along the common stator armature winding formed by the above-mentioned interconnection of the same phases (A1, B1, C1 and A2, B2, C2) of the armature windings 7 and 8 in adjacent ring magnetic circuits 5, is fed to the output electrical power connectors (not shown) for connecting AC electric power receivers (for example, for connecting electric motors, power tools, electric pumps, heating devices, as well as for connecting electric arch equipment, etc.). In the presented embodiment of the synchronous generator, the output phase voltage (Uph) in the common stator armature winding (formed by the corresponding connection of the same named phases of the armature windings 7 and 8 in the ring magnetic conductors 5) in the initial initial position of the modules of the stator carrier assembly (without angular displacement relative to the other of these modules of the stator carrier assembly and, accordingly, without angular displacement of the annular magnetic cores 5 with pole protrusions along the periphery) is equal to mm modulo individual phase voltages (Uf1 and Uf2) in the armature windings of the 7th and 8th ring magnetic circuits of the modules of the stator carrier assembly (in the general case, the total output phase voltage Uf of the generator is equal to the geometric sum of the voltage vectors in the individual phases A1, B1, C1 and A2, B2, C2 of the armature windings 7 and 8, see Figs. 7 and 8 with voltage diagrams). If it is necessary to change (decrease) the magnitude of the output phase voltage Uf (and, accordingly, the output linear voltage U l) of the synchronous generator presented, for supplying certain receivers of electric power with a reduced voltage (for example, for AC arc welding in certain modes), the angular rotation of individual modules of the carrier unit is carried out the stator relative to each other at a certain angle (specified or calibrated). In this case, the locking element 27 of the nut 22 of the screw mechanism for the drive of the angular rotation of the modules of the stator bearing unit is unlocked and the screw 32 of the screw mechanism is rotated by the handle 32, as a result of which the nut 22 is angularly moved along the circular arc in the slot “g” of the support bar 24 and the turn at a given angle of one of the modules of the stator carrier assembly with respect to another module of this stator carrier assembly around the axis O-O1 of the support shaft 9 (in the presented embodiment, the synchronous inductor of the generator, the module of the stator carrier assembly is rotated on which the support eye 23 is mounted, while the other module of the stator carrier assembly with the support bar 24, having a slot “g”, is in a fixed position, that is, it is fixed on some base on the presented drawing is conventionally not shown). When the angular turn of the modules of the stator carrier assembly (ring sleeves 12 with cups 14) relative to each other around the axis O-O1 of the support shaft 9, the magnetic circuits 5 with pole protrusions at the periphery relative to each other are also turned by a predetermined angle, as a result of which the turn is also carried out to a predetermined angle relative to each other around the axis O-O1 of the support shaft 9 of the pole projections themselves (not shown conventionally in the drawing) with electric coils 6 multiphase (in this case three-phase) anchor windings 7 and 8 s Tator in ring magnetic circuits. When the pole protrusions of the ring magnetic conductors 5 are rotated relative to each other by a predetermined angle within 360 / 2p degrees, the phase voltage vectors in the anchor winding of the moving module of the stator carrier unit are proportionally rotated (in this case, the phase voltage vectors Uf2 in the anchor winding 7 of the carrier module rotate stator, with the possibility of angular rotation) by a well-defined angle α in the range of 0-180 electrical degrees (see Figs. 7 and 8), which leads to a change in the resulting output phase of the synchronous generator voltage Uf depending on the electric angle α of rotation of the phase voltage vectors Uf2 in phases A2, B2, C2 of one stator armature winding 7 relative to the phase voltage vectors Uf1 in phases A1, B1, C1 of another stator armature winding 8 (this dependence has a calculated the character calculated by solving oblique triangles and is determined by the following expression:

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

Диапазон регулирования выходного результирующего фазного напряжения Uф представленного синхронного генератора для случая, когда Uф1=Uф2, будет изменяться от 2Uф1 до 0, а для случая, когда Uф2<Uф1, будет изменяться от Uф1+Uф2 до Uф1-Uф2 (см. графики изменения выходного фазного напряжения Uф генератора на диаграммах по фиг.9 и 10, где на фиг.9 представлен график изменения выходного фазного напряжения Uф синхронного генератора при соединении фаз якорных обмоток по схеме "звезда", а на фиг.10 представлен график изменения выходного фазного напряжения Uф синхронного генератора при соединении фаз якорных обмоток по схеме "треугольник"). В частном случае исполнения синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов возможно также параллельное соединение одноименных фаз А1, В1, С1 и А2, В2, С2 якорных обмоток 7 и 8 статора при условиях равенства фазных напряжений Uф1 и Uф2 в якорных обмотках 7 и 8 и отсутствия сдвига фаз между ЭДС в одноименных фазах А1, В1, С1 и А2, В2, С2 якорных обмоток 7 и 8 статора, что предпочтительно для работы синхронного генератора в режиме значительной токовой нагрузки в приемнике электрической энергии, например, при проведении электродуговой сварки. При вращении опорного вала 9 вентиляторами 29 и 30 создаются воздушные потоки, проходящие через вентиляционные отверстия "д" в наружных упорных фланцах 13 кольцевых втулок 12 и эффективно охлаждающие многофазные якорные обмотки 7 и 8 статора, размещенные в электрических катушках 6 на полюсных выступах кольцевых магнитопроводов 5.The regulation range of the output resulting phase voltage Uf of the synchronous generator for the case when Uf1 = Uf2 will vary from 2Uf1 to 0, and for the case when Uf2 <Uf1 it will vary from Uf1 + Uf2 to Uf1-Uf2 (see the graphs of the output the phase voltage Uf of the generator in the diagrams of Figs. 9 and 10, where Fig. 9 shows a graph of the output phase voltage Uf of the synchronous generator when connecting the phases of the armature windings according to the "star" scheme, and Fig. 10 shows a graph of the change in the output phase voltage Uf synchro Nogo generator at connection phase armature coils in a "delta"). In the particular case of the execution of a synchronous generator with excitation from permanent magnets, parallel connection of the same phases A1, B1, C1 and A2, B2, C2 of the stator armature windings 7 and 8 is also possible under the condition of equal phase voltages Uf1 and Uf2 in the armature windings 7 and 8 and no phase shift between the EMF in the phases A1, B1, C1 and A2, B2, C2 of the stator armature windings 7 and 8 of the same name, which is preferable for the synchronous generator to operate in the mode of significant current load in the electric energy receiver, for example, during electric arc welding. When the support shaft 9 is rotated by fans 29 and 30, air flows are created that pass through the ventilation holes "e" in the outer stop flanges 13 of the ring sleeves 12 and effectively cool the multiphase stator windings 7 and 8, which are placed in electric coils 6 on the pole ledges of the ring magnetic circuits 5 .

Выполнение несущего узла статора из группы одинаковых модулей с указанными кольцевым магнитопроводом 5 и кольцевым ротором 10, смонтированных на одном опорном валу 9, а также установка модулей несущего узла статора с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом 9, снабжение модулей несущего узла статора кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга и соединение между собой одноименных фаз якорных обмоток 7 и 8 в модулях несущего узла статора с образованием общих фаз якорной обмотки статора позволяют расширить эксплуатационные параметры синхронного генератора за счет обеспечения возможности регулирования как его активной мощности, так и обеспечения возможности регулирования выходного напряжения переменного тока, а также обеспечения возможности использования его в качестве источника сварочного тока при проведении электродуговой сварки на различных режимах (путем обеспечения возможности регулирования величины сдвига фаз напряжения в одноименных фазах А1, В1, С1 и А2, В2, С2, а в общем случае в фазах Ai, Bi, Ci якорных обмоток статора в предложенном синхронном генераторе). Предложенный синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов может быть использован при соответствующей коммутации якорных обмоток статора для снабжения электроэнергией самых различных приемников переменного многофазного электрического тока с различными параметрами питающего напряжения. Кроме того, дополнительное расположение одноименных магнитных полюсов ("северный" и соответственно "южный") кольцевых магнитных вкладышей 11 в смежных кольцевых роторах 10 конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, а также соединение концов фаз A1, B1, C1 якорной обмотки 7 в кольцевом магнитопроводе 5 одного модуля несущего узла статора с началами одноименных фаз А2, В2, С2 якорной обмотки 8 в смежном модуле несущего узла статора (последовательное соединение между собой одноименных фаз якорной обмотки статора) обуславливают возможность обеспечения плавного и эффективного регулирования выходного напряжения синхронного генератора от максимального значения (2U ф1, а в общем случае для числа n секций несущего узла статора nU ф1) до 0, что может быть использовано также для снабжения электроэнергией специальных электрических машин и установок.The implementation of the stator carrier assembly from the group of identical modules with the indicated annular magnetic circuit 5 and the annular rotor 10 mounted on one support shaft 9, as well as the installation of the stator carrier assembly modules with the possibility of their rotation relative to each other around an axis coaxial with the support shaft 9, supply of modules the stator carrier assembly with a kinematically coupled drive of their angular rotation relative to each other and the interconnection of the same phases of the armature windings 7 and 8 in the modules of the stator carrier assembly with the formation of their phases of the stator armature windings make it possible to expand the operational parameters of a synchronous generator by providing the possibility of regulating both its active power and the possibility of regulating the output voltage of the alternating current, as well as the possibility of using it as a source of welding current when conducting electric arc welding in various modes ( by providing the ability to control the magnitude of the phase shift voltage in the phases of the same name A1, B1, C1 and A2, B2, C2, and in the General case phases Ai, Bi, Ci of the stator armature windings in the proposed synchronous generator). The proposed synchronous generator with excitation from permanent magnets can be used with appropriate switching of the stator armature windings to supply electricity to a variety of receivers of alternating multiphase electric current with different parameters of the supply voltage. In addition, the additional location of the magnetic poles of the same name ("north" and, respectively, "south") of the ring magnetic liners 11 in adjacent ring rotors 10 are congruent to each other in the same radial planes, as well as the connection of the ends of phases A1, B1, C1 of the armature winding 7 in the ring the magnetic circuit 5 of one module of the stator carrier assembly with the beginnings of the phases of the same name A2, B2, C2 of the armature winding 8 in an adjacent module of the stator carrier assembly (series connection of the same phases of the same name of the stator armature winding) makes it possible ensure a smooth and effective regulation of the output voltage of the synchronous generator from the maximum value (2U F1, and in the general case for a number n of stator sections nU carrier unit F1) and 0, which may also be used to supply electricity to the special electrical machines and installations.

Claims (6)

1. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с многофазной якорной обмоткой статора, установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающим полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора, отличающийся тем, что несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей с указанными кольцевым магнитопроводом и кольцевым ротором, смонтированными на одном опорном валу, при этом модули несущего узла статора установлены с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом, и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, а одноименные фазы якорных обмоток в модулях несущего узла статора соединены между собой, образуя общие фазы якорной обмотки статора.1. A synchronous generator with excitation from permanent magnets, comprising a stator bearing assembly with thrust bearings, on which an annular magnetic circuit is mounted with peripheral protrusions provided with electric coils with a multiphase stator armature mounted on them, mounted on a support shaft to rotate in the aforementioned thrust bearings around the annular magnetic circuit of the stator, an annular rotor with an alternating magnetic liner mounted on the inner side wall with alternating carried in the circumferential direction by magnetic poles of p-pairs, covering pole protrusions with electric coils of the anchor winding of said annular stator magnetic circuit, characterized in that the stator bearing assembly is made of a group of identical modules with said annular magnetic circuit and an annular rotor mounted on one supporting shaft, the modules of the stator carrier assembly are mounted with the possibility of their rotation relative to each other around an axis coaxial with the support shaft, and equipped with kinematically connected to them their angular rotation with respect to each other, and the phases of the same name of the armature windings in the modules of the stator carrier assembly are interconnected, forming the common phases of the stator armature winding. 2. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.1, отличающийся тем, что одноименные магнитные полюсы кольцевых магнитных вкладышей кольцевых роторов в смежных модулях несущего узла статора расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, а концы фаз якорной обмотки в одном модуле несущего узла статора соединены с началами одноименных фаз якорной обмотки в другом, смежном модуле несущего узла статора, образуя в соединении между собой общие фазы якорной обмотки статора.2. A synchronous generator with excitation from permanent magnets according to claim 1, characterized in that the same magnetic poles of the ring magnetic liners of the ring rotors in adjacent modules of the stator carrier assembly are located congruently to each other in the same radial planes, and the ends of the phases of the armature winding in one carrier module the stator assembly is connected to the beginnings of the phases of the same name of the anchor winding in another adjacent module of the stator carrier assembly, forming common phases of the stator armature winding in interconnection. 3. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.1, отличающийся тем, что каждый из модулей несущего узла статора включает кольцевую втулку с наружным упорным фланцем и стакан с центральным отверстием в торце, а кольцевой ротор в каждом из модулей несущего узла статора включает кольцевую обечайку с внутренним упорным фланцем, в которой установлен упомянутый соответствующий кольцевой магнитный вкладыш, при этом указанные кольцевые втулки модулей несущего узла статора сопряжены своей внутренней цилиндрической боковой стенкой с одними из упомянутых опорных подшипников, другие из которых сопряжены со стенками центральных отверстий в торцах указанных соответствующих стаканов, кольцевые обечайки кольцевого ротора жестко соединены с опорным валом посредством крепежных узлов, а кольцевой магнитопровод в соответствующем модуле несущего узла статора смонтирован на указанной кольцевой втулке, жестко скрепленной своим наружным упорным фланцем с боковой цилиндрической стенкой стакана и образующей совместно с последним кольцевую полость, в которой размещен указанный соответствующий кольцевой магнитопровод с электрическими катушками соответствующей якорной обмотки статора.3. A synchronous generator with excitation from permanent magnets according to claim 1, characterized in that each of the modules of the stator carrier assembly includes an annular sleeve with an external stop flange and a cup with a central hole in the end, and the ring rotor in each of the modules of the stator carrier assembly an annular shell with an internal stop flange in which said corresponding annular magnetic liner is mounted, wherein said annular bushings of the modules of the stator bearing assembly are interfaced with their inner cylindrical side a ring with one of the aforementioned thrust bearings, the other of which are coupled to the walls of the central holes in the ends of the respective respective cups, the annular shells of the annular rotor are rigidly connected to the support shaft by means of fixing units, and the annular magnetic circuit in the corresponding module of the stator carrier assembly is mounted on the indicated annular sleeve, rigidly fastened by its external persistent flange with a side cylindrical wall of the glass and forming together with the latter an annular cavity in which is placed the specified corresponding annular magnetic circuit with electric coils of the corresponding stator armature winding. 4. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каждый из крепежных узлов, соединяющих кольцевую обечайку кольцевого ротора с опорным валом, включает смонтированную на опорном валу ступицу с фланцем, жестко скрепленным с внутренним упорным фланцем соответствующей кольцевой обечайки.4. A synchronous generator with excitation from permanent magnets according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each of the mounting nodes connecting the annular ring of the annular rotor to the support shaft includes a hub mounted on the support shaft with a flange rigidly fastened to the internal stop flange of the corresponding ring shell. 5. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.4, отличающийся тем, что привод углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга смонтирован посредством опорного узла на модулях несущего узла статора.5. The synchronous generator with excitation from permanent magnets according to claim 4, characterized in that the angular rotation drive of the modules of the stator carrier assembly relative to each other is mounted by means of the reference assembly on the modules of the stator carrier assembly. 6. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.5, отличающийся тем, что привод углового разворота друг относительно друга модулей несущего узла статора выполнен в виде винтового механизма с ходовым винтом и гайкой, а опорный узел привода углового разворота модулей несущего узла статора включает закрепленные на одном из упомянутых стаканов опорную проушину, а на другом стакане опорную планку, при этом ходовой винт шарнирно связан двухстепенным шарниром одним концом посредством оси, параллельной оси упомянутого опорного вала, с указанной опорной планкой, выполненной с расположенной по дуге окружности направляющей прорезью, а гайка винтового механизма шарнирно связана одним концом с упомянутой проушиной, выполнена на другом конце с хвостовиком, пропущенным через направляющую прорезь в опорной планке, и снабжена стопорным элементом.6. The synchronous generator with excitation from permanent magnets according to claim 5, characterized in that the angular rotation drive relative to each other of the modules of the stator carrier assembly is made in the form of a screw mechanism with a spindle and nut, and the reference angular rotation drive unit of the modules of the stator carrier assembly includes a support eye fixed on one of the said glasses and a support bar on the other glass, wherein the spindle is pivotally connected by a two-stage hinge at one end by means of an axis parallel to the axis of the said support on the shaft, with said support strap formed with a circular arc situated guide slot and nut screw mechanism is pivotally connected at one end to said lug is formed at the other end with a shaft, passed through the guide slit in the bearing bracket and provided with a locking element.
RU2004122789/09A 2004-07-27 2004-07-27 Synchronous generator with excitation by permanent magnets RU2273942C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122789/09A RU2273942C1 (en) 2004-07-27 2004-07-27 Synchronous generator with excitation by permanent magnets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004122789/09A RU2273942C1 (en) 2004-07-27 2004-07-27 Synchronous generator with excitation by permanent magnets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004122789A RU2004122789A (en) 2006-01-27
RU2273942C1 true RU2273942C1 (en) 2006-04-10

Family

ID=36047251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004122789/09A RU2273942C1 (en) 2004-07-27 2004-07-27 Synchronous generator with excitation by permanent magnets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2273942C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480887C1 (en) * 2011-10-28 2013-04-27 Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь" Power generation system
RU2548662C1 (en) * 2014-06-05 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Synchronous generator with excitation from permanent magnets
RU176105U1 (en) * 2017-05-22 2018-01-09 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Механотронных Технологий - Альфа - Научный Центр" Non-contact dc motor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛЬДЕК А.И., Электрические машины, Ленинград, Энергия, 1974, с.794. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480887C1 (en) * 2011-10-28 2013-04-27 Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь" Power generation system
RU2548662C1 (en) * 2014-06-05 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Synchronous generator with excitation from permanent magnets
RU176105U1 (en) * 2017-05-22 2018-01-09 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Механотронных Технологий - Альфа - Научный Центр" Non-contact dc motor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004122789A (en) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7262533B2 (en) Energy transfer apparatus
US4831300A (en) Brushless alternator and synchronous motor with optional stationary field winding
US6977454B2 (en) Hybrid-secondary uncluttered permanent magnet machine and method
JPS63140647A (en) Total flux reversible and variable reluctance brushless apparatus
US20110163641A1 (en) Permanent-magnet synchronous motor
EA001589B1 (en) Permanent magnet generator
EP1233498B1 (en) Permanent-Magnet motor-generator with voltage stabilizer
JPH11262229A (en) Magnetic flux rectifying electrical apparatus
EP2592728B1 (en) Electromagnetic device
CN111799974B (en) Cycloid reluctance motor with rotor permanent magnets
JP4920322B2 (en) Inductor type synchronous machine
RU2273942C1 (en) Synchronous generator with excitation by permanent magnets
PL182068B1 (en) Electric machine with permanent magnets
JP2010516224A (en) Multi-phase drive or generator machine
WO2007030033A1 (en) Synchronous generator excitable by permanent magnets, mainly welding generator
US20080067883A1 (en) Generator and/or motor assembly
JPH01157251A (en) Ac generator for vehicle
KR20080035584A (en) Axial motor
RU2302692C9 (en) Electromechanical converter
RU2351054C2 (en) Electrical machine
KR100480123B1 (en) Shading coil type single-phase induction motor
US10014734B2 (en) Electric current generator/motor with dual stationary/rotating stators and rotor having horseshoe magnet/electromagnetic coils
RU2548662C1 (en) Synchronous generator with excitation from permanent magnets
RU2351053C2 (en) Electrical machine
RU69349U1 (en) ELECTRIC MACHINE

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20111017

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170728