close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10820

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10820
(13) C1
(19)
H 02K 21/14
H 02K 15/03
H 02K 21/00
СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ
И ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ
(21) Номер заявки: a 20060394
(22) 2006.04.26
(43) 2007.12.30
(71) Заявитель: Манкевич Эдуард Александрович (BY)
(72) Автор: Манкевич Эдуард Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Манкевич Эдуард
Александрович (BY)
(56) Брускин Д.Э., Зорохович А.Е. и др.
Электрические машины. Ч. 2. - М.: Высшая школа, 1979. - С. 46-55, 127-128.
RU 2046521 C1, 1995.
RU 2152118 C1, 2000.
SU 1737647 A1, 1992.
JP 62178147 A, 1987.
BY 10820 C1 2008.06.30
(57)
1. Способ увеличения мощности генератора электрического тока с постоянными магнитами, включающий увеличение протяженности магнитного поля ротора с соответствующим увеличением электрического потенциала статора и концентрацию магнитного
потока постоянных магнитов, отличающийся тем, что для увеличения протяженности
магнитного поля используют ротор, содержащий две ветви, в каждой из которых размещают с расчетным шагом консольные цилиндрические ярусы, на каждом из которых располагают постоянные магниты, причем концентрацию магнитного потока осуществляют
Фиг. 1
BY 10820 C1 2008.06.30
подбором габаритных размеров постоянных магнитов, которые ориентируют и упаковывают в каждом ярусе для получения сконцентрированных в радиальном направлении однородных потоков магнитных силовых линий и обеспечения взаимодействия с проводниками
статора, электрический потенциал которого увеличивают, используя статор, содержащий
две ветви, каждая из которых состоит из консольных цилиндрических ярусов, каждый из
которых содержит наружный и внутренний пояса проводников обмотки статора, причем
каждому ярусу постоянных магнитов ротора обеспечивают взаимодействие с двумя смежными поясами проводников двух ярусов обмотки статора.
2. Генератор электрического тока с постоянными магнитами, содержащий вал, ротор и
статор, отличающийся тем, что вал ротора снабжен диафрагмой жесткости, расположенной в средней его части, и выполнен заодно с ней; ротор и статор выполнены содержащими по две ветви, расположенные по обе стороны диафрагмы, каждая из которых состоит
из консольных цилиндрических ярусов, ярусы каждой ветви ротора размещены с расчетным
шагом и выполнены сборно-разборными и содержащими стержни-сердечники, консольно
закрепленные на диафрагме с расчетным шагом по концентрически расположенным на
ней окружностям в направлении по радиусу диафрагмы от периферии к центру, с расположенными на них постоянными магнитами, при этом постоянные магниты выполнены в
виде сегментов и плотно упакованы по окружности и радиусам каждого яруса и зафиксированы на стержнях-сердечниках, на концах которых смонтированы стяжки-фиксаторы,
при этом ярусы ротора с постоянными магнитами выполнены с возможностью вхождения
между ярусами статора с зазором, а сердечники каждого яруса статора содержат пазы с
уложенными в них проводниками обмотки статора, при этом статор и ротор помещены в
сборно-разборный кожух с возможностью осуществления вентиляции.
Изобретение относится к энергомашиностроению и предназначено к использованию в
области энергетики в качестве электрической машины для производства электроэнергии
на возводимых как тепловых, так и гидравлических электростанциях, а также при расширении и модернизации существующих энергомощностей.
Известен способ увеличения мощности генератора электрического тока с постоянными магнитами, который включает увеличение протяженности (площади) магнитного поля
ротора и соответственно ему увеличение электропотенциала статора, а также концентрацию в магнитном поле ротора силовых линий магнитных потоков постоянных магнитов
для повышения индукции в воздушном зазоре и зубцах электрогенератора, заключающийся в том, что площадь поперечного сечения магнита принимают больше площади воздушного зазора [1].
Недостатки известного способа - в недостаточно полном использовании всего объема
силовых линий магнитного потока постоянных магнитов, ограничение возможностей указанных путей увеличения мощности электрогенератора, их практическое исчерпание.
Известен генератор электрического тока с постоянными магнитами, содержащий ротор с валом, статор и радиально расположенные в теле ротора постоянные магниты [1].
Недостатки известного электрогенератора в том, что его конструктивные особенности
не позволяют существенно увеличить использование магнитного потенциала постоянных
магнитов ввиду взаимодействия их с проводниками обмотки статора сравнительно небольшой частью силовых линий магнитного потока относительно всего потока каждого
магнита, а основная часть его находится в теле ротора и является заблокированной, и непосредственного активного участия во взаимодействии с проводниками обмотки статора
не принимает.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков вышеупомянутых известных путей увеличения мощности генератора электрического тока с постоянными магнитами.
2
BY 10820 C1 2008.06.30
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что для увеличения протяженности магнитного поля используют ротор, содержащий две ветви, в каждой из которых размещают с расчетным шагом консольные цилиндрические ярусы, на каждом из
которых располагают постоянные магниты, причем концентрацию магнитного потока
осуществляют подбором габаритных размеров постоянных магнитов, которые ориентируют и упаковывают в каждом ярусе для получения сконцентрированных в радиальном
направлении однородных потоков магнитных силовых линий и обеспечения взаимодействия с проводниками статора, электрический потенциал которого увеличивают, используя
статор, содержащий две ветви, каждая из которых состоит из консольных цилиндрических
ярусов, каждый из которых содержит наружный и внутренний пояса проводников обмотки
статора, причем каждому ярусу постоянных магнитов ротора обеспечивают взаимодействие с двумя смежными поясами проводников двух ярусов обмотки статора, а в генераторе
электрического тока с постоянными магнитами для осуществления описанного способа
увеличения его мощности вал ротора снабжен диафрагмой жесткости, расположенной в
средней его части, и выполнен заодно с ней; ротор и статор выполнены содержащими по
две ветви, расположенные по обе стороны диафрагмы, каждая из которых состоит из консольных цилиндрических ярусов, ярусы каждой ветви ротора размещены с расчетным шагом и выполнены сборно-разборными и содержащими стержни-сердечники, консольно
закрепленные на диафрагме с расчетным шагом по концентрически расположенным на
ней окружностям в направлении по радиусу диафрагмы от периферии к центру, с расположенными на них постоянными магнитами, при этом постоянные магниты выполнены в
виде сегментов и плотно упакованы по окружности и радиусам каждого яруса и зафиксированы на стержнях-сердечниках, на концах которых смонтированы стяжки-фиксаторы,
при этом ярусы ротора с постоянными магнитами выполнены с возможностью вхождения
между ярусами статора с зазором, а сердечники каждого яруса статора содержат пазы с
уложенными в них проводниками обмотки статора, при этом статор и ротор помещены в
сборно-разборный кожух с возможностью осуществления вентиляции.
Описанный способ увеличения мощности генератора электрического тока с постоянными магнитами позволяет получать магнитные поля большой протяженности и большой
общей суммарной развернутой площади ротора, во много раз превосходящие традиционные известные способы увеличения протяженности магнитного поля ротора, осуществлять взаимодействие их магнитных силовых линий соответствующим этим площадям
количеством проводников обмотки статора, создавать электрогенераторы с постоянными
магнитами требуемой мощности, а конструктивные особенности электрогенератора позволяют максимально эффективно, практически 100 %, использовать магнитные силовые
линии постоянных магнитов, а также возможности конструкционного, электротехнического и особенно более дорогого магнитного материалов, из которых элементы электрогенератора могут быть выполнены точным литьем, кузнечно-штамповочными операциями,
порошковой металлургией, сведя на минимум потери вышеуказанных дорогостоящих материалов в сравнении с иными способами механической обработки, исключить контактные кольца, щетки, обмотки возбуждения, значительно уменьшить тем самым потери в
электрогенераторе, удешевить его, повысить его эксплуатационную надежность.
Все изложенное поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен электрогенератор с постоянными магнитами и условно сведенными в одну режущую плоскость стержнямисердечниками в продольном разрезе, на фиг. 2 дан фрагмент сечения промежуточного
яруса ротора по А-А с видом В-В на наружную поверхность яруса, а на фиг. 3 - фрагмент
развертки яруса (вида по В-В фиг. 2).
Электрогенератор имеет ротор 1 с валом 2 и статор 3, ротор 1 содержит диафрагму 4 с
левой 5 и правой 6 ветвями, жестко соединенную с валом 2, каждая ветвь 5 и 6 ротора состоит из концентрически расположенных с расчетным шагом в радиальном направлении
от периферии к центру цилиндрообразных наружного 7, внутреннего 8 и промежуточного 9
3
BY 10820 C1 2008.06.30
ярусов, каждый ярус 7, 8 и 9 - из стержней-сердечников 10, на которых смонтированы и
плотно упакованы постоянные магниты 11 с охватом каждым из них двух, трех и более
стержней-сердечников 10, с перевязкой в кольцевых рядах между собой по всей длине
окружностей ярусов 7, 8 и 9, с затяжкой их на каждом стержне-сердечнике 10 с расчетным
напряжением, а статор 3 состоит из соответствующих ветвям 5 и 6 и ярусам 7, 8 и 9 ротора 1
ветвей 12 и 13 и наружных 14, внутренних 15 и промежуточных 16 ярусов, причем ярусы 14, 15 и 16 статора 3 входят в промежутки между ярусами 7, 8 и 9 ротора 1 с расчетными воздушными зазорами 17; кроме этого, на концах стержней-сердечников 10 каждого
яруса 7, 8 и 9 обеих ветвей 5 и 6 ротора 1 смонтированы высокопрочные стяжки-фиксаторы 18 для исключения их расхождения при вращении ротора 1 под действием центробежных сил, сердечники всех ярусов 14, 15 и 16 статора 3 имеют пазы 19 с уложенными в
них проводниками 20 обмотки статора 3, а все элементы его и ротора 1 окожушены тонкостенным сборно-разборным с возможностью осуществления вентиляции всех элементов
электрогенератора кожухом 21.
Работает электрогенератор следующим образом. Приводится в действие ротор 1. При
его вращении создаваемые им двухветвевые многоярусные двухсторонние в каждом ярусе 7,
8 и 9 магнитные потоки постоянных магнитов 11 пересекают проводники 20 обмотки статора 3, при этом силовые линии магнитных потоков каждого яруса 7, 8 и 9 постоянных
магнитов 11 одновременно активно взаимодействуют как наружным, так и внутренним
магнитными потоками с проводниками двух соседних ярусов 14, 15 и 16 статора 3, пересекает проводники 20 обмотки статора 3, генерируя в них электрический ток, который поступает на трансформатор, а затем по линии электропередачи направляется к потребителям.
Источники информации:
1. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов B.C. Электрические машины. Ч. 2. - М.:
Высшая школа, 1979. - С. 46-55, 127-128.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
105 Кб
Теги
by10820, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа