Магнитоэлектрический генератор со стабилизированным напряжением

 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим генераторам стабилизированного напряжения, которые могут быть использованы в системах автоматики, на транспорте и в других областях народного хозяйства как автономные источники питания. Цель изобретения - повышение точности стабилизации напряжения путем обеспечения одновременной стабилизации напряжения по частоте вращения и нагрузке. Магнитоэлектрический генератор дополнительно снабжен электромагнитом 6, якорь 7 которого жестко соединен с полюсной системой ротора 2 и обеспечивает аксиальное перемещение относительно статора 1, а обмотка 8 возбуждения электромагнита включена последовательно с нагрузкой и через выпрямитель подключена к выходной обмотке статора 1. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ RIGHT СССР

1 (21) 4449458/24-07 (22) 18.04.88 (46) 30.11.90.Бюл. Р 44 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В.Г.Гайдук (53) 621.313.322 (008.8) (56) Заявка ФРГ У 2827859, жл. Н 02 К 7/12, 1980.

Патент Великобритании

Р 2056725, кл. H 02 К 9/00, 1981. (54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

СО СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электри ческим машинам, а именно к электрическим генераторам стабилизированного напряжения, которые могут быть

„,80„„1610550 А 1 (51) 5 Н 02 К 21/14 Н 02 Р 9/48

2 использованы в системах автоматики, на транспорте и в других областях народного хозяйства как автономные источники питания. Цель изобретения повышение точности стабилизации напряжения путем обеспечения одновременной стабилизации напряжения по частоте вращения и нагрузке. Магнитоэлектрический генератор дополнительно снабжен электромагнитом 6, якорь 7 которого жестко соединен с полюсной системой ротора 2 и обеспечивает аксиаль— ное перемещение относительно статора

1, а обмотка 8 возбуждения электромагнита включена последовательно с нагрузкой и через выпрямитель подклюЯ чена к выходной обмотке статора

2 ил.

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим генераторам стабилизированного напряжения, которые могут быть использованы в системах автоматики, на транспорте и в других областях народного хозяйства как автономные источники питания.

Пель изобретения — повышение точ- 1п ности стабилизации напряжения путем обеспечения одновременной стабилизации выходного напряжения по частоте вращения и нагрузке.

На фиг.1 изображен магнитоэлектрический генератор со стабилизированным напряжением, продольный разрез; на фиг.2 — его полная электрическая схема.

Генератор содержит статор 1, ротор 2, постоянный магнит 3 ротора 2 с выходной обмоткой 4 ротора, ступи цу 5 ротора, электромагнит 6, якорь

7 электромагнита, катушку 8 возбуждения электромагнита 6, двухполюсную 25 магнитную систему 9 электромагнита 6, соединительные болты.: 10, на;.равляющую шпонку 11, центробежный механизм

12, пружинные элементы 13, корпус 14 генератора, выпрямитель 15, нагрузку t6 генератора.

Магнитоэлектрический генератор представляет собой цилиндрическую электрическую машину, совмещенную в общем корпусе 14 с электромагнитом 6 с втягивающимся якорем 7 и центробежно-пружинным механизмом 12. Статор

1 магнитоэлектрического генератора и катушка 8 возбуждения электромагнита 6, выполненная заодно с двухполюс-40 ной магнитной системой 9, неподвижно закреплены в корпусе 14. Полюсная система ротора 2, состоящая из постоянных магнитов 3, полюсных наконечников 4 и ступицы 5 ротора, представ- 45 ляет собой цельную конструкцию и при помощи соединительных болтов 10 жестко связана с якорем 7 электромагнита.

С противоположной стороны к ступице 5 ротора прикреплены пластинчатые пружинные элементы 13. На элементах размещен центробежный механизм 12. Полюсная система ротора 2 вращается вместе с якорем 7 электромагнита и кроме того, имеет возможность переме>5 щаться вдоль вала по направляющеи шпонке 11 вдоль статора 1.

Назначение статора 1 и ротора магнитоэг.ектрического генератора то же, что и во всех известных генераторах с возбуждением от постоянных магнитов.

Электромагнит 6 предназначен для обеспечения стабилизации по нагрузке, а центробежный механизм 12 — для ста— билизации выходного напряжения по скорости. Пружинные элементы 13 выбраны так, что в неподвижном состоянии полюсная система ротора 2 полH0cYbio втянута, в расточку статора 1.

При вращении ротора 2 генератора центробежный механизм 12 создает усилие, вытягивающее полюсную систему ротора 2 из расточки статора 1 и якорь 7 электромагнита из расточки полюсов электромагнита. Причем чем выше частота вращения генератора, тем больше полюсная система ротора 2 вытягивается из расточки статора 1 и тем меньше становится активная длина генератора. При уменьшении активной длины уменьшается ЭДС генератора, но так как ЭДС увеличивается при увеличении частоты вращения, то происходит стабилизация напряжения по скорости.

При увеличении нагрузки 16 выходное напряжение генератора уменьшается вследствие увеличения реакции якоря и падения напряжения на выходной обмотке генератора. Но при увеличении тока нагрузки 16 увеличивается ток, протекающий через катушку возбуждения электромагнита 6, что приводит к увеличению. его тягового усилия. При этом якорь 7 электромагнита .втягивается в расточку полюсов электромагнита 9 и система полюсов ротора 2 перемещается внутрь расточки статора

1, в результате чего увеличивается рабочая длина генератора и его ЭДС возрастает. Таким образом, происходит стабилизация выходного напряжения генератора по нагрузке ° Правильно выбрав электромагнит 6, центробежный механизм 12 и пружинные элементы

13, можно добиться высокой точности стабилизации выходного напряжения по скорости и нагрузке.

Введение в состав генератора электромагнита i6, катушка 8 возбуждения которого включена последовательно с нагрузкой 16, а яксрь 7 жестко связан с передвигающейся аксиально системой полюсов ротора 2, дало возможность обеспечить высокую точность стабилизации выходного напряжения по нагрузке. Стабилизация выходного

10550 6 жащий неподвижньпЪ статор с выходной обмоткой, ротор с постоянными магии «« тами, полюсная система которого вы5 полнена с возможностью аксиального перемещения относительно статора и соединена с центробежно-пружинным механизмом, о т л и ч а ю щ и и ;. я тем, что, с целью повышения точности стабилизации напряжения путем обеспечения одновременной стабилизации напряжения по частоте вращения и нагрузке, дополнительно введен электромагнит, якорь которого жестко соединен с полюсной системой ротора, а .обмотка возбуждения включена последовательно с нагрузкой и через выпрямитель подключена к выходной обмотке.

1б папрянч нил по час т ото вращения осуществляется известным способом при помощи центробежного механизма 12.

Преимущество предлагаемой конструкции состоит в том, что возможность аксиального перемещсния полюсной системы ректора 2 используется и для стабилизации выходного напряжения по нагрузке.

Возможно использование отдельного электромагнита 6 для стабилизации выходного напряжения при небольших потерях полезной мощности генератора.

Предлагаемый способ стабилизации выходного напряжения может исйользо-. ваться одновременно с другими способами стабилизации по частоте вращения и нагрузке, что также относится к его преимуществам.

Формула изобретения

Магнитоэлектрический генератор со стабилизированным напряжением, содерСоставитель В.Трегубов

Редактор А.Маковская Техред М,Дидык Корректор С. Черни Заказ 3743 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.Ужгород, ул. Гагарина,!01