Электрический генератор на постоянных магнитах

 

Электрический генератор на постоянных магнитах, содержит статор (2) и ротор (3) с магнитами (1), выполненный из композитного материала сечением П-образной формы, установленным на металлическом валу (5), а также якорную обмотку (4), размещенную на наружной композитной поверхности статора (2) на минимальном расстоянии от магнитов (1). Якорная обмотка (4) выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора (2) и закрыта кожухом (6) из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки (4). Кожух (6) выполнен из сегментов толщиной не менее 5 мм. из электротехнической стали. Генератор выполнен с возможностью вращения ротора от 50 об/мин. Технический результат заключается: в изменении направления якорной обмотки относительно оси ротора, улучшении охлаждения якорной обмотки генератора, возможности отвода тепла, усиления магнитного потока, повышении кпд и мощности генератора. 2 зав. п. формулы.

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным синхронным двигателям и генераторам, и может быть использовано в качестве ветрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов.

Уровень техники.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электрический генератор, содержащий статор и ротор, а также якорную обмотку, ротор выполнен из композитного материала сечением П-образной формы, установленном на металлическом валу, якорная обмотка размещена на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, магниты с чередующимися полюсами установлены на роторе в пазах (см. патент RU 135460, опубликованный 10.12.2013), выбранный в качестве прототипа.

В известном электрическом генераторе при больших скоростях ротора от 500 об/мин и более требуется более интенсивное охлаждение якорной обмотки, и отвод тепла, что наряду с отсутствием магнитопроводящего кожуха уменьшает кпд и мощность генератора, что в целом понижает эффективность генератора.

Раскрытие полезной модели.

Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности генератора.

Технический результат заключается: в изменении направления якорной обмотки относительно оси ротора, улучшении охлаждения якорной обмотки генератора, возможности отвода тепла, усиления магнитного потока, повышении кпд и мощности генератора.

Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:

Электрический генератор на постоянных магнитах, содержащий статор и ротор с магнитами, выполненный из композитного материала сечением П-образной формы, установленным на металлическом валу, а также якорную обмотку, размещенную на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, отличающийся тем, что якорная обмотка выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора и закрыта кожухом из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки.

Кроме того: кожух выполнен из сегментов толщиной не менее 5 мм. из электротехнической стали; генератор выполнен с возможностью вращения ротора от 50 об/мин.

Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель и технический результат взаимосвязаны следующим образом.

Изменение направления якорной обмотки относительно оси ротора на поперечную, улучшение охлаждения якорной обмотки генератора с возможностью отвода тепла, усиление магнитного потока, повышение кпд и мощности генератора повышают эффективность генератора.

Краткое описание чертежей.

На чертеже изображен электрический генератор на постоянных магнитах с поперечным разрезом А-А

Осуществление полезной модели

Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.

У Электрического генератора на постоянных магнитах, содержащем статор и ротор с магнитами, выполненный из композитного материала сечением П-образной формы, установленным на металлическом валу, а также якорную обмотку, размещенную на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, якорная обмотка, выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора и закрыта кожухом из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки.

Кроме того: кожух выполнен из сегментов толщиной не менее 5 мм. из электротехнической стали; генератор выполнен с возможностью вращения ротора от 50 об/мин.

Таким образом, назначение изобретения в качестве электрического генератора на постоянных магнитах реализуется.

Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.

Якорная обмотка выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора позволяет подключить систему охлаждения обмотки с охлаждающей жидкостью и совершать отвод тепла и использовать тепло при необходимости, что увеличивает возможность работы генератора на больших оборотах ротора, например в ветрогенераторе, при больших скоростях ветра. Якорная обмотка закрыта кожухом из металлических сегментов толщиной не менее 5 мм, в частности, выполненных из электротехнической стали, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки, что на ряду с изменением направления якорной обмотки относительно оси ротора на поперечную, дает усиление магнитных потоков, что вместе с улучшением охлаждения якорной обмотки генератора с возможностью отвода тепла, с возможностью вращения ротора от 50 и более об/мин., повышает кпд и мощность генератора.

Описание конструкции устройства.

Электрический генератор на постоянных магнитах содержит статор 2 с якорной обмоткой 4, ротор 3 с магнитами 1, а также кожух 6 из стальных сегментов. Ротор 3 выполнен из композитного материала сечением П-образной формы, установленном на металлическом валу 5. Магниты 1 с чередующимися полюсами установлены на роторе 3 в пазах. Якорная обмотка 4 размещена на наружной композитной поверхности статора 2 на минимальном расстоянии от магнитов 1, выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора 2 и закрыта кожухом 6 из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки 4.

Электрический генератор работает следующим образом.

При вращении ротора 3 генератора силовые линии полей постоянных магнитов 1 пересекают витки якорной обмотки 4, расположенные на неподвижном статоре 2. В них возникает ЭДС электромагнитной индукции, величина которой зависит от скорости вращения ротора 3.

Таким образом, у предлагаемого электрического генератора на постоянных магнитах, в отличие от прототипа, повышается эффективность. Эффективность предлагаемого электрического генератора обусловливается его улучшенной конструкций.

1. Электрический генератор на постоянных магнитах, содержащий статор и ротор с магнитами, выполненный из композитного материала сечением П-образной формы, и установленный на металлическом валу, а также якорную обмотку, размещенную на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, отличающийся тем, что якорная обмотка выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора и закрыта кожухом из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки.

2. Электрический генератор по п. 1, отличающийся тем, что кожух выполнен из сегментов толщиной не менее 5 мм из электротехнической стали.

3. Электрический генератор по п. 1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью вращения ротора от 50 и более об/мин.



 

Похожие патенты:

Электрический генератор на постоянных магнитах может применяться в устройстве электродвигателей. Имеет в своем строении ротор и статор. Отличается повышенным уровнем КПД и простотой конструкции.

Электрический генератор на постоянных магнитах может применяться в устройстве электродвигателей. Имеет в своем строении ротор и статор. Отличается повышенным уровнем КПД и простотой конструкции.

Полезная модель относится к высокочастотной связи по проводам линий электропередачи, используемой в области энергетики

Электрический генератор на постоянных магнитах может применяться в устройстве электродвигателей. Имеет в своем строении ротор и статор. Отличается повышенным уровнем КПД и простотой конструкции.

Полезная модель относится к области электромашиностроения и касается корпусов статоров крупных электрических машин, например турбогенераторов, с воздушным и водородным охлаждением

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована в асинхронных электрических двигателях для верхнего силового привода на установках, предназначенных для бурения нефтяных и газовых скважин
Наверх