Электрическая машина



 

Полезная модель относится к области нетрадиционной энергетики и может быть использована в ветроэнергетических установках. Электрическая машина содержит ротор с постоянными магнитами, размещенными на роторе в виде концентрического ряда с встречным расположением одноименных полюсов, статор с индуктором и размещенными на нем сердечниками П-образной формы и обмотками, каждая из которых содержит две одинаковых секции, размещенных на боковых участках П-образных сердечников и соединенных между собой последовательно и согласно. За счет разнесения в пространстве магнитных потоков постоянных магнитов по симметричным ветвям замкнутых магнитопроводов достигается снижение степени влияния реакции якоря и повышение КПД полезной модели

Полезная модель относится к преобразователям нетрадиционных источников энергии и может быть использована в водо- и ветроэнергетических установках.

Известно устройство, работающее как генератор, содержащее ротор с осью, диск ротора с кольцеобразным рядом дисковых или кольцеобразных постоянных магнитов, расположенных по окружности диска с зазорами и одноименными полюсами навстречу друг другу, обмотки, огибающие боковыми сторонами полуокружности постоянных магнитов с зазором, обеспечивающим прохождение кольцеобразного ряда постоянных магнитов без касания обмоток. В известном устройстве обмотки не имеют сердечников (См. патент на полезную модель 82954, опубл. 10.05.2009 Бюл. 3), прототип.

Недостатком прототипа является низкий коэффициент полезного действия (КПД) за счет сильного влияния реакции якоря и большого рассеяния магнитного потока постоянных магнитов по причине отсутствия сердечников обмоток.

Технический результат заключается в повышении КПД машины за счет снижения рассеяния магнитного потока постоянных магнитов посредством размещения обмоток на сердечниках и снижения степени влияния реакции якоря за счет применения сердечников с разнесением магнитных потоков секционных обмоток в пространстве.

Технический результат достигается тем, что электрическая машина содержит ротор с осью, диск ротора из диэлектрического материала с кольцеобразным рядом постоянных магнитов в форме призм, расположенных в радиальных плоскостях по окружности диска с зазором и одноименными полюсами навстречу друг другу, статор, размещенный внутри его на его ободе индуктор, несущий сердечники с статорными обмотками в виде двух одинаковых секций.

Особенностью является то, что в зазорах между встречнонаправленными полюсами постоянных магнитов размещены ферромагнитные вставки, концентрирующие магнитные потоки встречных полюсов.

Особенностью также является то, что сердечники выполнены П-образной формы, образующие с участками индуктора замкнутые магнитопроводы, а каждая из секций статорных обмоток размещена на боковых участках сердечников П-образной формы. Секции каждой из статорных обмоток соединены между собой последовательно и согласно, а статорные обмотки, каждая из которых содержит по две одинаковые секции, могут быть путем последовательного и согласного соединения объединены в группы или все вместе для подключения нагрузки.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг. 1 - сегмент конструкции электрической машины; фиг. 2 - конструкция сердечников обмоток в комплекции с элементами магнитной цепи; фиг. 3 - схематическое изображение магнитных потоков в магнитной цепи машины.

Электрическая машина (фиг. 1) содержит ротор 1 с осью 2, диск 3 ротора 1 из диэлектрического материала с кольцеобразным рядом постоянных магнитов 4 в форме призм, расположенных в радиальных плоскостях по окружности диска 3 с зазором и одноименными полюсами навстречу друг другу, статор 5, размещенный внутри его на его ободе 6 индуктор 7, несущий сердечники 8 с статорными обмотками в виде двух одинаковых секций 9, 10. В зазорах между встречнонаправленными полюсами постоянных магнитов 4 размещены ферромагнитные вставки 11, концентрирующие магнитные потоки встречных полюсов. Сердечники 8 выполнены П-образной формы, образующие с участками индуктора 7 замкнутые магнитопроводы, а каждая из секций 9, 10 статорных обмоток размещена на боковых участках сердечников 8 П-образной формы. Секции 9, 10 каждой из статорных обмоток соединены между собой последовательно и согласно, а статорные обмотки, каждая из которых содержит по две одинаковые секции 9, 10, могут быть путем последовательного и согласного соединения объединены в группы или все вместе для подключения нагрузки.

Сердечники 8 П-образной формы, состоящие из двух одинаковых секций 9, 10, с участками индуктора 7 образуют замкнутый магнитопровод для потоков Ф Р9 и ФР10, (См. Рис. 3), обусловленных реакцией якоря. Имея противоположные направления, потоки ФР9 и ФР10 замыкаются по пути с наименьшим магнитным сопротивлением. Ввиду того, что магнитное сопротивление зазора велико, эти потоки замыкаются внутри замкнутого магнитопровода, состоящего из П-образных сердечников 7, и взаимокомпенсируются. Это приводит к значительному снижению степени влияния реакции якоря и повышению КПД предложенной полезной модели по сравнению с прототипом.

1. Электрическая машина, содержащая ротор с осью, диск ротора из диэлектрического материала с кольцеобразным рядом постоянных магнитов в форме призм, расположенных в радиальных плоскостях по окружности диска с зазором и одноименными полюсами навстречу друг другу, статор, размещенный внутри его на его ободе индуктор, несущий сердечники с статорными обмотками в виде двух одинаковых секций, отличающаяся тем, что в зазорах между встречно направленными полюсами постоянных магнитов размещены ферромагнитные вставки, концентрирующие магнитные потоки встречных полюсов.

2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что сердечники выполнены П-образной формы, образующими с участками индуктора замкнутые магнитопроводы, а каждая из секций статорных обмоток размещена на боковых участках сердечников П-образной формы.

3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что секции каждой из статорных обмоток соединены между собой последовательно и согласно, а статорные обмотки, каждая из которых содержит по две одинаковые секции, могут быть путем последовательного и согласного соединения объединены в группы или все вместе для подключения нагрузки.



 

Наверх