Ako boli usporiadané prvé DC generátory. Neodymový magnetový generátor. Neodymový magnet s perfektným pohybom

Odoslané:

Časť 1. Je podrobne preskúmaná výroba klasického nízkorýchlostného generátora permanentných magnetov s výkonom približne 35 W pri 200 ot / min a približne 160 W pri 400 ot / min.

1. Úvod

Toto je pokyn na výrobu generátora s permanentným magnetom (GPM), ktorý produkuje striedavý prúd. Nevytvára "priemyselné" napätie 220 V, ale nízke striedavé napätie v troch fázach, ktoré sa potom rektifikujú a privádzajú na výstup v podobe jednosmerného prúdu s parametrami vhodnými pre nabíjanie 12V batérií.

Takéto generátory sú široko používané v samo-vyrobených mini-hydro, veterné turbíny a iné elektrárne, robili svoje vlastné ruky. Popis je vypracovaný Dr. Smale Hennas, publikovaný na internetovej stránke slávneho škótskeho domáceho staviteľa a autorom mnohých výhod Hugha Pigota.

Tento generátor permanentných magnetov pozostáva z týchto komponentov:

1. Oceľové nápravy a nápravy (hriadele a hrebene)
2. Stator obsahujúci zvitky drôtu (Stator)
3. Dva magnetické rotory (magnetový rotor)
4. Usmerňovač

Stator obsahuje šesť cievok z medeného drôtu potiahnutého epoxidom. Kryt statora je upevnený kolíkmi a neotáča sa. Drôty zo cievok sú pripojené k usmerňovaču, ktorý vytvára konštantný prúd pre nabíjanie 12V batérií. Usmerňovač je pripojený k hliníkovému radiátoru, aby sa predišlo prehriatiu.

Magnetické rotory sú namontované na kompozitnej konštrukcii, ktorá sa otáča na osi. Zadný rotor je namontovaný za statorom a uzatvorený. Predný rotor je umiestnený von a je pripevnený k zadnému rotoru s dlhými lúčmi prechádzajúcimi cez stredový otvor statora. V prípade použitia generátora s permanentným magnetom s veternou turbínou budú lopatky veternej turbíny namontované na rovnaké ihly. Otočia rotory a tým posunú magnetky pozdĺž cievok. Striedavé magnetické pole rotorov generuje prúd v cievkach.

Tento generátor permanentných magnetov je určený na použitie s malým veterným generátorom. Aby sme vytvorili samotný veterný generátor, potrebujeme tieto uzly:

Stožiar: oceľové potrubie, upevnené káblami (veža)
"Rotujúca hlava", ktorá je namontovaná na hornej strane zdvíhacej plošiny
  Chvost pre otočenie veternej turbíny (chvost)
  Sada nožov (čepele)

Generátor permanentného magnetu pracuje pri nízkej rýchlosti. Nasledujúci graf zobrazuje výkon generátora pri nabíjaní batérie 12 V. Pri 420 otáčkach za minútu produkuje 180 W = 15A x 12V

S generátorom vyššej rýchlosti, aby ste získali väčší výkon. Ale väčší prúd ohrieva cievky a KPD. klesá. Ak chcete generátor používať na vysoké otáčky, je lepšie navinúť cievky iným drôtom, silnejším a menej závitom v cievke. Zároveň pri nízkych otáčkach bude generátor pracovať zle.

Ak chcete použiť tento generátor pri vysokej rýchlosti a pri nízkej rýchlosti, môžete zmeniť spôsob pripojenia cievok: prepnutie z hviezdy na trojuholník a naopak.

Graf zobrazuje závislosť výstupného výkonu na rýchlosti pre rôzne typy pripojení. Funkcia "Star" začne pracovať pri nízkej rýchlosti (170 ot./min.). "Trojuholník" poskytuje väčšiu silu, ale len pri vysokých rýchlostiach. Hviezda je dobrá pri nízkych vetvách, trojuholník - vo vysokej výške.

Ak zväčšíte veľkosť generátora pomocou permanentných magnetov, potom pri rovnakých rýchlostiach bude schopný produkovať väčší výkon.

pozor

Pri výrobe generátora s permanentnými magnetmi venujte zvláštnu pozornosť upevňovačom magnetov - za žiadnych okolností by nemali byť oddelené od sedadla! Zacvakávací magnet začne rozoberať kryt statora a trvalo poškodiť generátor.

Dodržujte prísne pokyny na nalievanie rotora - v žiadnom prípade sa neobmedzujte na jednoduché lepenie magnetov na oceľové disky.
  Pri montáži nenechávajte rotor kladivom.
  Medzi rotormi a statorom nechajte aspoň 1 mm vzdialenosť (v náročných podmienkach by sa mala zvýšiť vôľa)
  Nepoužívajte generátor s permanentnými magnetmi pri rýchlostiach nad 800 ot./min. (Keď veterný mlyn zapne takú tuposť, v ňom vznikajú gyroskopické sily, ktoré môžu ohýbať osi a spôsobiť, že sa rotor dotýka magnetov)
  Netlačte listy priamo na vonkajší rotor, upevnite len na lúče.
  Pri montáži nožov na lúče držte generátor tak, aby jeho os otáčania bola vertikálna, v žiadnom prípade horizontálna.

Rotor, ložisková zostava, profil s osou

• Podlahové dosky a lepidlo na drevo


• Brúsny papier, vosk leštený (ak existuje - polyuretánový lak + kvapalina na jeho odstránenie)


• Maľovacie kefy, špongia na čistenie


• 13 mm preglejka pre nástroje a formy


• Oceľová tyč alebo navíjacia rúrka


• Kusy hrubého plechu

nástroje

• Ochranné okuliare, maska, rukavice


• Pracovný stôl so zverákom


• Zváracie zariadenie


• uhlová brúska


• pilová píla, kladivo, punč, dláto


• magnetofón, kompas, uhlomer


• kľúče: 8, 10, 13, 17, 19 mm, 2 každý typ


• otočte gombíkom a klepnite na M10 pre otvory v magnetickom rotoru


• medený drôt na polohovanie magnetov


• vertikálny vŕtací stroj


• vrtáky 6, 8, 10, 12 mm


• vrták na výrobu otvorov 25 mm, 65 mm


• drevený sústruh


• rezačka rezačky


• skladačky na drevo


• stupnica na váženie epoxidov. Sprej na katalyzátory, plastové podnosy, nožnice


• spájkovačka, spájka s tavidlom, škrabáky, ostrý nôž

Táto časť popisuje výrobu špeciálnych zariadení (príslušenstva) a foriem na odlievanie. Existuje mnoho spôsobov, ako tieto zariadenia vyrobiť, jeden z nich je popísaný tu. Odlievacie formy a príslušenstvo pre generátor permanentných magnetov je možné opätovne použiť.

3.1 Navíjací stroj

Stator generátora obsahuje 6 cievok so 100 otáčkami z medeného drôtu.

Cievky sa vyrábajú navíjaním na vzorec preglejky. Šablóna je umiestnená na konci rukoväte medzi líniami preglejky.

Vytvorte pero

Vyrežte kus oceľového plechu 60 x 30 x 6 mm (plus alebo mínus) a bezpečne ho pripevnite (alebo zvárite) na koniec rukoväte, ako je to znázornené nižšie.
  Vŕtajte 2 otvory s priemerom 6 mm vo vzdialenosti 40 mm od seba

Odstrihnite 3 kusy preglejky 13 mm, ako je uvedené nižšie.

Šablóna má rozmery 50 x 50 mm, hrúbka 13 mm. Okraje sú zaoblené. Dve tváre - 125 x 125 mm, s rezmi 20 mm hlboko v hornej a spodnej časti. Odstránenia sú potrebné na upevnenie zvitku pásikom po navíjaní.

Zostavíme všetky podrobnosti, ako je uvedené nižšie, a vŕtame otvory pre skrutky o priemere 6 mm vo vzdialenosti 40 mm. Najlepšie je použiť vertikálny vŕtací stroj.

Vložte dva skrutky cez otvory v oceľovom plechu a zostrujte celú konštrukciu medzi líce. Najlepšie je použiť krídlové matice.

Šablóna na montáž otvorov.

Magnetické rotory sa montujú na ložiskový náboj (ložiskový náboj). Uzol má prírubu s otvormi. Napríklad to môže byť 4 otvory umiestnené v kruhu s priemerom 102 mm (v angličtine je špeciálny termín priemer ihrisko kruhu, PCD). Alebo môžete navrhnúť iný počet otvorov v závislosti od zostavy ložiska. Ďalej považujeme PCD 102 mm.

Šablóna PCD sa použije na vŕtanie otvorov v rotoru a na vyrovnanie rotora. Otvory musia byť označené a vyvŕtané s extrémnou presnosťou.

a) rez štvorcovej oceľovej platne 125 x 125 mm
b) potiahnite diagonálne a uprostred
c) zrieďte kompas na polomer 51 mm, nakreslite kružnicu
d) Priemer kruhu sa rovná PCD
e) priesečník bod 2 kruhu a jedna z uhlopriečok
f) zrieďte kompas 72 mm (obrázok je správny pre PCD 102 mm). Označte dva body na kruhu presne vo vzdialenosti 72 mm od predchádzajúcich dvoch.
g) Vŕtajte 4 otvory od seba 72 mm, najprv použite vŕtačku s malým priemerom.

Šablóna umiestnenia magnetu

a) Označte stred prázdnej preglejky
b) Nakreslite 3 kruhy s priemerom 50 mm, 102 mm a 200 m od označeného bodu
c) nakreslite 2 paralelné čiary ako dotyčnice s obvodom 50 mm (na obrázku vyššie)
d) Nakreslite 3 ďalšie dvojice rovnobežných čiar na 45 a 90 stupňov k prvému páru.
e) Pomocou riadkov označte miesta pre magnety a šablónu nakrájajte pozdĺž tučného riadku (obrázok vyššie)
f) Nakreslite čiaru medzi stredmi dvoch protiľahlých magnetov.
g) Umiestnite oceľovú PCD šablónu pre montážne otvory na 102 mm kružnici, zarovnajte ju s čiarou medzi stredmi magnetov a vyvŕtajte otvory cez otvory v oceľovom šablóne.

3.3 Formy a príslušenstvo: Výroba odliatkov

Pokračujeme pri výrobe foriem na odlievanie rotora a statora. Môžu byť vyrobené z dreva alebo hliníka. Ďalšou cestou je formovanie foriem z hliny a vyrovnanie na hrnčiarskych kolesách, ako hrniec. Povrchom formy bude vonkajší povrch statora alebo rotora. Potom sa do tvaru vložia vložky zo sklolaminátu. Povrch by mal byť čo najjemnejší.

Formuláre musia byť trvalé. Stator alebo rotor nie je možné ľahko vyraziť z formy po tuhnutí, možno budete potrebovať niekoľko úderov s paličkou.

Vyrezávajte niekoľko diskov z podlahovej dosky (obrázok nižšie) s priemerom približne 500 mm.

Na všetkých diskoch okrem jedného vyrežte 360 ​​mm okrúhle otvory, aby ste dostali krúžky.

Na zvyšnom disku nakreslite kruh s priemerom 360 mm.
  Vyvŕtajte otvor 12 mm v strede disku
  Prilepte krúžky na disk, aby ste vytvorili stoh 60 mm vysoký. Roztierajte viac lepidla dovnútra.
  Vystrihnite disk z 15 mm preglejky s priemerom 140 mm, vŕtajte do stredu otvor 12 mm.
  Po prekonaní 12 mm skrutky cez obe otvory prilepte malý disk do stredu veľkého kotúča. Roztiahnite viac lepidiel okolo okrajov disku.

Pripevnite konštrukciu na iný samozvaný disk, na sústružníkový disk alebo na koleso. Vo všeobecnosti potrebujete na obrázku nižšie to, čo sa nazýva čelná doska.
  Otáčaním držiaka nakreslite ceruzku do stredu kruhu.
  V tomto strede vyvŕtajte otvor s priemerom 12 mm. Vŕtačka by mala byť striktne rovnobežná s osou.
  Zaskrutkujte lepené kotúče (ďalej len polotovar) na držiak s 12 mm skrutkou. Dodatočne zabezpečte pomocou 4 skrutiek.
  Skontrolujte otáčanie obrobku. Ak to robíte, držte ceruzku v blízkosti povrchu, keď sa obrobok otáča. Ak ceruzka opustí značku, znamená to, že na tejto ploche je vydutie. Uvoľnite skrutky a vložte kusy papiera medzi držiak a obrobok na opačnom povrchu obrobku oproti značkám ceruzky. Utiahnite skrutky a pokúste sa opakovať všetko znova.

Teraz môžete zaobchádzať s rezačkou obrobkov.

Odstrihnite rovný povrch na vnútornej strane obrobku.
  Z vnútornej strany urobte skosenie 7 stupňov
  Celkový vnútorný priemer by mal byť 380 mm
  Priemer plochých častí 360 mm (pozri obrázok nižšie)
  Vnútorné rohy sú zaoblené, nie ostré

Vypustite vnútorný disk do priemeru 130 mm. Rohy sú tiež zaoblené (obrázok nižšie)

Skontrolujte, či cievka voľne vstupuje na svoje miesto - ak nie, buď mierne nasaďte vnútorný povrch, alebo znížte priemer vnútorného disku.
  Odstráňte obrobok zo sústruhu.

V strede vyvŕtajte 4 otvory (sú potrebné na oddelenie vonkajších a vnútorných odlievacích foriem statora, vnútorný tvar je opísaný v ďalšej časti). Kladivo v malých kusoch preglejky na zadnej strane otvorov, aby sa "dôraz".

Rezané kotúče s priemerom 370 mm

Vyvŕtajte 12 mm otvor v strede každého z nich
  Prilepte ich spolu v stohu (obrázok vyššie) a upevnite 12 mm skrutkou
  Stoh by mal mať hrúbku najmenej 45 mm, najlepšie 50 mm
  Prejdite 20-stupňovou frézou na okraji, vyrežte uhol tak, aby sa priemer znížil z 368 mm na 325 mm

Skontrolujte, či je vonkajší tvar na vnútornom tvare so vzdialenosťou 6 mm okolo okraja. Potom vyberte vnútornú formu zo stroja.
  Označte dve čiary na väčšom povrchu formy, vzdialené 340 mm.
  Odstrihnite rezy, ako je znázornené nižšie.

Zosadlá umožnia na týchto miestach spôsobiť záplavy odlievaného materiálu a tým posilniť upevňovacie body statora.

Pre generátor potrebujete 2 magnetické rotory. Forma odlievania pre nich potrebuje jeden, ale je lepšie mať dva, aby sa proces zrýchlil.

Vonkajší tvar rotora (obrázok nižšie) je podobný vonkajšiemu tvaru statora, ale jednoduchší:

Pomocou šablóny pre montážne otvory (ako je uvedené vyššie) vyvŕtajte 4 otvory pre následnú montáž magnetických rotorov.

Odliatok magnetického rotora tiež vyžaduje vnútornú formu odlievania (obrázok nižšie) s rovnakým označením montážnych otvorov.

Všetky formy musia byť čistené brúsnym papierom, aby sa získal veľmi hladký povrch, ktorý musí byť nakoniec dokončený polyuretánovou špongiou, rozotretou voskom.

Nie je potrebné maľovať tvar: po zahriatí bude farba prasknúť a kaziť povrch odliatku.

3.3.4 šablóny statoru

Šablóna pre kolíky.

Pri nalievaní do statora musia byť utesnené 4 podporné 8 mm kolíky. Aby sa nemali deformovať, zatiaľ čo epikum suší, sú upevnené na zemi pomocou šablóny, ktorú budeme teraz vyrábať. Šablóna je vyrobená z drevenej tyče 380 x 50 x 25 mm. Rozmery musia byť presne dodržané, inak kolíky sa nezhodujú s upevňovacími kolíkmi.

a) označte stred tyče na najväčšej strane (obrázok nižšie)
b) kresliť s oblúkom dva oblúky s polomerom 178 mm
c) vyznačte 2 body na každom oblúku vo vzdialenosti 30 mm od seba a 10 mm od okraja.
d) Vyvŕtajte 4 otvory s priemerom 8 mm, najlepšie pomocou vŕtacieho lisu.
e) Jemne pieskujte výpustky tak, aby ste nezanechali značku na odlievaní.

Šablóna papiera

Na výrobu statora sa používa takzvaná rohož práškového skla (sklenený materiál s práškovým spojivom). Ak chcete vypnúť komponenty statora, vytvorte šablóny papiera. Môžu okrúhle značku a vyrezať výslednú postavu zo sklenenej podložky.

Vložte formulár do listu papiera a označte jeho okraj.

Pokračujte ďalej.

Draci "Pán (2003)

cieľ: Vytvorte niekoľko variantov elektromagnetického generátora, vyhodnoťte vstupné a výstupné parametre, vyskúšajte niekoľko nápadov, ktoré sa bežne nachádzajú v stanovených návrhoch iných výskumníkov, dotýkajte sa indukčného procesu, aby ste ochutnali a cítili vlastnými rukami. Posúďte najlepšie rozmery magnetického obvodu, topológiu odstránenia cievky, rozmery cievok, hrúbku drôtu a počet závitov.

Boli postavené tri zásadne odlišné modely generátorov s permanentnými magnetmi. Prvý je alternátor s závesmi, v ktorom závesy z feromagnetického materiálu prechádzajú magnetickým tokom permanentného magnetu do jadra induktora. Uzávierka sa pohybuje v medzere medzi magnetom a cievkou a prepína magnetické vedenie cez okná v samotnej uzávierke. Dôsledkom bolo, že uzávierka je dostatočne ľahká a na rotáciu sa vynakladá málo energie, v dôsledku čoho bude mať generačný proces dobrú rovnováhu z hľadiska účinnosti (náklady na pohon / výkon). Permanentné magnety sú nehybné, cievky sú tiež upevnené na ráme zariadenia. Iba viacjazyčné závesy sa pohybujú.

Druhý model generátora bez záclon. Pohyblivá časť rotora obsahuje permanentné magnety. Cievky odstraňovania energie sú upevnené na ráme zariadenia. Dôsledkom toho bolo, že bolo prospešné mať v rotoroch trvalé magnety nevyužívame vonkajšiu energiu na udržanie magnetického poľa, jednoducho presúvame rotorové magnety v priestore (otočte rotor). Tiež v tomto návrhu boli testované moduly predstavujúce špirálové cievky na uzavretom jadrovom jadre podľa myšlienky F-stroja, kde protiprúd protibežného odporu sú navzájom kompenzované. Bohužiaľ, nie sú tam žiadne fotografie druhého modelu generátora, aj keď to bola najzaujímavejšia, praktická a technologicky vyspelá verzia všetkých troch.

Tretí variant generátora obsahoval stacionárne statorové magnety inštalované v ráme okolo obvodu a rotujúca časť rotora mala na palube cievky na odstránenie vyrobenej energie. Myšlienka zariadenia bola nasledovná: optimalizované cievky boli ľahšie ako rotorové magnety v druhej verzii zariadenia, čo znamenalo zníženie nákladov na otáčanie takejto zostavy rotora. Je pravda, že došlo k problému s organizáciou tokosem z rotujúceho rotora, ale bol rýchlo vyriešený pomocou flexibilných lamiel a dvoch vodivých ciest na osi rotora.

Čo ste zistili: Po prvé, ako osoba, ktorá ako prvý vytvorila alternátor, som sa zaujímal o rozmery a ďalšie parametre cievok. Spýtal som sa celkom spravodlivej otázky - ktoré z nich budú najproduktívnejšie? V experimentoch veľmi rýchlo prišiel k záveru, že pomer priemerov najpriaznivejšieho je tento: ak sa vezme priemer jadra, potom priemer cievky bude tri. Pri pokusoch s prvým alternátorom sa použili cievky na jadre 8 mm a priemer cievok bol teda 24 mm. Druhá verzia generátora mala cievku na jadre 10 mm a priemer cievky 30 mm. Posledné z nich vyzeralo takto:

Bolo tiež testovaných niekoľko cievok rovnakej veľkosti, ale boli navinuté drôtmi rôznej hrúbky a boli vytvorené grafy (tabuľky) výkonovej účinnosti. Výsledky boli očakávané:   čím väčšia je hrúbka drôtu, tým väčšia je účinnosť cievky v zmysle výkonu.   Hodnoty sa však tak celkovo neodlišujú navzájom, doslova o niekoľko percent. Preto vás na to nedoporučujem.

Druhá otázka sa týkala tienenia magnetického toku feromagnetickými uzávermi. Všeobecne platí samotný princíp. Je časť priestoru tienená (izolovaná) z magnetických línií? Sú magnetické linky zničené? Čo sa deje v systéme z fyzického hľadiska? Tieto a ďalšie otázky boli spustené na primitívnych modeloch tretích strán s permanentnými magnetmi a obrazovkami rôznych tvarov. V dôsledku toho sa nám podarilo odvodiť tvrdé a rýchle pravidlo: magnetické línie nemôžu byť zničené, - koľko riadkov (podmienene) vyšlo zo severného pólu, presne to isté číslo vstúpi do južného, ​​môžeme zmeniť len trajektóriu týchto čiar v priestore, - uprednostnia prúdenie v magneticky priepustnejšom médiu (naša záclona) ako vo vzduchu. Vďaka týmto záverom sa už pozeráš na modely alternátora so závesmi a ich dizajnom iným spôsobom. Je nevyhnutné okamžite investovať do zariadenia nepretržitú cestu magnetických liniek, ktoré chcete odkloniť z určitého množstva priestoru, než modulovať magnetický tok v tomto samotnom objeme.

Potom sa vyskytla otázka týkajúca sa požadovanej hrúbky oceľového plechu. V učebnici fyziky sa hovorí, že objem ohraničený feromagnetickou obrazovkou je izolovaný zo všetkých strán z vonkajšieho magnetického poľa. Banálne experimenty ukázali, že toto pravidlo nie je vždy spravodlivé kvôli nedostatočnému dokončeniu. Nedokonalosť sa týka hrúbky (v konečnom dôsledku objemu) feromagnetického materiálu, s ktorým chránime. Relatívne povedané, existuje špecifická hodnota toho, koľko magnetických línií môže prijať určitý objem feromagnetu. Predpokladajme, že obyčajne obrazovka s rozmermi 1 cm2 môže obsahovať 100 magnetických línií. Ak použijeme hustšie (silné) magnetické pole, feromagnet sa dostane do sýtosti - nesmie obsahovať viac ako 100 riadkov a všetky linky, ktoré prekročia tento limit podľa ich počtu, už nebudú chránené našou obrazovkou. Oni jednoducho nevšimnú ho a prechádzajú. Preto nedôjde k žiadnemu tieneniu, presnejšie bude dochádzať len k čiastočnému tieneniu.

V súvislosti s vyššie uvedenými podmienkami navrhujeme nasledujúci model vylepšeného alternátora so závesmi pre tých, ktorí chcú postaviť. Je dôležité vytvoriť záclony pomerne hrubého plechu s dobrou priepustnosťou. Vyskytnú sa určité technologické problémy s flexibilitou, takže stacionárny magnet statora je vnútri takej "kvetiny". Mimochodom, používanie kruhových magnetov je tiež moje zlepšenie, ktoré sa predtým nepoužilo. Prsteňový magnet umožňuje odstrániť odpor voči otáčaniu clony s nerovnými okrajmi, pretože v ktoromkoľvek bode kružnice otáčania, z pohľadu opony máme rovnakú intenzitu magnetického poľa. Všetky modely takýchto alternátorov, ktoré mi boli známe, mali samostatné statorové magnety, čo z nich robí a priori nefunkčnými. Nevykonávam hodnotenie celkovej účinnosti navrhovaného modelu. Všetko ukáže experiment, ak strávite jeden. Veľa šťastia.

Ďalej niekoľko slov na druhom modeli generátora s rotujúcimi rotorovými magnetmi. V procese pokusov sa pochybnosť dostala do jednej pravdy, že sa naše vzdelanie šíri. Konkrétne sa predpokladá, že magnetické pole v uzavretom jadre je rovnaké v ľubovoľnej časti, pretože Zdá sa, že magnetické čiary sú uzavreté a indukčná konverzia v konvenčnom transformátore premýšľa prácou určitého počtu týchto veľmi magnetických línií. To znamená, že z hľadiska modernej vedy nie je dôležité, kde presne vietor sekundárne na prstencovom jadre transformátora, pretože pravdepodobne vždy rovnaký počet magnetických čiar prenikne do oblasti pokrytej rovnakým počtom závitov a preto bude produkovať rovnaký EMF.

Ale vrátime sa k uzavretým jadrám. Ukážme, že rovnaká pochybnosť môže byť vyjadrená vo vzťahu k jadrám s otvoreným jadrom. Bol uskutočnený ďalší experiment, pri ktorom bol ako axiálny smer použitý veľmi krátky solenoid ako senzor na meranie indukovaného EMF pozdĺž relatívne dlhého jadra jadra. Ukázalo sa to zrejmé: intenzita magnetického poľa klesá pozdĺž osi jadra, ako by mala byť pre všetky polia späť na štvorec vzdialenosti. Klasika to takto zaobchádza: hovoria, že magnetické línie nedosiahnu opačný koniec našej feromagnetickej tyče a mnohí z nej vychádzajú skôr cez bočný povrch a vrátia sa cez vzduch. Takže na konci jadra línií je menšia, než bola na začiatku. Toto tvrdenie je úplne falošné, čo sa v neskorších experimentoch ďalej preukázalo na kruhových jadrách. V skutočnosti sa jadro nelíši od akéhokoľvek iného média a pole sa v ňom rozširuje a mizne podľa klasickej hodnoty, nepriamo úmernej štvorcu vzdialenosti. Magnetické pole je nesprávne z pohľadu mechanistického modelu a z hľadiska najmä paradigmy magnetických línií.

V súvislosti s týmito otvorenými novými údajmi boli vynájdené kužeľové cievky, Cievka je navinutá na konvenčnom jadre jadra a každá nasledujúca vrstva je v axiálnom smere kratšia. Presne povedané, štvorec vzdialenosti určuje hyperbolický zákon znižovania hustoty poľa, ktorý graficky na grafe zodpovedá geometrii vonkajšej čiary kontúry cievky. Ale podmienene sa približujúcim spôsobom môžeme urobiť čisto kužeľovité bez zakrivenia. Rozdiel v konečnom výsledku nie je významný. To všetko platí pre cievky na uzavretých krúžkoch. Odraz z kužeľovej cievky navinutý mojou metódou je takmer dvakrát väčší ako klasický cylindrický. V neskorších obdobiach mojej práce, keď základ mojej vedomosti zahŕňal dostatočný počet rôznych vynálezcov a ich pomôcok, v niektorých z nich som pozoroval podobný prístup k topológii zvitkov. Je škoda, že táto skutočnosť nie je pokrytá vedou.

Stojí za zmienku ďalšie dôležité zlepšenie, ktoré by sa malo uplatňovať v najširšom počte prípadov. Hovorím o feromagnetickom magnetovom plátne na zadnej strane pracovnej plochy (na obrázku vyššie, dve také "palacinky" sú označené bodkovanou čiarou). Takéto obrazovky posúvajú imaginárne stred magnetického poľa v smere opačnom k ​​obrazovke, čo posilňuje magnet. Zvýšenie efektívnosti s týmto zlepšením bude pomerne vysoké.

Len pár slov o moduloch F-stroja. Ukázalo sa, že sú úplne neefektívne a priemerné. Faktom je, že primárny prúd je rozdelený na dva kanály. To znamená, že matematicky máme v každom ramene tok rovný jednej sekunde z celku. Ďalej vieme, že čím vyššie je napätie, tým vyšší je prúd, za predpokladu, že existuje záťaž. Bez toho, aby sme prešli na presné výpočty, je možné tieto dve veličiny (napäťový a prúdový výstup pri zaťažení) považovať za priamo proporcionálne. Tak, relatívne povedané, ak napätie klesne o polovicu, potom prúd klesne o polovicu, pretože už nie je mocný dipól, ktorý by podporil tento prúd. A pamätajúc si, že táto sila je výsledkom napätia a prúdu a vediac, že ​​v každom ramene sme znížili primárny tok o polovicu, dosiahneme, že konečná sila padne v rovnakom ramene 2x2 = 4 krát. Odtiaľ všetka neúčinnosť danej myšlienky.

Tretí model samozrejme zvýšil účinnosť, ale všetky tri modely jasne ukázali, že hlavné poškodenie systému je spôsobené reverzným nepriaznivým účinkom pri nakladaní výstupných cievok. A čím viac nasadených výstupných cievok, tým jasnejší je tento negatívny efekt.

Na zlepšenie výkonu takýchto zariadení môžem odporučiť zvýšenie špecifického výkonu permanentných magnetov (pomocou NdFeB) spolu so znížením ich celkovej hmotnosti (čo znamená druhý generátorový model), ako aj zvýšením rýchlosti modulácie magnetického toku, t.j. rýchlosť otáčania, ktorú možno dosiahnuť pomocou vysokorýchlostných a úsporných motorov domácej výroby:

Odporúčam tu také motory domácej výroby (PDM a DPR).

Aby som dosiahla celkovú účinnosť prístroja nad 100% v podmienkach existencie reverzného EMF, zdá sa mi to veľmi problematické. Skôr, dokonca nemožné. Spätný EMF nie je vlastnosťou skúšaných generátorov, je to vlastnosť samotného indukčného procesu, spôsobu "extrakcie" elektriny, ktorú ľudstvo v súčasnosti používa. Preto prestávam pracovať s mechanickými generátormi a nechávam skúmať oblasť statických systémov (bez pohyblivých častí). A želám vám všetko najlepšie, pretože efektívnosť takých vylepšených elektromagnetických generátorov bude v každom prípade oveľa vyššia ako klasické. Tiež si myslím, že je dôležité priniesť svoje zistenia čitateľovi, pretože môžu byť použité v najširšom rozsahu zariadení.

V moderných podmienkach sa neustále vyvíjajú snahy o zlepšenie elektromechanických zariadení, znižovanie ich hmotnosti a celkových rozmerov. Jednou z takýchto možností je generátor permanentných magnetov, ktorý je pomerne jednoduchý dizajn s vysokou účinnosťou. Hlavnou funkciou týchto prvkov je vytvorenie rotačného magnetického poľa.

Typy a vlastnosti permanentných magnetov

Trvalé magnety získané z tradičných materiálov sú už dlho známe. V priemysle sa prvýkrát použil hliník, nikel a kobalt (alnico). To umožnilo použitie permanentných magnetov v generátoroch, motoroch a iných typoch elektrických zariadení. Veľmi rozšírené sú feritové magnety.

Následne sa vytvorili samárium-kobaltové tvrdé magnetické materiály, ktorých energia má vysokú hustotu. Po nich sa objavili magnety na báze prvkov vzácnych zemín - bóru, železa a neodymu. Hustota ich magnetickej energie je oveľa vyššia ako hustota samária-kobaltovej zliatiny pri výrazne nižších nákladoch. Obe typy umelých materiálov úspešne nahradzujú elektromagnety a používajú sa v špecifických oblastiach. Neodymové prvky sú materiály novej generácie a považujú sa za najúspornejšie.

Princíp fungovania zariadení

Hlavným problémom v návrhu bol návrat rotujúcich častí do pôvodnej polohy bez výraznej straty krútiaceho momentu. Tento problém bol vyriešený pomocou medeného vodiča, cez ktorý prechádzal elektrický prúd, čo spôsobilo prilákanie. Keď je prúd odpojený, účinok lákania prestane. Zariadenia tohto typu sa teda používajú pravidelne.

Zvýšený prúd vytvára zvýšenú silu lákavosti a je naopak zapojený do vývoja prúdu, ktorý prechádza medeným vodičom. V dôsledku cyklických akcií zariadenie okrem vykonávania mechanickej práce začne produkovať elektrický prúd, to znamená vykonávať funkcie generátora.

Trvalé magnety v konštrukciách generátorov

Pri konštrukcii moderných zariadení sa okrem permanentných magnetov používajú elektromagnety s cievkou. Táto funkcia kombinovaného budenia umožňuje dosiahnuť potrebné nastavovacie charakteristiky napätia a frekvencie otáčania pri nižšej energii budenia. Navyše je zmenšená veľkosť celého magnetického systému, čo spôsobuje, že takéto zariadenia sú oveľa lacnejšie v porovnaní s klasickými návrhmi elektrických strojov.

Sila zariadení, ktoré používajú tieto prvky, môže byť len niekoľko kilovoltových ampérov. V súčasnosti sa permanentné magnety vyvíjajú s najlepšími výkonmi, ktoré zabezpečujú postupné zvyšovanie výkonu. Takéto synchrónne stroje sa používajú nielen ako generátory, ale aj ako motory na rôzne účely. Používajú sa v baníckom a hutníckom priemysle, tepelných elektrárňach a iných oblastiach. Je to spôsobené možnosťou synchrónnych motorov s rôznymi jalovými výkonmi. Sami pracujú s presnou a konštantnou rýchlosťou.

Stanice a rozvodne pracujú spoločne so špeciálnymi synchrónnymi generátormi, ktoré v nečinnom režime poskytujú len reaktívny výkon. Zase zabezpečuje prevádzku asynchrónnych motorov.

Generátor permanentných magnetov pracuje na princípe interakcie magnetických polí pohyblivého rotora a stacionárneho statora. Vlastnosti týchto prvkov, ktoré nie sú úplne skúmané, umožňujú pracovať na vynájdení iných elektrických zariadení vrátane tvorby bezolovnatých.

Oblasť techniky [0001] Predložený vynález sa týka oblasti elektrotechniky, najmä bezkartáčových elektrických strojov, najmä generátorov jednosmerného prúdu, a môže sa použiť v akomkoľvek vedeckom a technickom odbore, kde sú potrebné autonómne zdroje energie. Technickým výsledkom je vytvorenie kompaktného vysoko výkonného elektrického generátora, ktorý umožňuje zachovanie relatívne jednoduchého a spoľahlivého dizajnu široko meniť výstupné parametre elektrického prúdu v závislosti od prevádzkových podmienok. Podstata vynálezu spočíva v tom, že bezkartáčový synchrónny generátor s permanentnými magnetmi pozostáva z jedného alebo viacerých častí, z ktorých každý obsahuje rotor s kruhovým magnetickým obvodom, na ktorom je v rovnakom kroku pripevnený párny počet permanentných magnetov, pričom stator nesie párny počet elektromagnetov podkovy usporiadaných v pároch proti sebe navzájom a majúci dve cievky s postupne opačným smerom vinutia, zariadenie na opravu elektrického prúdu. Permanentné magnety sú upevnené na magnetickom jadre tak, že tvoria dva paralelné rady pólov s pozdĺžnou a priečne striedavou polaritou. Elektromagnety sú orientované naprieč uvedenými radmi pólov tak, že každá z elektromagnetických cievok je umiestnená nad jedným z paralelných radov pólov rotora. Počet pólov v rovnakom riadku, rovnajúci sa n, spĺňa vzťah: n = 10 + 4k, kde k je celé číslo s hodnotami 0, 1, 2, 3 atď. Počet elektromagnetov v generátore zvyčajne nepresahuje počet (n-2). 12 hp f-ly, 9 ill.

Výkresy k patentu RF 2303849

Vynález sa týka bezkartáčových elektrických strojov, najmä DC generátorov, a môže byť použitý v akejkoľvek oblasti vedy a techniky, ktorá vyžaduje autonómne zdroje energie.

Synchrónne AC stroje sú najrozšírenejšími vo výrobe a spotrebe elektrickej energie. Všetky synchronné stroje majú vlastnosť reverzibility, to znamená, že každá z nich môže pracovať v režime generátora aj v režime motora.

Synchrónny generátor obsahuje stator, zvyčajne dutý laminovaný valec s pozdĺžnymi drážkami na vnútornom povrchu, v ktorom je umiestnené statorové vinutie, a rotor, ktorý je permanentnými magnetmi so striedavou polaritou umiestnenými na hriadeli, ktoré môžu byť poháňané jedným alebo druhým spôsobom. Pri priemyselných generátoroch s vysokým výkonom sa na získanie vzrušujúceho magnetického poľa používa excitačné vinutie umiestnené na rotoru. V synchrónnych generátoroch s relatívne nízkym výkonom sa používajú permanentné magnety umiestnené na rotoru.

S konštantnou frekvenciou otáčania je tvar EMF krivky vytvorený generátorom určený iba distribučným zákonom magnetickej indukcie v medzere medzi rotorom a statorom. Preto na získanie napätia na výstupe generátora určitej formy a na účinnú konverziu mechanickej energie na elektrickú energiu sa používajú rôzne geometrie rotorov a statorov a optimálny počet stálých magnetických pólov a počet závitov statorového vinutia sú vybrané (US 5117142, US 5537025, DE 19802784, EP 0926806, WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537). Uvedené parametre nie sú univerzálne, ale vyberajú sa v závislosti od prevádzkových podmienok, čo často vedie k zhoršeniu iných charakteristík generátora. Okrem toho komplexný tvar rotora alebo statora komplikuje výrobu a montáž generátora a následne zvyšuje náklady na výrobok. Rotor synchrónneho magnetoelektrického generátora môže mať iný tvar, napríklad pri nízkom výkone, rotor sa zvyčajne vyrába vo forme "hviezdičky" s stredným výkonom - s tyčovými pólmi a valcovými permanentnými magnetmi. Rotor s pólmi v tvare pazúrov umožňuje získať generátor s rozptylom pólov, ktorý obmedzuje nárazový prúd v prípade náhleho skratu generátora.

V generátore s permanentnými magnetmi je ťažké stabilizovať napätie pri zmene záťaže (pretože neexistuje žiadna spätnoväzbová magnetická spojka, ako napríklad generátory s budiacim vinutím). Rôzne elektrické obvody (GB 1146033) sa používajú na stabilizáciu výstupného napätia a na opravu prúdu.

Predložený vynález je zameraný na vytvorenie kompaktného vysoko účinného elektrického generátora, ktorý pri zachovaní relatívne jednoduchého a spoľahlivého konštrukčného riešenia výrazne mení výstupné parametre elektrického prúdu v závislosti od prevádzkových podmienok.

Generátor, vyrobený podľa tohto vynálezu, je bezkartáčový synchrónny generátor s permanentnými magnetmi. Pozostáva z jednej alebo viacerých častí, z ktorých každá zahŕňa:

Rotor s kruhovým magnetickým obvodom, na ktorom je pripevnený rovnomerný počet permanentných magnetov s rovnakým rozstupom,

Stator, ktorý nesie párny počet elektromagnetov v tvare podkovy (tvaru U) usporiadaných v pároch proti sebe navzájom a má dve cievky s postupne opačným smerom navíjania,

Zariadenie na opravu elektrického prúdu.

Permanentné magnety sú upevnené na magnetickom jadre tak, že tvoria dva paralelné rady pólov s pozdĺžnou a priečne striedavou polaritou. Elektromagnety sú orientované naprieč uvedenými radmi pólov tak, že každá z elektromagnetických cievok je umiestnená nad jedným z paralelných radov pólov rotora. Počet pólov v rovnakom riadku, rovnajúci sa n, spĺňa vzťah: n = 10 + 4k, kde k je celé číslo s hodnotami 0, 1, 2, 3 atď. Počet elektromagnetov v generátore zvyčajne neprekračuje počet n-2.

Prístroj na usmerňovanie prúdu je zvyčajne jedným zo štandardných obvodov usmerňovačov vyrobených na diódach: plná vlna so stredovým bodom alebo chodníkom, pripojená na vinutia každého elektromagnetu. Ak je to potrebné, môže sa použiť aj iný prúdový usmerňovací obvod.

V závislosti od činnosti generátora môže byť rotor umiestnený na vonkajšej strane statora aj vo vnútri statora.

Generátor vyrobený v súlade s týmto vynálezom môže obsahovať niekoľko identických častí. Počet takýchto sekcií závisí od výkonu zdroja mechanickej energie (motor pohonu) a od požadovaných parametrov generátora. Výhodne sú rezy posunuté vo vzájomnej fáze. Toto môže byť dosiahnuté napríklad počiatočným posunom rotora v susedných úsekoch v uhle ležícom v rozmedzí od 0 ° do 360 ° / n; alebo uhlovým posunom elektromagnetov statora v susedných úsekoch vzájomne voči sebe. Výhodne generátor tiež obsahuje jednotku regulátora napätia.

Vynález je ilustrovaný nasledujúcimi obrázkami:

obrázok 1 (a) a (b) znázorňuje diagram elektrického generátora vyrobeného v súlade s týmto vynálezom, v ktorom je rotor umiestnený vo vnútri statora;

obrázok 2 znázorňuje obraz jednej časti generátora;

obrázok 3 predstavuje elektrický obvod elektrického generátora s plnou vlnou so stredným bodom prúdu rektifikačného obvodu;

obrázok 4 predstavuje elektrický obvod generátora s jedným z mostíkových obvodov rektifikačného prúdu;

obrázok 5 predstavuje elektrický obvod generátora s iným prúdovým prúdovým obvodom;

obrázok 6 predstavuje elektrický obvod generátora s odlišným prúdovým prúdovým obvodom;

obrázok 7 predstavuje elektrický obvod generátora s odlišnou nápravou prúdového obvodu;

na obrázku je znázornený diagram generátora s vonkajším vykonávaním rotora;

obrázok 9 zobrazuje obraz multisektorového generátora vyrobeného v súlade s týmto vynálezom.

Obrázok 1 (a) a (b) znázorňuje generátor vyrobený v súlade s týmto vynálezom, ktorý obsahuje puzdro 1; rotor 2 s kruhovým magnetickým jadrom 3, na ktorom je pripevnený rovnomerný počet permanentných magnetov 4 s rovnakým rozstupom; stator 5 nesúci párny počet elektromagnetov v tvare podkovy 6 usporiadaných v pároch proti sebe navzájom a prostriedky na usmerňovanie prúdu (neznázornené).

Puzdro 1 generátora je zvyčajne odlievané z hliníkovej zliatiny alebo liatiny alebo zvárané. Inštalácia elektrického generátora v mieste inštalácie sa uskutočňuje pomocou lamiel 7 alebo pomocou príruby. Stator 5 má valcovitý vnútorný povrch, na ktorom sú identické elektromagnety 6 spojené s rovnakým rozstupom. Každý z týchto elektromagnetov má dve cievky 8 s postupne protiľahlými smermi navíjania umiestnenými na jadre 9 tvaru U. Obal jadra 9 je zostavený z uzemnených elektrických oceľových dosiek na lepidle alebo niťovaných. Zistenia vinutia elektromagnetov cez jeden z usmerňovačov (neznázornené) sú spojené s výstupom generátora.

Rotor 3 je od statora oddelený vzduchovou medzerou a nesie párny počet permanentných magnetov 4 usporiadaných tak, že sú vytvorené dva paralelné rady tyčí rovnomerne od osi generátora a polarita sa mení v pozdĺžnom a priečnom smere (obr. 2). Počet pólov v rovnakom riadku vyhovuje vzťahu: n = 10 + 4k, kde k je celé číslo, pričom hodnoty 0, 1, 2, 3 atď. V tomto prípade (obrázok 1) je n = 14 (k = 1) a celkový počet permanentných magnetických pólov je 28. Keď sa elektrický generátor otáča, každá cievka elektromagnetov prechádza cez zodpovedajúcu sériu striedajúcich sa pólov. Permanentné magnety a elektromagnetické jadrá sú tvarované tak, aby minimalizovali straty a dosiahli čo najväčšiu rovnomernosť magnetického poľa vo vzduchovej medzere, keď je elektrický generátor v prevádzke.

Princíp činnosti elektrického generátora, vyrobený v súlade s týmto vynálezom, je podobný so zásadou tradičného synchrónneho generátora. Hriadeľ rotora je mechanicky spojený s hnacím motorom (zdrojom mechanickej energie). Pri pôsobení krútiaceho momentu hnacieho motora sa rotor generátora otáča určitou frekvenciou. Súčasne vo vinutí cievok elektromagnetov v súlade s fenoménom EMF indukovanými elektromagnetickou indukciou. Pretože cievky samostatného elektromagnetu majú iný smer navíjania a sú kedykoľvek v rozmedzí rôznych magnetických pólov, indukované emf v každom vinutí sa pridá.

V procese rotácie rotora sa magnetické pole permanentného magnetu otáča určitou frekvenciou, takže každé z navíjania elektromagnetov sa striedavo objaví v zóne severného (N) magnetického pólu, potom v zóne južného (S) magnetického pólu. V tomto prípade je zmena pólov sprevádzaná zmenou smeru EMF vo vinutíach elektromagnetov.

Vinutia každého elektromagnetu sú pripojené k zariadeniu na usmerňovanie prúdu, ktoré zvyčajne predstavuje jeden zo štandardných obvodov usmerňovača vyrobených na diódach: plná vlna so stredom alebo niektorým z mostíkových obvodov.

Obr. 3 znázorňuje schému elektrického generátora s úplnými vlnami so stredovým bodom pre elektrický generátor s tromi pármi elektromagnetov 10. Na obr. 3 sú elektromagnety očíslované od I do VI. Jeden zo záverov navíjania každého elektromagnetu a opačné vinutie opačného elektromagnetu sú spojené s jedným výstupom 12 generátora; ostatné vinuté kolíky týchto elektromagnetov sú prepojené diódami 11 s iným výstupom 13 generátora (s týmto zapnutím diód, výstup 12 bude záporný a výstup bude 13). To znamená, že ak pre elektromagnet I je začiatok vinutia (B) pripojený k zápornej zbernici, potom pre opačný elektromagnet IV je koniec vinutí (E) pripojený k zápornej zbernici. Podobne aj pre iné elektromagnety.

Na obrázku 4-7 sú uvedené rôzne mostové obvody na rektifikáciu prúdu. Spojenie mostov, ktoré napája prúd z každého z elektromagnetov, môže byť paralelné, sekvenčné alebo zmiešané. Vo všeobecnosti sa na prerozdeľovanie výstupného prúdu a potenciálnych vlastností elektrického generátora používajú rôzne schémy. Rovnaký elektrický generátor môže mať v závislosti od prevádzkových režimov jeden alebo ďalší rektifikačný obvod. Výhodne generátor obsahuje doplnkový spínač, ktorý vám umožňuje vybrať požadovaný režim prevádzky (schéma mostného pripojenia).

Obrázok 4 znázorňuje elektrický obvod generátora s jedným z mostíkových obvodov usmerňovacieho prúdu. Každý z elektromagnetov I-VI je spojený so samostatným mostíkom 15, ktoré sú potom spojené paralelne. Spoločné pneumatiky sa pripájajú k zápornému výstupu 12 generátora alebo kladnému 13.

Obrázok 5 predstavuje elektrický obvod so sériovým zapojením všetkých mostíkov.

Obrázok 6 predstavuje elektrický obvod so zmiešaným spojením. Mosty napájajúce prúd z elektromagnetov: I a II; III a IV; V a VI sú spojené v pároch v sérii. A dvojice sú navzájom prepojené paralelne prostredníctvom bežných autobusov.

Obr. 7 predstavuje elektrický obvod generátora, v ktorom samostatný mostík napája prúd z dvojice diametrálne opačných elektromagnetov. Pre každý pár diametrálne protiľahlých elektromagnetov sú rovnaké menované svorky (v tomto prípade "B") elektricky prepojené a zvyšné svorky sú pripojené k usmerňovaciemu mostíku 15. Celkový počet mostov je m / 2. Medzi sebou môžu byť mosty spojené paralelne a / alebo sériovo. Obrázok 7 znázorňuje paralelné spojenie mostíkov.

V závislosti od činnosti generátora môže byť rotor umiestnený na vonkajšej strane statora aj vo vnútri statora. Na obrázku je znázornený diagram generátora s vonkajšou verziou rotora (10 elektromagnetov, 36 = 18 + 18 permanentných magnetov (k = 2)). Konštrukcia a princíp činnosti takého elektrického generátora je podobný ako je opísaný vyššie.

Generátor vyrobený v súlade s týmto vynálezom môže obsahovať niekoľko sekcií A, B a C (obrázok 9). Počet takýchto sekcií závisí od výkonu zdroja mechanickej energie (motor pohonu) a od požadovaných parametrov generátora. Každá časť zodpovedá jednej zo štruktúr popísaných vyššie. Generátor môže obsahovať rovnaké časti a časti, ktoré sa navzájom líšia v počte permanentných magnetov a / alebo elektromagnetov alebo v usmerňovacom obvode.

Výhodne sú identické úseky posunuté vzájomne vo fáze. Toto môže byť dosiahnuté napríklad počiatočným posunom rotora v susedných úsekoch a uhlovým posunom elektromagnetov statora v susedných úsekoch vzájomne voči sebe.

Príklady implementácie:

Príklad 1. V súlade s týmto vynálezom bol vyrobený elektrický generátor na napájanie elektrických zariadení s napätím do 36 V. Elektrický generátor sa vyrába s rotujúcim vonkajším rotorom, ktorý obsahuje 36 permanentných magnetov (18 v každom rade, k = 2) zliatiny Fe-Nd -B. Stator nesie 8 párov elektromagnetov, z ktorých každá má dve cievky obsahujúce 100 otáčok PETV drôtu s priemerom 0,9 mm. Spínací obvod je mostík so spojením rovnakých záverov diametrálne opačných elektromagnetov (obr.7).

vonkajší priemer - 167 mm;

výstupné napätie - 36 V;

maximálny prúd - 43 A;

výkon - 1,5 kW.

Príklad 2. V súlade s týmto vynálezom bol vyrobený elektrický generátor na dobíjanie napájacích jednotiek (pár 24 V batérií) pre elektrické vozidlá urbánnych typov. Generátor je vyrobený z rotačného vnútorného rotora, ktorý obsahuje 28 permanentných magnetov (14 v každom rade, k = 1) zliatiny Fe-Nd-B. Stator nesie 6 párov elektromagnetov, z ktorých každá má dve cievky obsahujúce 150 závitov, navinuté pomocou PET drôtu s priemerom 1,0 mm. Inklúzna schéma je plná vlna so stredom (obrázok 3).

Generátor má nasledujúce parametre:

vonkajší priemer - 177 mm;

výstupné napätie - 31 V (na nabíjanie batérie 24 V);

maximálny prúd - 35A,

maximálny výkon - 1,1 kW.

Okrem toho generátor obsahuje automatický regulátor napätia pri 29,2 V.

FORMULA VYNÁLEZU

1. Elektrický generátor obsahujúci najmenej jeden kruhový úsek, obsahujúci rotor s kruhovým magnetickým vodičom, na ktorom je pripevnený rovnomerný počet permanentných magnetov tvoriaci dva paralelné rady stožiarov s pozdĺžnou a priečne striedavou polaritou s rovnomerným rozstupom, ktorý nesie rovnomerný počet elektromagnetov v tvare podkovy umiestnené v pároch proti sebe navzájom, zariadenie na opravu elektrického prúdu, kde každý z elektromagnetov má dve cievky s postupne opačným smerovým vinutím ki, pričom každá z cievok elektromagnetov umiestnená nad jedným z paralelných radov rotorových pólov a počet pólov v jednom rade rovnajúcom sa n spĺňa vzťah

n = 10 + 4k, kde k je celé číslo s hodnotami 0, 1, 2, 3 atď.

2. Generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že počet elektromagnetov statora m spĺňa pomer mn-2.

3. Generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na rektifikáciu elektrického prúdu obsahuje diódy spojené aspoň s jednou z koncov vinutia elektromagnetov

4. Generátor podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že diódy sú spojené plnou vlnou so stredovým okruhom.

5. Generátor podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že diódy sú spojené mostovým obvodom.

6. Generátor podľa nároku 5, v y z n a č u j ú c i s a t ý m, že počet mostov je rovný m a sú vzájomne prepojené sériovo alebo paralelne alebo sériovo paralelné.

7. Generátor podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že počet mostov je m / 2 a jeden z rovnakých výstupov každej dvojice diametrálne opačných elektromagnetov je navzájom prepojený, zatiaľ čo ostatné sú pripojené k jednému mostíku.

8. Generátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že rotor je umiestnený na vonkajšej strane statora.

9. Generátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že rotor je umiestnený vnútri statora.

10. Generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň dve identické časti.

11. Generátor na str. 10, vyznačujúci sa tým, že aspoň dve úseky sú vzájomne posunuté vo fáze.

12. Generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň dve časti, ktoré sa líšia v počte elektromagnetov.

13. Generátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje jednotku regulátora napätia.