АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к области электромеханики и предназначена для использования в виде генератора в передвижных электроустановках, ветряных и гидравлических микроэлектростанциях.
Известны синхронные генераторы ГОМ 11. Для обеспечения самовозбуждения генератора в центральное прямоугольное отверстие сердечника ротора запрессован постоянный магнит.
В процессе разгона генератора до номинальной частоты вращения магнитный поток постоянного магнита, находящегося внутри сердечника ротора, наводит ЭДС в дополнительной обмотке. ЭДС через выпрямитель подается в обмотку возбуждения, расположенную на роторе генератора. Возникающий при этом ток возбуждения вызывает увеличение ЗДС и выходного напряжения генератора.
Недостатком этих генераторов является низкая надежность обусловленная наличием скользящих контактов (щетки - контактные кольца).
Наиболее близким техническим решением является асинхронный генератор с короткозамкнутым ротором 21. Б асинхронном генераторе сердечники статора и ротора шихтованные, набраны из листов электротехнической стали. Сердечник статора закреплен в корпусе, а сердечник ротора - на валу. Вал ротора вращается в подшипниках, которые помещены в подшипниковых щитах, прикрепленных к корпусу. На внутренней
цилиндрической поверхности статора и на внешней цилиндрической поверхности ротора имеются пазы. Обмотка статора трехфазная, распределенная размещена в пазах статора. Обмотка ротора короткозамкнутая в виде беличьей клетки, стержни обмотки размещены в пазах ротора.
В качестве источника реактивной мощности, необходимой для возбуждения асинхронного генератора работающего на автономную нагрузку, используются конденсаторы, подключенные к выводам обмотки статора.
Недостатком такого устройства является ненадезвная работа, обусловленная зависимостью возникновения процесса самовозбуждения от величины поля остаточного магнетизма, которая в свою очередь имеет случайный характер. Кроме этого, процесс самовозбуждения возникает только если емкость конденсаторов превышает некоторое критическое значение, определяемое параметрами генератора.
Технической задачей изобретения является обеспечение гарантированного самовозбуждения асинхронного генератора на холостом ходу и под нагрузкой.
Поставленная задача достигается тем, что асинхронный генератор, содержащий зубчатые ротор с магнитопроводом и статор с обмоткой, конденсатор возбуждения, снабжен постоянными магнитами в форме параллелепипеда, расположенными в его магнитной цепи.
Кроме того, постоянные магниты расположены в зубцах ротора, так, что верхняя грань магнита совпадает с внешней поверхностью магнитопровода ротора. Ч
- Ч Постоянные магниты расположены в зубцах статора так, что верхняя грань магнита совпадает с внутренней поверхностью статора, обращенной к воздушному зазору генератора.
Постоянные магниты расположены на торцах сердечника статора.
Существо изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1. изображена конструкция асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением с постоянными магнитами расположенными в зубцах ротора. На фиг. 2. изображен поперечный разрез асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением с постоянными магнитами расположенными на зубцах ротора. На фиг. 3. изображена конструкция асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением с постоянными магнитами расположенными на зубцах статора. На фиг. 4. показан поперечный разрез асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением с постоянными магнитами расположенными на зубцах статора. На фиг. 5. показана конструкция асинхронного генератора с гарантированным самовозбуждением с постоянными магнитами расположенными на торцах статора. На фиг. 6 приведена электрическая схема соединения асинхронного генератора и автономной нагрузки.
Асинхронный генератор с гарантированным самовозбуждением содержит постоянные магниты 1, имеющие форму параллелепипеда вмонтированные в зубцы 2 ротора 3 таким образом, что верхняя грань постоянного магнита 1 совпадает с внешней поверхностью зубца 2 ротора 3, обращенной к воздушному зазору 4 генератора. Между магнитами 1 и зубцами 2 ротора 3 возможна установка токопроводящей прокладки 5 из медной, аллюминиевой или латунной
фольги.
Постоянные магниты 1, имеющие форму параллелепипеда, могут быть помещены в зубцы 6 статора 7 таким образом, что верхняя грань постоянного м агнита 1 совпадает с внутренней поверхностью зубца 6 статора 7. обращенной к воздушному зазору 4 генератора.
Также постоянные магниты 1 могут быть помещены на торцы 8 статора 7 , причем щирина магнита при этом не превышает минимальной ширины зубца 6 статора 7,Трехфазная распределенная обмотка Э статора 7 расположена в пазах 10 магнитопровода 11 статора 7. К выводам 12 обмотки 9 статора 7 параллельно подключены конденсаторы возбуждения 13 и автономная нагрузка 14. Обмотка 15 ротора 3 короткозамкнутая в виде беличьей клетки размещена в пазах 16 магнитопровода 17 ротора 3.
Асинхронный генератор работает следующим образом. При расположении постоянных магнитов на зубцах ротора, магнитный поток постоянных магнитов 1 имеющих форму параллелепипеда расположеных на зубцах 2 ротора 3 пересекает воздушный зазор 4 генератора и замыкается через магнитопровод И статора 7. При приведении ротора 3 генератора во вращение, обмотка 9 статора 7 оказывается в переменном магнитном поле, создаваемом вращающимися вместе с ротором 3 постоянными магнитами 1. Под действием переменного магнитного поля в обмотке 9 статора 7 наводится ЭДС, под действием которой по обмотке 9 статора 7 через конденсаторы возбуждения 13, подключенные к выводам 12 обмотки 9 статора 7, и автономную нагрузку 14 (при ее наличии) начинает протекать ток возбуждения, что приводит к гарантированному
- -y/f7j9 /e самовозбуждению генератора.
При расположении постоянных магнитов на зубцах или на торцах статора, магнитный поток постоянных магнитов 1 имеющих форму параллелепипеда расположеных на зубцах 6 или на торцах 8 статора 7 пересекает воздушный зазор 4 генератора и замыкается через магнитопровод 17 ротора 3. При приведении ротора 3 генератора во вращение, обмотка 15 ротора 3 вращается вместе с ротором 3 в магнитном поле, создаваемом расположенными на статоре 7 постоянными магнитами 1. Под действием магнитного поля во вращающейся обмотке 15 ротора 3 наводится ЗДС, под действием которой по короткозамкнутой обмотке 15 ротора 3 протекает ток, создающий магнитный поток ротора 3. Магнитный поток ротора 3, вращающийся вместе с ротором 3 наводит ЗДС в обмотке 9 статора 7, под действием которой по обмотке 9 статора 7 через конденсаторы возбуждения 13, подключенные к выводам 12 обмотки 9 статора 7, и автономную нагрузку 14 (при ее наличии) начинает протекать ток возбуждения, что приводит к гарантированному самовозбуждению генератора.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания к заявке:
1.Установки генераторные УГ-4-Т/230; УГ-4-0/230; УГ-8-Т/230; УГ-8-Т/400; УГ-16-Т/230: УГ-16-Т/400. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 6БЙ.020.003 ТО. стр. 12 - 14.
2.Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических мащин переменного тока.-М.: Высшая школа 1982. стр. /:55-/ - {прототип)
./.
- Si Формула