ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ

Полезная модель относится к преобразователям энергии постоянных магнитов, предназначена для использования в энергетике и машиностроении, в стационарных и мобильных энергетических установка.
Известно устройство, работающее как генератор электрического тока с возбуждением от постоянных магнитов, содержащее неподвижный явнополюсной статор, на внутренних зубцах которого размещены обмотки для питания отдельных групп потребителей. В известном устройстве на каждом зубце расположено по одной обмотке (см. авторское свидетельство №378021, опубл. 18.04.1973, Бюл. №19) прототип.
Недостатком прототипа является низкий коэффициент полезного действия (КПД) за счет отсутствия эффективных мер минимизации степени влияния реакции якоря. Достигаемая в прототипе стабилизации напряжения за счет определенной очередности подключения к обмотке статора потребителей с разной нагрузкой не решает проблемы повышения КПД генератора.
Технический результат заключается в повышении КПД генератора, минимизации степени влияния реакции якоря за счет разделения в пространстве участков магнитопровода с обмотками статора.
Технический результат достигается тем, что электрический генератор на постоянных магнитах содержит неподвижный явнополюсный статор с обмотками в виде двух одинаковых секций, размещенными на зубцах статора, многополюсный ротор с постоянными магнитами, являющимися конструктивными деталями ротора.
Особенностью является то, что зубцы статора вдоль радиуса генератора выполнены в виде спаренных симметричных и параллельных участков, внутренние торцы которых замкнуты полюсными наконечниками из ферромагнитного материала. Обмотки на каждом зубце статора выполнены в виде двух одинаковых секций, каждая их которых размещена на одном из спаренных симметричных параллельных участков зубца. Секции обмотки каждого из зубцов статора соединены последовательно и согласно. Обмотки на зубцах статора с спаренными секциями могут быть соединены последовательно и согласно в группы или все вместе, для питания цепей отдельных групп потребителей или их объединенной нагрузки.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг. 1 - конструкция электрического генератора на постоянных магнитах с сечениями участков главных звеньев магнитных цепей; фиг. 2 - схематическое представление цепей активных зон с замыкающимися магнитными потоками.
Электрический генератор на постоянных магнитах (фиг. 1) содержит неподвижный явнополюсный статор 1 с обмотками в виде двух одинаковых секций 2, 3, размещенными на зубцах 4 статора 1, многополюсный ротор 5 с постоянными магнитами, являющимися конструктивными деталями ротора 5. Зубцы 4 статора 1 вдоль радиуса генератора выполнены в виде спаренных симметричных и параллельных участков 6 и 7, внутренние торцы которых замкнуты полюсными наконечниками 8 из ферромагнитного материала. Обмотки на каждом зубце 4 статора 1 выполнены в виде двух одинаковых секций 2, 3, каждая из которых размещена на одном из спаренных симметричных параллельных участков 6, 7 зубца 4. Секции 2,3 обмотки каждого из зубцов 4 статора 1 соединены последовательно и согласно (фиг. 2). Обмотки на зубцах 4 статора 1 со спаренными секциями 2, 3 могут быть соединены последовательно и согласно в группы или все вместе, для питания цепей отдельных групп потребителей или их объединенной нагрузки.
2
3
р2
р3
р2
р3
При подключении нагрузки к обмоткам работающего генератора, к выводам HK, (см. фиг. 2), в спаренных симметричных и параллельных участках 6, 7 зубцов 4 статора 1 нагрузочными токами, протекающими по секциям 2, 3 обмоток, будут наводиться магнитные потоки Ф и Ф, направленные навстречу основному магнитному потоку Фпм постоянных магнитов ротора 5. Наличие этих тормозящих встречных потоков Ф, Ф принято квалифицировать как реакцию якоря, которая приводит к потерям преобразования энергии и понижению КПД генераторов.
Р2
Р3
р2
р3
Р2
р3
В предлагаемой полезной модели, за счет конструктивного решения магнитных цепей, магнитные потоки Ф и Ф, порожденные реакцией якоря, будут замыкаться по цепи с наименьшим магнитным сопротивлением, т.е. через полюсные наконечники. На участках 6, 7 зубцов 4 с обмотками в виде секций 2, 3 магнитные потоки Ф и Ф, будучи встречно направленными и одинаковыми по величине, окажутся взаимно скомпенсированными, а ввиду того, что магнитное сопротивление воздушного зазора Δ велико, воздействие потоков Ф и Ф на магнитные полюса постоянных магнитов ротора 5 будет минимальным. За счет этого достигается повышение КПД генератора, по сравнению с тем, что имеется в прототипе.