МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована при изготовлении электродвигателей и электрогенераторов.
Наиболее близким к полезной модели устройством является магнитоэлектрическая машина, содержащая ротор на постоянных магнитах и статор (1). Статор состоит из двух идентичных частей, первая из которых установлена с возможностью углового перемещения относительно второй, величина которого пропорциональна изменению нагрузки. Для свободного поворота подвижной части статора в ее корпусе выполнена прорезь, предназначенная для углового перемещения упора, жестко соединенного с подвижной частью. На каждой из частей статора размещены соответствующие фазные обмотки, соединенные между собой пофазно согласно-последовательно. Достоинством данной конструкции является возможность регулирования выходных параметров, например, выходного напряжения при работе в режиме генерирования электроэнергии. Однако устройство имеет сложную конструкцию и низкую надежность, что обусловлено большим количеством выводных контактов, число которых должно быть не менее четырех на каждой из цепей фазных обмоток.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является упрощение конструкции и повышение надежности работы.
Технический результат достигается тем, что в магнитоэлектрической машине, содержащей установленный на валу ротор на постоянных магнитах и статор, состоящий из двух идентичных частей, первая из которых установлена с возможностью углового перемещения относительно второй, на каждой из частей статора размещены соответствующие фазные обмотки, обмотки соединенные между собой пофазно согласно-последовательно посредством контактного узла либо гибкого провода (1), обмотки первой части статора соединены по схеме «звезда», а свободные концы гальванически развязанных друг от друга обмоток второй части являются выходными выводами устройства.
На Фиг.1 представлена конструкция электрической машины.
На Фиг.2 представлена схема соединения фазных обмоток частей статора.
Устройство (Фиг.1, 2) содержит приводной вал 1 с жестко закрепленным на нем ротором 2 на постоянных магнитах. Статор состоит из двух идентичных частей 3 и 4, на каждой из которых размещены соответствующие фазные обмотки. Обмотки соединены между собой пофазно согласно-последовательно посредством контактного узла 5 либо гибкого провода. Контактный узел может быть выполнен в виде подвижных щеток. Обмотки
первой (подвижной) части 3 статора соединены по схеме «звезда». Свободные концы гальванически развязанных друг от друга обмоток второй (неподвижной) 4 части являются выходными выводами устройства. Обе части 3 и 4 статора установлены с возможностью взаимного углового сдвига. Угловой сдвиг между частями статора может быть реализован за счет неподвижного соединения части 4 с корпусом 6 и подвижного соединения с ним части 3. Перемещать (вращать) часть 3 статора внутри корпуса можно с помощью закрепленного в ней рычага (внешнего упора), выполненного, например, в виде болта 7, который соединен с внешним приводом. С торцов конструкция закреплена щитами 8.
Устройство работает следующим образом.
При вращении приводного вала 1 постоянные магниты, вмонтированные в ротор 2, создают вращающееся магнитное поле в соответствии с полюсностью ротора и его скоростью вращения.
В случае отсутствия углового сдвига между частями статора в размещенных на них обмотках возникают синхронные и синфазные напряжения. На выходных выводах возникает напряжение, равное сумме напряжений на обмотках частей 3 и 4.
При угловом сдвиге между частями 3 и 4 напряжения на соединенных последовательно обмотках частей 3 и 4 сдвигаются на тот же угол, в результате чего напряжение на выходных выводах уменьшается.
Если угол взаимного сдвига между частями достигнет величины угла полюсного деления ротора 2, то напряжения в обмотках частей 3 и 4 будут равны и сдвинуты друг относительно друга на 180°. В результате выходное напряжение на выходных выводах будет равно нулю.
Чем больше число полюсов в роторе, тем меньший угол поворота требуется для регулирования выходного напряжения.
Регулированием угла сдвига между частями статора можно добиться стабилизации выходного напряжения и обеспечить защиту генератора от коротких замыканий.
Бесконтактное соединение фазных обмоток подвижной части статора в «звезду» непосредственно внутри машины позволяет использовать в цепи обмоток каждой фазы три контактных вывода, что упрощает конструкцию и повышает надежность работы электрической машины.
Полезная модель может найти применение при изготовлении электрических машин широкого назначения, работающих как в режиме электродвигателя, так и в режиме электрогенератора.
Составитель описания: В.М.Довгаленок
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания: RU 2273942 C1 H02K 21/22, 2004 г.