СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИНА
SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINE

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в крупных электрогенераторах.
Широко известна [1] синхронная электромашина, содержащая статор с обмоткой, а ротор выполнен с постоянными магнитами. Плохие регулировочные свойства являются большим недостатком такого устройства.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемым результатам является синхронная электромашина [2], содержащая статор с обмоткой и ротор с обмоткой возбуждения, подключенной к источнику питания. Недостаток подобного устройства состоит в большом расходе электроэнергии на возбуждение.
Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии. Поставленная цель достигается за счет того, что электромашина снабжена вторым аналогичным статором, обмотки которого включены последовательно с обмотками первого статора, а второй ротор выполнен с постоянными магнитами и соединен механически с первым ротором, и источник питания выполнен реверсивным.
На чертеже представлена схема электромашины.
Имеются две трехфазные обмотки 1 и 2, расположенные на разных статорах. На общем валу 3 расположен первый ротор 4 с обмоткой 5, присоединенной через кольца 6 и щетки 7 к реверсивному источнику 8 питания. Ротор с обмоткой 4 расположен внутри первого статора 1 и магнитосвязан с ним. Второй ротор 9 выполнен с постоянными магнитами и расположен внутри второго статора 2 и магнитосвязан с ним. Полюса обоих роторов и статоров сосны.
Электромашина работает следующим образом.
Она, например, работает генератором. С этой целью вал 3 роторов приводится во вращение внешним двигателем (дизель, турбина и т.п.), который на чертеже не показан. В обмотках 2 наводится эдс (электродвижущая сила) от магнитного поля постоянных магнитов ротора 9. В обмотку 5 ротора 4 подается ток от источника 8, также создающий магнитное поле. В обмотках 1 также наводится эдс, которая совпадает с эдс обмотки 2 и суммируется с ней. На выходе машины имеется суммарная эдс. Если на выходе возникает короткое замыкание, то для ограничения его ток от источника 8 изменяет направление. Эдс обмотки 1 становится встречной к эдс обмотки 2. Результирующая эдс снижается до необходимого допустимого уровня, тем самым ограничивая ток короткого замыкания.
Таким образом в предложенном устройстве часть электрической мощности генерируется благодаря постоянным магнитам, что снижает расход энергии на возбуждение. В то же время благодаря реверсу тока возбуждения эффективно ограничивается ток в аварийном режиме. Эти положительные свойства обеспечиваются благодаря новым особенностям электромашины.
Источники информации
1. Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. М.: Академия, 2006, стр.295, рис.17-3.
2. Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. М.: Академия, 2006, стр.173, рис.12-1.