ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к низкооборотным высокомоментным синхронным двигателям и генераторам, и может быть использовано в качестве ветрогенераторов, высокочастотных электрических генераторов.
Уровень техники.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электрический генератор, содержащий статор и ротор, а также якорную обмотку, ротор выполнен из композитного материала сечением П-образной формы, установленном на металлическом валу, якорная обмотка размещена на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, магниты с чередующимися полюсами установлены на роторе в пазах (см. патент RU 135460, опубликованный 10.12.2013), выбранный в качестве прототипа.
В известном электрическом генераторе при больших скоростях ротора от 500 об/мин и более требуется более интенсивное охлаждение якорной обмотки, и отвод тепла, что наряду с отсутствием магнитопроводящего кожуха уменьшает кпд и мощность генератора, что в целом понижает эффективность генератора.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности генератора.
Технический результат заключается: в изменении направления якорной обмотки относительно оси ротора, улучшении охлаждения якорной обмотки генератора, возможности отвода тепла, усиления магнитного потока, повышении кпд и мощности генератора.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:
Электрический генератор на постоянных магнитах, содержащий статор и ротор с магнитами, выполненный из композитного материала сечением П-образной формы, установленным на металлическом валу, а также якорную обмотку, размещенную на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, отличающийся тем, что якорная обмотка выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора и закрыта кожухом из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки.
Кроме того: кожух выполнен из сегментов толщиной не менее 5 мм. из электротехнической стали; генератор выполнен с возможностью вращения ротора от 50 об/мин.
Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель и технический результат взаимосвязаны следующим образом.
Изменение направления якорной обмотки относительно оси ротора на поперечную, улучшение охлаждения якорной обмотки генератора с возможностью отвода тепла, усиление магнитного потока, повышение кпд и мощности генератора повышают эффективность генератора.
Краткое описание чертежей.
На чертеже изображен электрический генератор на постоянных магнитах с поперечным разрезом А-А
Осуществление полезной модели
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
У Электрического генератора на постоянных магнитах, содержащем статор и ротор с магнитами, выполненный из композитного материала сечением П-образной формы, установленным на металлическом валу, а также якорную обмотку, размещенную на наружной композитной поверхности статора на минимальном расстоянии от магнитов, якорная обмотка, выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора и закрыта кожухом из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки.
Кроме того: кожух выполнен из сегментов толщиной не менее 5 мм. из электротехнической стали; генератор выполнен с возможностью вращения ротора от 50 об/мин.
Таким образом, назначение изобретения в качестве электрического генератора на постоянных магнитах реализуется.
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.
Якорная обмотка выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора позволяет подключить систему охлаждения обмотки с охлаждающей жидкостью и совершать отвод тепла и использовать тепло при необходимости, что увеличивает возможность работы генератора на больших оборотах ротора, например в ветрогенераторе, при больших скоростях ветра. Якорная обмотка закрыта кожухом из металлических сегментов толщиной не менее 5 мм, в частности, выполненных из электротехнической стали, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки, что на ряду с изменением направления якорной обмотки относительно оси ротора на поперечную, дает усиление магнитных потоков, что вместе с улучшением охлаждения якорной обмотки генератора с возможностью отвода тепла, с возможностью вращения ротора от 50 и более об/мин., повышает кпд и мощность генератора.
Описание конструкции устройства.
Электрический генератор на постоянных магнитах содержит статор 2 с якорной обмоткой 4, ротор 3 с магнитами 1, а также кожух 6 из стальных сегментов. Ротор 3 выполнен из композитного материала сечением П-образной формы, установленном на металлическом валу 5. Магниты 1 с чередующимися полюсами установлены на роторе 3 в пазах. Якорная обмотка 4 размещена на наружной композитной поверхности статора 2 на минимальном расстоянии от магнитов 1, выполнена из медной трубки с поперечной навивкой относительно оси статора 2 и закрыта кожухом 6 из металлических сегментов, соединенных с зазорами между собой и изолированных от якорной обмотки 4.
Электрический генератор работает следующим образом.
При вращении ротора 3 генератора силовые линии полей постоянных магнитов 1 пересекают витки якорной обмотки 4, расположенные на неподвижном статоре 2. В них возникает ЭДС электромагнитной индукции, величина которой зависит от скорости вращения ротора 3.
Таким образом, у предлагаемого электрического генератора на постоянных магнитах, в отличие от прототипа, повышается эффективность. Эффективность предлагаемого электрического генератора обусловливается его улучшенной конструкций.