RU2697506C1 - Electric generating device - Google Patents
Electric generating device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697506C1 RU2697506C1 RU2018138721A RU2018138721A RU2697506C1 RU 2697506 C1 RU2697506 C1 RU 2697506C1 RU 2018138721 A RU2018138721 A RU 2018138721A RU 2018138721 A RU2018138721 A RU 2018138721A RU 2697506 C1 RU2697506 C1 RU 2697506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extensions
- current
- stator
- consumer
- base frame
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/04—Machines with one rotor and two stators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/62—Motors or generators with stationary armatures and rotating excitation field
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как на электростанциях, так и в автономных электровырабатывающих комплексах.The invention relates to electrical engineering and can be used both in power plants and in stand-alone electrical generating complexes.
Известна электрогенерирующая установка, содержащая стационарное цилиндрическое токомагнитнопобуждающее устройство с обмоткой из изолированных проводов, подключенной к электросети, и коаксиально опоясывающее его устройство с токовоспринимающей обмоткой из изолированных проводов, подключенной к потребителю, а также систему токовой циркуляции для самозапитывания (заявка US №60/139294 от 15.06.1999 г.)A known power generating installation comprising a stationary cylindrical tokomagnetoopromotnaya device with a winding of insulated wires connected to the mains, and coaxially encircling its device with a current sensing winding of insulated wires connected to the consumer, as well as a current circulation system for self-feeding (application US No. 60/139294 June 15, 1999)
Установка работает в автономном режиме, либо выполняет функцию усилителя электрической мощности электросети. Ее недостаток - незначительный прирост мощности. Кроме того, в отсутствии системы охлаждения (обдува), она перегревается, теряет эффективность, работоспособность.The installation works in stand-alone mode, or performs the function of an electric power amplifier of the electric network. Its disadvantage is a slight increase in power. In addition, in the absence of a cooling system (airflow), it overheats, loses efficiency, and performance.
Известно также электрогенерирующее устройство, содержащее систему трансформирования параметров энергосети (напряжения тока, мощности) в сторону увеличения их значений (Патент РФ №2626815, МПК 8 H02J 50/12, H02J 5/00).Also known is a power generating device comprising a system for transforming power grid parameters (voltage, power) in the direction of increasing their values (RF Patent No. 2626815, IPC 8 H02J 50/12,
Устройство сложно в настройке и эксплуатации, что является его основным недостатком, вызывающим потерю эффективности и работоспособности.The device is difficult to configure and operate, which is its main drawback, causing a loss of efficiency and performance.
Известно электрогенерирующее устройство, содержащее рабочую камеру с ограждающими стенами и продольной осью симметрии, размещенные вдоль оси цилиндрический токопобуждающий разнополюсной магнитный ротор и коаксиально его опоясывающий статор в виде полого цилиндрического базового каркаса из ферромагнитного материала с закрепленной на нем и подключенной к потребителю токовоспринимающей обмоткой из изолированного провода (Л.М. Пиотковский Электрические машины. Ленинград: энергия, 1972, с. 383-384).A power generating device is known that comprises a working chamber with enclosing walls and a longitudinal axis of symmetry, a cylindrical current-inducing bipolar magnetic rotor and coaxially encircling its stator in the form of a hollow cylindrical base frame made of ferromagnetic material with an insulating current-conducting wire fixed to it and connected to the consumer (L.M. Piotkovsky Electric machines. Leningrad: energy, 1972, p. 383-384).
Недостаток устройства - недостаточно большая электрическая мощность, отводимая потребителю.The disadvantage of this device is not large enough electric power allocated to the consumer.
Известно также электрогенерирующее устройство, содержащее рабочую камеру с ограждающими стенами и продольной осью симметрии, размещенные вдоль оси цилиндрический токопобуждающий разнополюсной магнитный ротор и коаксиально его опоясывающий статор в виде полого цилиндрического базового каркаса из ферромагнитного материала с закрепленной на нем и подключенной к потребителю токовоспринимающей обмоткой из изолированного провода (патент РФ. 2510565, МПК H02K 21/12 от 22.11.2012; опубликован 27.03.14)An electro-generating device is also known that contains a working chamber with enclosing walls and a longitudinal axis of symmetry, a cylindrical current-inducing bipolar magnetic rotor arranged along its axis and coaxially encircling its stator in the form of a hollow cylindrical base frame made of ferromagnetic material with a current-sensing current connected to it and connected to the consumer wires (RF patent. 2510565, IPC
Недостаток устройства - также недостаточно большая мощность, отводимая потребителю.The disadvantage of this device is also not large enough power allocated to the consumer.
Известно наиболее близкое электрогенерирующее устройство, содержащее рабочую камеру с ограждающими стенами и продольной осью симметрии, размещенные вдоль оси цилиндрический токопобуждающий разнополюсной магнитный ротор и коаксиально его опоясывающий статор в виде полого цилиндрического базового каркаса из ферромагнитного материала с закрепленной на нем и подключенной к потребителю токовоспринимающей обмоткой из изолированного провода (патент РФ №2244372, МПК H02K 19/16; H02K 39/00. Электрогенератор. От 12.09.2003. Опубл. 10.01.2005).The closest electrical generating device is known, containing a working chamber with enclosing walls and a longitudinal axis of symmetry, a cylindrical current-inducing bipolar magnetic rotor placed along its axis and coaxially encircling its stator in the form of a hollow cylindrical base frame made of ferromagnetic material with a current winding secured to it and connected to the consumer insulated wire (RF patent No. 2244372, IPC
Недостаток этого устройства - незначительный уровень вырабатываемой электрической мощности, а также невысокая степень его надежности.The disadvantage of this device is an insignificant level of generated electric power, as well as a low degree of reliability.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности, а именно, работоспособности, ресурса и срока службы и электрической мощности электрогенерирующего устройства.The technical task of the present invention is to increase the reliability, namely, health, resource and service life and electrical power of the power generating device.
Для решения поставленной технической задачи в электрогенерирующем устройстве, содержащем рабочую камеру с ограждающими стенами и продольной осью симметрии, размещенные вдоль оси цилиндрический токопобуждающий разнополюсной магнитный ротор и коаксиально его опоясывающий статор в виде полого цилиндрического базового каркаса из ферромагнитного материала с закрепленной на нем и подключенной к потребителю токовоспринимающей обмоткой из изолированного провода, согласно изобретению, базовый каркас статора дооснащен не менее одной дополнительной полой цилиндрической надставкой, при этом все надставки размещены коаксиально вокруг него и соединены как с ним, так и между собой продольными ребрами высотой Нр, м, с образованием индивидуальных кольцевых каналов шириной δк=Нр, м, эти надставки и ребра выполнены также из ферромагнитного материала, надставки имеют собственные закрепленные на них и подключенные к потребителю токовоспринимающие обмотки из изолированного провода, при этом провода закрепленных на базовом каркасе статора и его надставках обмоток образуют внутри индивидуальных кольцевых каналов радиальные пережимы шириной δоб равной или больше 0,85δк, м.To solve the technical problem, in an electric generating device containing a working chamber with enclosing walls and a longitudinal axis of symmetry, a cylindrical current-inducing bipolar magnetic rotor placed along its axis and coaxially encircling its stator in the form of a hollow cylindrical base frame made of ferromagnetic material fixed to it and connected to the consumer current sensing winding from an insulated wire, according to the invention, the base frame of the stator is equipped with at least one additional an additional hollow cylindrical extension, while all extensions are placed coaxially around it and are connected both with it and with each other by longitudinal ribs of height H p , m, with the formation of individual annular channels of width δ k = H p , m, these extensions and ribs are made also of ferromagnetic material, the extensions have their own current-sensing windings from an insulated wire attached to them and connected to the consumer, while the wires fixed to the stator base frame and its extension windings form For individual annular channels, radial clamps with a width of δ about equal to or greater than 0.85δ to , m.
При дооснащении статорного каркаса дополнительными полыми цилиндрическими надставками, коаксиально размещенными вокруг него и соединенными как с ним, так и между собой продольными ребрами высотой Нр, м, с образованием кольцевых каналов шириной δк=Нр, м, выполнении этих надставок и ребер также из ферромагнитного материала, закреплении на дополнительных цилиндрических надставках собственных токовоспринимающих обмоток из изолированных проводов, подключенных к потребителям, повышается единичная электрическая мощность установки. Ограничение ширины радиальных пережимов, образованных проводами обмоток внутри индивидуальных кольцевых каналов, величиной δоб≥0,85δк повышает надежность предлагаемого устройства, поскольку при δоб<0,85δк происходит скачкообразная потеря работоспособности устройства из-за нагрева с увеличением сопротивления обмоток, потерей силы тока, электрической мощности. Исключение хотя бы одного из отличительных признаков приводит к снижению мощности и надежности устройства, потере работоспособности, в связи с чем они являются существенными.When retrofitting the stator frame with additional hollow cylindrical extensions, coaxially placed around it and connected both with it and with each other by longitudinal ribs of height H p , m, with the formation of annular channels of width δ k = H p , m, the implementation of these extensions and ribs also from ferromagnetic material, fixing on additional cylindrical extensions of own current-sensing windings from insulated wires connected to consumers, increases the unit electrical power of the installation. The limitation of the width of the radial clamps formed by the wires of the windings inside the individual annular channels to δ r ≥0.85δ k increases the reliability of the proposed device, since at δ r <0.85δ k there is an abrupt loss of the device’s performance due to heating with an increase in the resistance of the windings, loss current strength, electric power. The exclusion of at least one of the distinguishing features leads to a decrease in the power and reliability of the device, loss of operability, and therefore they are significant.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема компоновки основных узлов и вспомогательных механизмов предлагавмого устройства; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - узел II на фиг. 2.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a layout diagram of the main nodes and auxiliary mechanisms of the proposed device; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 - node I in FIG. 2; in FIG. 4 - node II in FIG. 2.
Электрогенерирующее устройство на фиг. 1, 2, 3,4 содержит рабочую камеру 1 с ограждающими стенками 2 и продольную ось симметрии l, цилиндрический токопобуждающий разнополюсный магнитный ротор 3, коаксиально опоясывающий ротор 3 статор 4 в виде полого цилиндрического ферромагнитного базового каркаса 5 из ферромагнитного материала с закрепленной на нем и подключенной к потребителю токовоспринимающей обмоткой 6, выполненной из изолированного провода 7. На выходе из обмотки 6 токопровод 7 оснащен системами отключения-включения и защиты 8. Существенным отличием устройства на фиг. 1, 2, 3, 4 является оснащение статорного каркаса 5 дополнительными, в частности двумя, полыми цилиндрическими надставками 9, 10, коаксиально размещенными вокруг него и соединенными с ним продольными ребрами 11, 12 с образованием кольцевых каналов 13, 14 шириной соответственно и , где - высота соответствующих ребер 11, 12, м. Надставки 9, 10 и ребра 11, 12 выполнены также из ферромагнитного материала; надставки 9, 10 имеют собственные токовоспринимающие обмотки 15, 16, выполненные из изолированных проводов 17, 18 и подключенные к потребителю теми же то копроводами 17, 18 с системами отключения-включения и защиты 19, 20. Провода 7 и 17 обмоток 6 и 15 образуют внутри межцилиндрического кольцевого канала 13 радиальные пережимы 21 (участки линейного сужения) шириной , м, а провода 17 и 18 обмоток 15 и 16 внутри кольцевого канала 14 образуют радиальные пережимы 22 шириной , м. Данные ограничения необходимы, поскольку со снижением ширины радиальных пережимов и резко скачкообразно происходит потеря работоспособности, надежности устройства, оно перегревается с увеличением сопротивления обмоток 6, 15, 16 потерей в проводах 7, 17, 18 на выходе из электрогенерируещего устройства силы тока и электрической мощности. На фиг. 3, 4 внутри кольцевых каналов 13, 14 выделены пунктирными линиями условно ограничительные полосы 23, 24 шириной и , на которые запрещен вывод проводов 7, 17, 18 обмоток 6, 15, 16.The power generating device of FIG. 1, 2, 3,4 contains a
Работа устройства на фиг. 1, 2, 3,4 включает режимы пусков, электрогенерирования, остановов. Пусковые операции связаны с включением вращательного привода, условно обозначенного на фиг. 1 позицией 25, имеющего ротор 26, подсоединенный к ротору 3 через редуктор 27. В качестве привода 25 могут быть использованы газовая, паровая, гидравлическая турбины, топливный или электрический двигатели. Роторы 3 и 26 помещены в подшипники 28. Ротор 26 привода 25 раскручивается до рабочих оборотов; вращение ротора 26 через подсоеденительный редуктор 27 передается ротору 3. Выполненный из разнополюсного магнитного материала ротор 3 возбуждает электрический ток в обмотке 6 основного базового статорного каркаса 5. Ребра 11, 12 и дополнительные цилиндрические надставки 9,10 из ферромагнитного материала выполняют функцию магнитопровода (аналогично трансформаторным системам), в связи с чем в обмотках 15, 16 также возбуждается электрический ток, который отводится потребителю по токопроводам 7, 17, 18 с выведенными в рабочее и дежурное положение системами защиты, включения - отключения 8, 19, 20. При остановках устройства отключаются системы включения-отключения и защиты 8, 19, 20, прекращает работу привод 25, либо выводится в нейтральной положение редуктор 27.The operation of the device in FIG. 1, 2, 3,4 includes modes of starts, power generation, shutdowns. Starting operations are connected with turning on the rotary drive, conventionally designated in FIG. 1 at 25, having a
Величина передаваемых потребителю напряжения и мощности зависят от многих проектных факторов, в том числе геометрических характеристик каркаса 5 и его дополнительных надставок 9,10, способа выполнения и количества витков обмоток 6, 15, 16 из проводов 7, 17, 18, мощности привода 25, характеристик редуктора 27. В предлагаемом устройстве может быть установлено не только две цилиндрические надставки, но и одна, и более двух надставок, его электрическая мощность пропорциональна площади поверхности ферромагнитных цилиндрических элементов статорного каркаса, количеству и материалу проводов 7, 17, 18 обмоток 6, 15, 16, а в других конкретных случаях (в данном техническом решении не заявляются) определяется диаметром, длиной и количеством надставок.The magnitude of the voltage and power transmitted to the consumer depends on many design factors, including the geometric characteristics of the
Дооснащение статорного каркаса 5 (фиг. 1, 2, 3, 4) дополнительными полыми цилиндрическими надставками 9,10, коаксиально размещенными вокруг него и соединенными с ним и между собой продольными ребрами 11,12 высотой и , м, с образованием кольцевых каналов 13, 14 шириной и , м, выполнение этих надставок 9, 10 и ребер 11, 12 также из ферромагнитного материала, закрепление на дополнительных цилиндрических надставках 9, 10 собственных токовоспринимающих обмоток 15, 16, из изолированных проводов 17, 18 подключение их к потребителям повышают электрическую мощность электрогенератора. Выдерживание ширины радиальных пережимов 21, 22 между обмотками базового каркаса и ближайшей надставки, также как между обмотками соседних надставок , м, и , м, повышает надежность, а именно работоспособность и срок службы предлагаемого устройства, поскольку при и происходит скачкообразная потеря его работоспособности из-за нагрева с увеличением сопротивления обмоток, потерей силы тока и электрической мощности.Retrofitting the stator frame 5 (Fig. 1, 2, 3, 4) with additional hollow
Исключение хотя бы одного из предложенных признаков приводит к снижению мощности и надежности, а именно работоспособности, устройства, в связи, с чем все признаки отличительной части изобретения являются существенными, позволяют достичь решения поставленной технической задачи.The exclusion of at least one of the proposed features leads to a decrease in power and reliability, namely the operability of the device, in connection with which all the features of the distinguishing part of the invention are significant, allow to achieve the solution of the technical problem.
Устройство может быть использовано в проектах новых и реконструкции существующих электростанций, а также в разработках автономных комплексов. При этом допускается разновариантность роторного привода, работающего по паровой, газовой, гидравлической, жидкотопливной или электрической технологиям.The device can be used in projects of new and reconstruction of existing power plants, as well as in the development of autonomous complexes. At the same time, a multivariance of a rotary drive operating according to steam, gas, hydraulic, liquid fuel or electric technologies is allowed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138721A RU2697506C1 (en) | 2018-11-01 | 2018-11-01 | Electric generating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138721A RU2697506C1 (en) | 2018-11-01 | 2018-11-01 | Electric generating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2697506C1 true RU2697506C1 (en) | 2019-08-15 |
Family
ID=67640512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138721A RU2697506C1 (en) | 2018-11-01 | 2018-11-01 | Electric generating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697506C1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3941474A1 (en) * | 1989-12-15 | 1991-06-20 | Bosch Gmbh Robert | LIQUID-COOLED ELECTRIC GENERATOR |
GB2311173A (en) * | 1994-10-31 | 1997-09-17 | Xiabin Bai | New structure generator |
RU2244372C1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К" | Electric generator |
RU2286641C1 (en) * | 2005-05-19 | 2006-10-27 | Алексей Владимирович Булычев | Electrical machine (alternatives) |
US7843102B1 (en) * | 2010-07-10 | 2010-11-30 | Hans-Peter Wyremba | Electrical machine |
RU126879U1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-04-10 | Борис Андреевич Шахов | ELECTRIC MACHINE |
EP2777138A2 (en) * | 2011-06-03 | 2014-09-17 | Bultoc, Calin | Low speed electric generator |
JP6369223B2 (en) * | 2014-08-27 | 2018-08-08 | 株式会社デンソー | Double stator rotary electric machine |
-
2018
- 2018-11-01 RU RU2018138721A patent/RU2697506C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3941474A1 (en) * | 1989-12-15 | 1991-06-20 | Bosch Gmbh Robert | LIQUID-COOLED ELECTRIC GENERATOR |
GB2311173A (en) * | 1994-10-31 | 1997-09-17 | Xiabin Bai | New structure generator |
RU2244372C1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-01-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К" | Electric generator |
RU2286641C1 (en) * | 2005-05-19 | 2006-10-27 | Алексей Владимирович Булычев | Electrical machine (alternatives) |
US7843102B1 (en) * | 2010-07-10 | 2010-11-30 | Hans-Peter Wyremba | Electrical machine |
EP2777138A2 (en) * | 2011-06-03 | 2014-09-17 | Bultoc, Calin | Low speed electric generator |
RU126879U1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-04-10 | Борис Андреевич Шахов | ELECTRIC MACHINE |
JP6369223B2 (en) * | 2014-08-27 | 2018-08-08 | 株式会社デンソー | Double stator rotary electric machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6035146B2 (en) | Superconducting generator and wind turbine equipped with superconducting generator | |
CA2849231C (en) | A stator of an electrical machine and an electrical machine | |
US3428840A (en) | Axial air gap generator with cooling arrangement | |
RU2449454C2 (en) | Method and device process control of rotating machines | |
US20100181851A1 (en) | Coil structure, coil connection control apparatus, and magnetic electricity generator | |
AU2002257068B2 (en) | Segmented induction electric machine with interdigitated disk-type rotor and stator construction | |
MXPA01011953A (en) | A wind power plant and a method for control. | |
KR20040073567A (en) | Translator | |
RU2193813C2 (en) | Axially cooled rotary electrical machine | |
JP5695748B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2007509596A (en) | Permanent magnet brushless motor magnetic transmission device | |
US3353043A (en) | Conductor cooling system for dynamoelectric machine rotor | |
RU2697506C1 (en) | Electric generating device | |
EP1228558B1 (en) | Electrical machine comprising a stator with windings | |
JP2008253014A (en) | Rotating electrical machine for high voltage | |
CN104038004A (en) | Alternator for power generation system | |
CA2375426A1 (en) | Cooling of high-voltage rotating electric machines | |
EP2747255B1 (en) | Rotor for an electric machine | |
KR101753950B1 (en) | Generator of a gearless wind turbine | |
KR101472056B1 (en) | Brushless synchronous generator having flat exciter | |
CN110867994B (en) | Rotating electrical machine | |
EP3419161B1 (en) | Motor control system | |
JP2010136508A (en) | Dc voltage converter | |
CN108512333B (en) | Modularized stator and wind generating set | |
KR101708023B1 (en) | Brushless synchronous generator improving reliability for output voltage stability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201102 |