Магнитоэлектрический генератор со стабилизированным напряжением

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ П 1 НТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН кий инст ГЕНЕРАТОЯЖЕНИЕМ относится к электриа именно к электриам стабилизированнооторые могут быть чена 2 ил иг. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Заявка ФРГ У 2827859,Жл. Н 02 К 7/ 12, 1980,Патент ВеликобританииГф 2056725, кл . Н 02 К 9/00,(54) МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИСО СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ НАЛ(51)5 Н 02 К 2114 Н 02 использованы в системах автоматики, на транспорте и в других областях народного хозяйства Как автономные источники питания. Пель изобретения повышение точности стабилизации напряжения путем обеспечения одновременной стабилизации напряжения по частоте вращения и нагрузке. Г 1 агнитоэлектрический генератор дополнительно снаб жен электромагнитом 6, якорь 7 которого жестко соединен с полюсной систе мой ротора 2 и обеспечивает аксиальное перемещение относительно статора 1, а обмотка 8 возбуждения электромагнита включена последовательно с нагрузкой и через выпрямитель подклюк выходной обмотке статораИзобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическимгенераторам стабилизированного напряжения которые могут быть испольУ5зованы в системах автоматики, натранспорте и в других областях народного хозяйства как автономные источники питания.Цель изобретения - повышение точности стабилизации напряжения путемобеспечения одновременной стабилизации выходного напряжения по частотевращения и нагрузке.На фиг.1 изображен магнитоэлектрический генератор со стабилизированным напряжением, продольный разрез;на фиг.2 - его полная электрическаясхема,Генератор содержит статор 1, ротор 2, постоянный магнит 3 ротора 2с выходной обмоткой 4 ротора, ступи цу 5 ротора, электромагнит 6, якорь7 электромагнита, катушку 8 возбуждения электромагнита 6, двухполюсную 25магнитную систему 9 электромагнита 6,соединительные болты.: 10, на;:равляющую шпонку 11, центробежный механизм12, пружинные элементы 13, корпус 14генератора, выпрямитель 15, нагрузку16 генератора,Магнитоэлектрический генераторпредставляет собой цилиндрическуюэлектрическую машину, совмещенную вобщем корпусе 14 с электромагнитом 6с втягивающимся якорем 7 и центробежно-пружинным механизмом 12. Статор1 магнитоэлектрического генератора икатушка 8 возбуждения электромагнита 6, выполненная заодно с двухполюсОной магнитной системой 9, неподвижнозакреплены в корпусе 14. Полюснаясистема ротора 2, состоящая из постоянных магнитов 3, полюсных наконечников 4 и ступицы 5 ротора, представляет собой цельную конструкцию и припомощи соединительных болтов 10 жестко связана с якорем 7 электромагнита.С противоположной сторонй к ступице 5ротора прикреплены пластинчатые пружинные элементы 13. На элементах размещен центробежный механизм 12, Полюсная система ротора 2 вращаетсявместе с якорем 7 электромагнита икроме того, имеет возможность переме- .М5щаться вдоль вала по направляющеишпонке 11 вдоль статора 1.Назначение статора 1 и ротора магнитоэлектрического генератора то же,что и во всех известных генераторах с возбуждением от постоянных магнитов. Электромагнит 6 прецназначен для обеспечения стабилизации по нагрузке, а центробежный механизм 12 - для ста - билизации выходного напряжения по скорости, Пружинные элементы 13 выбраны так, что в неподвижном состоянии полюсная система ротора 2 полностью втянута, в расточку статора 1. При вращении ротора 2 генератора центробежный механизм 12 создает усилие, вытягивающее полюсную систему ротора 2 из расточки статора 1 и якорь 7 электромагнита из расточки полюсов электромагнита. Причем чем выше частота вращения генератора, тем больше полюсная система ротора 2 вытягивается из расточки статора 1 и тем меньше становится активная длина генератора. При уменьшении активной длины уменьшается ЭДС генератора, но так как ЗДС увеличивается при увеличении частоты вращения, то происходит стабилизация напряжения по скорости.При увеличении нагрузки 16 выходное напряжение генератора уменьшается вследствие увеличения реакции якоря и падения напряжения на выходной обмотке генератора. Но при увеличении тока нагрузки 16 увеличивается ток, протекающий через катушку возбуждения электромагнита 6, что приводит к увеличению. его тягового усилия. При этом якорь 7 электромагнита .втягивается в расточку полюсов электромагнита 9 и система полюсов ротора 2 перемещается внутрь расточки статора 1, в результате чего увеличивается рабочая длина генератора и его ЭДС возрастает, Таким образом, происходит стабилизация выходного напряжения генератора по нагрузкеПравильно выбрав электромагнит 6, центробежный механизм 12 и пружинные элементы 13, можно добиться высокой точности стабилизации выходного напряжения по скорости и нагрузке.Введение в состав генератора электромагнита 6, катушка 8 возбуждения которого включена последовательно с нагрузкой 16, а яксрь 7 жестко связан с передвигающейся аксиально системой полюсов ротора 2, дало возмож-ность обеспечить высокую точность стабилизации выходного напряжения по нагрузке, Стабилизация выходного10550 6жащий неподвижньпЪ статор с выходнойобмоткой, ротор с постоянными магиитами, полюсная система которого выполнена с возможностью аксиальногоперемещения относительно статора исоединена с центробежно-пружинныммеханизмом, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности стабилизации напряжения путемобеспечения одновременной стабилизации напряжения по частоте вращенияи нагрузке, дополнительно введенэлектромагнит, якорь которого жесткосоединен с полюсной системой ротора, а обмотка возбуждения включенапоследовательно с нагрузкой и черезвыпрямитель подключена к выходнойобмотке.20 1 б папрянчпил по частоте вращения осуществляется известным способом при помощи центробежного механизма 12. Преимущество предлагаемой конструкции состоит в том, что возможность аксиального перемещсния полюсной системы ректора 2 используется и для стабилизации выходного напряжения по нагрузке. Возможно использование отдельного электромагнита 6 для стабилизации выходного напряжения при небольших потерях полезной мощности генератора. Предпагаемый способ стабилизации выходного напряжения может исйользо-. ваться одновременно с другими способами стабилизации по частоте вращения и нагрузке, что также относится к его преимуществам.ф о р м у л а и з о б р е .т е н и- яМагнитоэлектрический генератор со стабилизированным напряжением, содер 2 Составитель В.ТрегубРедактор А.Маковская Техред М,Дидык ректор С. Черн Тираж 441 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 аказ 3743НИИПИ Госуд изводственно-издательский комбинат "Патент". г,ужгород, ул. Гагарина