Низкооборотный генератор постоянного тока

(51) 02 47/00 (2006.01) 02 16/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ постоянного тока в ветроэнергетических установках. Данное изобретение должно обеспечить напряжения постоянного тока при низкой частоте вращения ротора генератора. В генераторе шихтованный сердечник статора выполнен из нескольких изолированных друг от друга воздушным зазором сердечников П-образной формы, на которых расположены обмотки якоря,постоянные магниты расположены на статоре, а ротор выполнен с явно-выраженными полюсными наконечниками из магнитных материалов, которые изолированы от вала ротора немагнитным материалом, а между собой воздушным зазором.(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) НИЗКООБОРОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как генератор 21043 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве генератора постоянного тока для ветроэнергетических установок. Известен генератор переменного тока. (Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины Учеб. Пособие для электромех. и электроэнерг. спец. вузов. - М. Высш. Шк., 1990. - с.416 ил, стр.142143),который является генератором коммутаторного типа и содержит зубчатый коммутатор (ротор) магнитного потока, статор с полюсными выступами, постоянные магниты,обмотки якоря и вал. Постоянные магниты и обмотки якоря расположены на спинке статора. Недостатками данного генератора являются сложность в изготовлении, особенно, установка обмотки якоря и постоянных магнитов на спинке статора и малая удельная мощность на единицу объема. Кроме того, этот генератор вырабатывает напряжение переменного тока. Задачей изобретения является упрощения конструкции низкооборотного генератора с целью получения напряжение постоянного тока при низких частотах вращения, а также увеличение удельной мощности генератора. Данное изобретение обеспечивает хорошую технологичность изготовления,простоту конструкции и увеличение удельной мощности на единицу объема при низких частотах вращения ротора. Это осуществляется за счет того, что статор выполнен из нескольких изолированных друг от друга воздушным зазором сердечников П - образной формы, на которых расположены обмотки якоря,постоянные магниты расположены на статоре, а ротор выполнен с явновыраженными полюсными наконечниками из магнитных материалов, которые изолированы от вала ротора немагнитным материалом, а между собой воздушным зазором. При этом низкооборотный генератор будет обладать высокой надежностью из-за отсутствия коллекторно - щеточного устройства, которое имеет место во всех традиционных генераторах постоянного тока. Низкооборотный генератор постоянного тока(фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) содержит П - образный шихтованный сердечник статора 1 с явновыраженными полюсными выступами, на которых расположены обмотки якоря 2. Кроме того,на статоре расположены два постоянных магнитов 3( - ), которые находятся между П - образными шихтованными сердечниками статора 1 по окружности статора,причем полярность постоянных магнитов чередуется по окружности статора в прямой последовательности. К П образным шихтованным сердечникам статора 1 и постоянным магнитам через рабочий воздушный зазор примыкают полюсные наконечники 4 ротора. Явновыраженные полюсные наконечники 4 ротора выполнены из шихтованного магнитного материала и изолированы от вала ротора 6 не магнитным материалом 5, кроме того, каждый полюсный наконечник ротора разделен между собой воздушным зазором. Генератор постоянного тока работает следующим образом. На фиг.1 показано положение ротора относительно статора, где магнитные потоки Ф от постоянных магнитов замыкаются через П образные шихтованные сердечники статора 1,полюсные наконечники 4 и спинки статора, образуя общий магнитный поток Ф генератора и наведя электродвижущие силы (ЭДС) в обмотках статора 2. При повороте ротора (фиг. 2) на некоторый угол(например, 30 градусов), магнитный поток Ф будет замыкаться через полюсный наконечник 4, тогда магнитные потоки в обмотках статора будут отсутствовать, при этом ЭДС будет равен нулю. При дальнейшем повороте ротора магнитные потоки будут замыкаться через П - образные шихтованные сердечники статора 1, наведя в обмотках якоря электродвижущие силы. При чем направление потока в сердечниках статора не измениться и соответственно ЭДС будет постоянным. В данном генераторе цикл изменения магнитного потока и соответственно один период изменения ЭДС в обмотке статора определяется количеством полюсных наконечников ротора. Поэтому ЭДС наводимая в обмотках статора будет равна Е 2 Ф,(1) где- число полюсных наконечников ротор П частота вращения ротора, Ф - магнитный поток,число витков обмотки якоря. Как видно из последнего выражения, увеличивая число полюсных наконечников ротора и соответственно количество П образных шихтованных сердечников статора при низкой частоте вращения ротора можно получить достаточно большое напряжение постоянного тока. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Низкооборотный генератор постоянного тока,содержащий статор и ротор с полюсными выступами, а также обмотки якоря и постоянные магниты, отличающиеся тем, что статор выполнен из нескольких изолированных друг от друга воздушным зазором сердечников П-образной формы, на которых расположены обмотки якоря,постоянные магниты расположены на статоре, а ротор выполнен с явновыраженными полюсными наконечниками из магнитных материалов, которые изолированы от вала ротора немагнитным материалом, а между собой воздушным зазором.