Синхронные генераторы
с возбуждением от постоянных магнитов
(разработано в 2012 г.)
г. Москва 9 ноября 2012 г.
Предлагаемый генератор по принципу действия является синхронным генератором с возбуждением от постоянных магнитов. Магниты состава NeFeB, создающие магнитное поле с индукцией 1,35 Тл, расположены по окружности ротора с чередованием полюсов.
В обмотках генератора возбуждается э. д.с., амплитуда и частота которой определяются скоростью вращения ротора генератора.
Конструкция генератора не содержит коллектора с размыкаемыми контактами. Генератор также не имеет обмоток возбуждения, потребляющих дополнительный ток.
Преимущества генератора предлагаемой конструкции:
1. Обладает всеми положительными чертами синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов:
1) отсутствие токосъёмных щеток,
2) отсутствие тока возбуждения.
2. Большинство аналогичных выпускающихся в настоящее время генераторов при той же мощности имеют массо - габаритные параметров 1,5 – 3 раза больше.
3. Номинальная скорость вращения вала генератора – 1600 об./мин. Она соответствует скорости вращения тихоходных дизельных приводов. Поэтому при переводе индивидуальных энергоустановок с бензиновых двигателей на дизельные с использованием нашего генератора, потребитель получит существенную экономию горючего и, как следствие, – стоимость киловатт-часа понизится.
4. Генератор имеет маленький стартовый момент страгивания (менее 2 Н×м), т. е. для пуска достаточно мощности привода всего в 200 Вт, и запуск генератора возможен от самого дизеля при старте, даже без муфты сцепления. Аналогичные рыночные двигатели имеют разгонный период для создания запаса мощности при пуске генератора, т. к. при пуске бензиновый двигатель работает в режиме дефицита мощности.
5. При уровне надежности 90% ресурс генератора составляет 92 тыс. часов (10,5 лет безостановочной работы). Цикл же работы двигателя привода между капитальными ремонтами, заявляемый производителями (равно как и рыночных аналогов генератора) составляет 25 – 40 тыс. часов. То есть наш генератор по надежности на наработку превышает надежность серийных двигателей и генераторов в 2-3 раза.
6. Простота изготовления и сборки генератора – сборочным участком может быть слесарная мастерская при штучном и малосерийном производстве.
7. Простая адаптация генератора под выходное напряжение переменного тока:
1) 36 В, частота 50 – 400 Гц (аэродромные энергоустановки);
2) 115 В, частота 50 – 400 Гц (аэродромные энергоустановки);
3) 220 В, частота 50 – 400 Гц;
4) 380 В, частота 50 – 400 Гц.
Базовая конструкция генератора позволяет настраивать выпускаемое изделие на различную частоту и различное напряжение без изменения конструкции.
8. Высокая пожаробезопасность. Предлагаемый генератор не может стать источником пожара даже при коротком замыкании в цепи нагрузки или в обмотках, что заложено в конструкцию системы. Это очень важно при использовании генератора для бортовой электростанции в условиях замкнутого пространства водного судна, воздушного судна, а так же частного деревянного домостроения и т. п.
9. Низкий уровень шума.
10. Высокая ремонтопригодность.
Параметры генератора мощностью 0,5 кВт
№ | Параметры | |
1 | Номинальная мощность, кВт | 0,5 |
2 | Частота вращения, (ном./макс.), об./мин. | 1600/2500 |
3 | Номинальное выходное напряжение (выпрямленное), В | 36 – 1200 |
4 | Выходной ток, А | до 13 |
5 | Число фаз, шт. | 1(3) |
6 | Частота выходного напряжения, Гц | 50 – 1000 |
7 | Диаметр, см | 34,5 |
8 | Длина, см | 17,2 |
9 | Момент страгивания, Н×м | < 2 |
10 | Масса, кг | ≤ 10 |
Параметры генератора мощностью 2,5 кВт
№ | Параметры | |
1 | Номинальная мощность, кВт | 2,5 |
2 | Частота вращения, (ном./макс.), об./мин. | 1600/2500 |
3 | Номинальное выходное напряжение (выпрямленное), В | 36 – 1200 |
4 | Выходной ток, А | до 50 |
5 | Число фаз, шт. | 1(3) |
6 | Частота выходного напряжения, Гц | 50 – 1000 |
7 | Диаметр, см | 37,8 |
8 | Длина, см | 17,2 |
9 | Момент страгивания, Н×м | < 2 |
10 | Масса, кг | 15 |
ИТОГИ:
Предлагаемый генератор может изготавливаться для использования в электрогенераторных установках с частотой вращения вала 1500-1600 об/мин. - в дизельных, бензиновых и паро-генераторных электростанциях индивидуального пользования или в локальных энергетических системах. В паре с мультипликатором, электромеханический преобразователь энергии может использоваться и для генерации электроэнергии в низкооборотных генераторных системах, типа ветроэлектростанций, волновых электростанций и т. п. любой мощности. То есть сфера применения электро-механического преобразователя делает предлагаемый комплекс (мультипликатор-генератор) универсальным. Приведенные в тексте массогабаритные и иные электро-технические параметры дают предлагаемой конструкции явные конкурентные преимущества на рынке по сравнению с аналогами.
Заложенные в основу конструкции принципы изготовления, имеют высокую технологичность, в основе своей не требуют прецизионного станочного парка и ориентированы на массовое серийное производство. В итоге конструкция будет иметь низкую себестоимость серийного производства.
