JPH02219454A | 1990-09-03 | |||
RU2284629C2 | 2006-09-27 |
Формула изобретения. Униполярный генератор переменного тока содержащий корпус, якорь рас- положенный на валу, одну или несколько статорных обмоток с железным сердеч- ником расположенную над полюсом якоря, неподвижную обмотку якоря закреп- лённую на корпусе отличающийся тем, что полюс якоря имеет форму многогран- ника, где одна вершина многогранника направлена от центра якоря, а диа- метрально-противоположная ей вершина направлена к центру якоря. |
Изобретение относится к области электротехники и может применяться в промышленности и на транспорте.
Аналогом заявленного изобретения является "Генератор трёхфазного тока" (см. Общий курс физики. "Электричество". С.Г. Калашников. Изд."Наука". Глав- ная редакция физико-математической литературы. Москва 1977. стр.265, рис.208.) где генерация тока происходит путём изменения напряжённости магнитного поля создаваемая полюсом якоря, при приближении его к полюсу статора. Изменение направления генерируемого тока происходит при обращени в ноль магнитного потока, при смене полюсов якоря. В промышленных генераторах вместо постоян- ных магнитов якоря применяют железные сердечники с обмоткой, что требует на- личия скользящих контактов, которые подвержены быстрому износу.
Прототипом заявленного изобретения является "Униполярный генератор Фарадея" (см.Академик В.Ф. Миткевич "Магнитный поток и его преобразования". Изд. академии Наук СССР. Москва 1946. стр.72, рис.6.) содержащий неподвиж- ный цилиндрический магнит, над которым расположены, на оси, медный диск, где съём тока осуществляется с помощью скользящих контактов. Генерация тока происходит за счёт изменения напряжённости магнитного поля создаваемое наличием скользящих контактов. Конструктивные особенности генератора не позволяют применить многовитковую обмотку. Так же к недостаткам следует от- нести необходимость скользящих контактов.
Генератор с многовитковой обмоткой статора и лишённый скользящих контактов будет обладать определёнными преимуществами.
Известно, что изменение напряжённости магнитного поля вызывает появ- ление тока. В заявленном генераторе генерация тока происходит путём изменеия напряжёности магнитного поля якоря над полюсом, для чего изменена форма по- люса якоря. Магнитное поле цилиндрического постоянного магнита равномерно и вращение его не вызовет тока. Изменив форму якоря, например на кубическую, когда ортогональная проекция на плоскость полюса якоря будет иметь форму квадрата, магнитное поле будет неоднородным. Грани, рёбра и вершины будут иметь различнуюнапряжённость магнитного поля. Расположив статорную обмот- ку таким образом, чтобы часть её постоянно находилась в магнитном поле, а дру- гая часть подвергалась периодическому изменеию напряжённости магнитного поля за счёт разности формы полюса якоря получим постоянно-пульсирующий ток. Плоскость полюса должна иметь форму многогранника. Причём изменение напряжённости магнитного поля можно получить проделав отварстия, сквозные или слепые, как в плоскости якоря, так и параллельноей. Тоже и при наличии граней перпендикулярно плоскости. В ходе экспериментов было установлено, что лучший результат получается когда грани имеют криволюнейную форму, на- пример полукруга. Чтобы получить переменный ток необходимо, чтобы магнит- ный поток обращался в нуль и менял своё направление. Для этого одна грань должна иметь выпуклую форму, а диаметрально-противоположная грань иметь вогнутую форму. Обращение магнитного потока в ноль произойдет если грани будут соединины между собой дугой, все части которой будут иметь одинаковый радиус, исходящий из оси плоскости полюса. В электромагнитном исполнении якоря, он должен иметь неподвижную обмотку, закреплённую на корпусе. Якорь должен находится внутри обмотки. Такое устройство якоря будет аналогично двухполюсному магниту-якорю генератора-аналога, вращающегося между полю- сов статора. При наличии трёх обмоток статора получим трёхфазный генератор переменного тока. Обмотка статора имеет железный сердечник, полюса которого расположены перпендикулярно радиусу вращения якоря, а плоскости полюсов сердечника перпендикулярны плоскости полюса якоря. Направление витков об- мотки параллельно радиусу якоря.
На чертеже, фиг.1 показан униполярный генератор переменного тока, где: 1. - корпус. 2.- вал якоря. 3. - якорь. 4. - обмотка якоря. 5. - обмотка статора.
6. - сердечник статора. 7. - вершина направленная от центра якоря . 8. - вершина направленная к центру якоря.
Работа генератора происходит следующим образом: приводимый во вра- щение от постороннего привода якорь вращаясь, своими полюсами периоди- чески проходя над обмоткой статора генерирует в ней ток. При нахождении над обмоткой той части полюса, который имеет вершину направленную от центра в обмотке генерируется ток. При прохождении над обмоткой участка полюса име- юшему форму дуги генерация прекращается. Следующий за участком в форме дуги участок полюса, имеющий вершину направленную к центру, генерирует ток противоположного направления.
Next Patent: MOBILE PYROLYSIS MACHINE