Спосіб каскадного перетворення механічної енергії в електричну

Abstract

Об'єкт винаходу - спосіб перетворення механічної енергії в електричну за допомогою електричних генераторів індукторного типу з магнітоелектричним та електромагнітним збудженням.Галузь застосування - вітроелектричні установки та низьконапірні гідроелектростанції у комунальному і сільському господарстві. Суть винаходу полягає в тому, що кільцевий ротор з феромагнітними елементами на ньому приводиться механічним приводом, наприклад вітродвигуном, у обертовий рух з певною кутовою швидкістю. У якірних обмотках секцій статора із постійними магнітами індукується синусоподібна ЕРС за рахунок періодичної зміни магнітної провідності під час періодичного проходження феромагнітних елементів ротора через повітряний проміжок. Така ЕРС якірної обмотки магнітоелектричної секції створює синусоподібний струм у приєднаній до неї обмотці збудження електромагнітної секції. При цьому в магнітопроводі електромагнітної секції виникає синусоподібний магнітний потік, період якого узгоджується із періодом руху феромагнітного елемента ротора через повітряний проміжок. Режим електромеханічного резонансу досягається за рахунок встановлення електромагнітної секції на певній дуговій відстані від магнітоелектричної секції, що визначається сегментним розміром полюсного поділу ротора. Таким чином у якірній обмотці електромагнітної секції синусоподібна ЕРС індукується одночасно за рахунок синусоподібного струму збудження і періодичної зміни магнітної провідності. Процес перетворення механічної енергії в електричну відбувається каскадно спочатку в магнітоелектричній, а потім у електромагнітній секціях. За описаним способом можна виконувати генератори із різною кількістю статорних секцій у різних комбінаціях. \ A method of cascade conversion of mechanical energy into electrical energy may find application in wind power plants and low head hydroelectric plants, in municipal and agriculture. Of the invention the annular rotor of the generator 1 is driven (wind motor) in rotational movement with a certain angular velocity, when this ferromagnetic elements 2 of the rotor 1 moves through the air gaps, made in toroidal magnetic coil 3 and the electromagnetic 4 sections. Thereby anchor the coil in the magneto section 5 of the stator 3 in the magnetic circuit which is embedded a permanent magnet, induce a sine current pulse, the phase of which is formed in a period of motion of the ferromagnetic element 2 of the rotor 1 via the air gap. This current feeds the field winding 7 electromagnetic section of stator 4, which is offset relative to the magneto section 3 on the arc of a circle of rotation of the rotor 1 so that the phase of the generated sine wave of the magnetic flux of the excitation and the periodic motion of the ferromagnetic element 2 of the rotor 1 through the air gap coincide. By the way, you can run generators with different number of stator sections in different combinations. The invention provides a sine wave of the excitation current, which is correctly synchronized without the use of complex programmable electronic devices and additional power supplies.