PL206133B1 - Maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną.

Znane jest urządzenie do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną składające się ze współbieżnych powierzchni cylindrycznych, na których utworzone są żłobki z uzwojeniem stacjonarnym obwodu mocy elektrycznej, a na drugiej powierzchni cylindrycznej umieszczona jest w układzie kinetycznym mocy mechanicznej wirująca magneśnica.

Znane jest również urządzenie do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną składające się ze współbieżnych powierzchni płaskich, na których utworzone są żłobki z uzwojeniem stacjonarnym obwodu mocy elektrycznej, a na drugiej powierzchni płaskiej umieszczona jest w układzie kinetycznym mocy mechanicznej poruszająca się wzdłużnie płaszczyzna sił magnetomotorycznych.

Z opisu patentowego US 4900965A znane jest urzą dzenie skł adają ce się z podwójnej współ osiowej wirującej magneśnicy względem nieruchomego stojana. Znana jest również podwójna magneśnica w płaskim układzie współbieżnym w stosunku do płaskiego stojana.

Znane urządzenia charakteryzują się jednym pasmem reakcyjnym, w którym następuje konwersja mocy mechanicznej w elektryczną lub odwrotnie i występują nie skompensowane strumienia rozproszenia, ograniczające parametry wykonawcze momentów i mocy maszyny.

Maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną zawierająca współbieżne powierzchnie cylindryczne, gdzie w układzie stacjonarnym w żłobkach maszyny umieszczony jest obwód mocy elektrycznej, a w układzie kinetycznym mocy mechanicznej umieszczona jest wirująca magneśnica, charakteryzuje się według wynalazku tym, że w układzie stacjonarnym mocy elektrycznej utworzona jest struktura przeciętych obwodowo zębów żłobków wraz z częścią przynależnego uzwojenia. Utworzona jest struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową oraz utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia zewnętrznego wraz z częścią przynależnego uzwojenia Stacjonarny pierścień zewnętrzny połączony jest z nieruchomą tarczą oporową, przy czym utworzona struktura zawiera stacjonarne pierścienie reaktywne i stacjonarny pierścień zewnętrzny w ilości łącznej proporcjonalnej do n+1 cięć zębów żłobków, gdzie n =1, 2, ... itd. W układzie kinetycznym mocy mechanicznej utworzona jest struktura wewnętrznego pierścienia reaktywnego z siłami magnetomotorycznymi, który związany jest z obrotową tarczą oraz utworzona jest struktura współbieżnych dodatkowych pośrednich pierścieni reaktywnych z siłami magnetomotorycznymi, które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy, z których utworzona jest struktura n+1 współbieżnych kinetycznych pierścieni reakcyjnych. Pierścienie reakcyjne są współosiowe z nieruchomą tarczą. Utworzona jest zazębiająca się struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych i kinetycznych pierścieni reaktywnych.

W odmianie wynalazku maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną zawierająca współbieżne powierzchnie cylindryczne, gdzie w układzie stacjonarnym w żłobkach maszyny umieszczony jest obwód mocy elektrycznej, a w układzie kinetycznym mocy mechanicznej umieszczona jest wirująca magneśnica, charakteryzuje się według wynalazku tym, że w układzie stacjonarnym mocy elektrycznej utworzona jest struktura przeciętych obwodowo zębów żłobków wraz z częścią przynależnego uzwojenia utworzona jest struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową. Utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia wewnętrznego wraz z częścią przynależnego uzwojenia, przy czym stacjonarny pierścień wewnętrzny połączony jest z nieruchomą tarczą oporową. Utworzona struktura zawiera stacjonarne pierścienie reaktywne i stacjonarny pierścień wewnętrzny w iloś ci łącznej proporcjonalnej do n+1 cięć zę bów żłobków (1), gdzie n = 1, 2, ... itd. W ukł adzie kinetycznym mocy mechanicznej utworzona jest struktura zewnętrznego pierścienia reaktywnego z siłami magnetomotorycznymi, który związany jest z obrotową tarczą. Utworzona jest struktura współbieżnych dodatkowych pośrednich pierścieni reaktywnych z siłami magnetomotorycznymi, które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy, z których utworzona jest struktura n+1 współbieżnych kinetycznych pierścieni reaktywnych współosiowych z nieruchomą tarczą. Utworzona jest zazębiająca się struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych i kinetycznych pierścieni reaktywnych.

W innej odmianie wynalazku maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną charakteryzuje się według wynalazku tym, że w ukłaPL 206 133 B1 dzie stacjonarnym mocy elektrycznej utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia zewnętrznego wraz z zębami i częścią przynależnego uzwojenia oraz utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia wewnętrznego wraz z zębami i częścią przynależnego uzwojenia, które zamocowane są z nieruchomą tarczą oporową. Utworzona jest struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych wraz z częścią przynależnego uzwojenia, związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową. Utworzona współosiowa struktura zawiera stacjonarne pierścienie reaktywne w ilości łącznej proporcjonalnej do n+1 cięć zębów żłobków, gdzie n =1, 2, ... itd. W układzie kinetycznym mocy mechanicznej utworzone są pośrednie pierścienie reaktywne z siłami magnetomotorycznymi, które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy, z których utworzona jest struktura n współbieżnych kinetycznych pierścieni reaktywnych współosiowych z nieruchomą tarczą. Utworzona jest zazębiająca się struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych i kinetycznych pierścieni reaktywnych.

Dzięki wykorzystaniu urządzenia według wynalazku uzyskuje się możliwość ograniczenia strumieni rozproszenia i budowy małośrednicowych maszyn o wielkiej liczbie par biegunów, które jako wielkoczęstotliwościowe maszyny mogą uzyskiwać gęstości mocy jednostkowej nieosiągalne dla tradycyjnych maszyn elektrycznych. Jednocześnie konfiguracja geometryczna urządzenia według wynalazku umożliwia przetwarzanie energii od wartości najmniejszych do wartości wyrażonych megawatami.

Wynalazek objaśniony jest bliżej w przykładach wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat maszyny synchronicznej z jednym cięciem zębów żłobków, w której stojan jest w postaci pierścienia zewnętrznego, fig. 2 przedstawia schemat maszyny synchronicznej z dwoma cięciami zębów żłobków, w której stojan jest w postaci pierścienia zewnętrznego oraz są dwa dodatkowe współosiowe stojany, fig. 3 obrazuje znaną maszynę przeznaczoną do przebudowy na maszynę według wynalazku, fig. 4 przedstawia znaną maszynę po przebudowie według wynalazku, fig. 5 przedstawia znaną maszynę po przebudowie według wynalazku, fig. 6 przedstawia maszynę synchroniczną z fig. 5 w przekroju poprzecznym, fig. 7 przedstawia schemat maszyny synchronicznej z zewnę trznym pierścieniem stacjonarnym, wewnętrznym pierścieniem stacjonarnym oraz ze współbieżnym pośrednim pierścieniem kinetycznym z siłami magnetomotorycznymi, fig. 8 przedstawia schemat maszyny synchronicznej z zewnętrznym pierścieniem stacjonarnym, wewnętrznym pierścieniem stacjonarnym oraz pośrednim pierścieniem stacjonarnym z dwoma współbieżnymi pośrednimi pierścieniami kinetycznymi z siłami magnetomotorycznymi, fig. 9 schematycznie przedstawia maszynę synchroniczną z fig. 8 w przekroju poprzecznym.

P r z y k ł a d I

Maszyna według wynalazku przedstawiona na fig. 1 i fig. 2 w układzie stacjonarnym x mocy elektrycznej Pel posiada strukturę przeciętych obwodowo zębów żłobków 1 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2, tworzącą strukturę stacjonarnych pierścieni reaktywnych 5 związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową 3. Utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia zewnętrznego 4 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2. Stacjonarny pierścień zewnętrzny 4 połączony jest z nieruchomą tarczą oporową 3. Utworzona jest struktura zawierająca dwa stacjonarne pośrednie pierścienie reaktywne 5 i stacjonarny zewnętrzny pierścień reaktywny 4.

Współosiowy wewnętrzny pierścień reaktywny 6 w układzie kinetycznym y z magnesami trwałymi oraz pośrednie pierścienie reaktywne 8 z magnesami trwałymi mocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy 7 i współosiowo zmontowany z nieruchomą tarczą 3.

P r z y k ł a d II

Znana maszyna synchroniczna z wirnikiem zewnętrznym pokazana na fig. 3 przeprojektowana jest na maszynę według wynalazku przedstawioną na fig. 4 i fig. 5.

W ukł adzie stacjonarnym x mocy elektrycznej Pel posiada strukturę przecię tych obwodowo zę bów żłobków 1 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2, tworzącą strukturę stacjonarnych pierścieni reaktywnych 5 związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową 3. Utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia wewnętrznego 9 połączonego z nieruchomą tarczą oporową 3. Utworzona jest struktura zawierająca stacjonarne pierścienie reaktywne 5 i stacjonarny wewnętrzny pierścień reaktywny 9.

W układzie kinetycznym y mocy mechanicznej Pmech utworzona jest struktura zewnętrznego pierścienia reaktywnego 10 wraz z siłami magnetomotorycznymi 11 związanego z obrotową tarczą 7. Utworzona jest struktura dodatkowych pośrednich pierścieni reaktywnych 8 z siłami magnetomotorycznymi 11, które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy 7.

Utworzona jest zazębiająca struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych 5, 9 i kinetycznych pierścieni reaktywnych 8, 10.

PL 206 133 B1

P r z y k ł a d III

Maszyna według wynalazku przedstawiona na fig. 7 i fig. 8 w układzie stacjonarnym x mocy elektrycznej Pel posiada obwodową strukturę zębów żłobków 1 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2, umieszczonego na stacjonarnym pierścieniu zewnętrznym 4 oraz w stacjonarnym pierścieniu wewnętrznym 9, które zamocowane są z nieruchomą tarczą oporową 3. Ponadto w maszynie jak na fig. 8 utworzona jest struktura stacjonarnego pośredniego pierścienia reaktywnego 5 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2 związanego powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową 3. W układzie kinetycznym y mocy mechanicznej Pmech utworzone są pośrednie pierścienie reaktywne 8 z sił ami magnetomotorycznymi 11, które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy 7.

Utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia zewnętrznego 4 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2 oraz struktura stacjonarnego pierścienia wewnętrznego 9 wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2. Ponadto w maszynie przedstawionej na fig. 8 utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia reaktywnego 5 z ciętych zębów stojana wraz z częścią przynależnego uzwojenia 2 związana powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą 3.

Utworzona jest zazębiająca struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych 4, 5, 9 i kinetycznych pierścieni reaktywnych 8, 10.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną zawierająca współbieżne powierzchnie cylindryczne, gdzie w układzie stacjonarnym w żłobkach maszyny umieszczony jest obwód mocy elektrycznej, a w układzie kinetycznym mocy mechanicznej umieszczona jest wirująca magneśnica, znamienna tym, że w układzie stacjonarnym (x) mocy elektrycznej (Pel) utworzona jest struktura przeciętych obwodowo zębów żłobków (1) wraz z częścią przynależnego uzwojenia (2) i utworzona jest struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych (5) związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową (3) oraz utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia zewnętrznego (4) wraz z częścią przynależnego uzwojenia (2), przy czym stacjonarny pierścień zewnętrzny (4) połączony jest z nieruchomą tarczą oporową (3), przy czym utworzona struktura zawiera stacjonarne pierścienie reaktywne (5) i stacjonarny pierścień zewnętrzny (4) w ilości łącznej proporcjonalnej do n+1 cięć zębów żłobków (1), gdzie n = 1, 2, ... itd., zaś w ukł adzie kinetycznym (y) mocy mechanicznej (Pmech) utworzona jest struktura wewnę trznego pierścienia reaktywnego (6) z siłami magnetomotorycznymi (11), który związany jest z obrotową tarczą (7) oraz utworzona jest struktura współbieżnych dodatkowych pośrednich pierścieni reaktywnych (8) z sił ami magnetomotorycznymi (11), które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy (7), z których utworzona jest struktura n+1 współbieżnych kinetycznych pierścieni reakcyjnych (6, 8) współosiowych z nieruchomą tarczą (3), przy czym utworzona jest zazębiająca się struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych (4, 5) i kinetycznych pierścieni reaktywnych (6, 8).

2. Maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną zawierająca współbieżne powierzchnie cylindryczne, gdzie w układzie stacjonarnym w żłobkach maszyny umieszczony jest obwód mocy elektrycznej, a w układzie kinetycznym mocy mechanicznej umieszczona jest wirująca magneśnica, znamienna tym, że w układzie stacjonarnym (x) mocy elektrycznej (Pel) utworzona jest struktura przeciętych obwodowo zębów żłobków (1) wraz z częścią przynależnego uzwojenia (2) i utworzona jest struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych (5) związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową (3) oraz utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia wewnętrznego (9) wraz z częścią przynależnego uzwojenia (2), przy czym stacjonarny pierścień wewnętrzny (9) połączony jest z nieruchomą tarczą oporową (3), przy czym utworzona struktura zawiera stacjonarne pierścienie reaktywne (5) i stacjonarny pierścień wewnętrzny (9) w ilości łącznej proporcjonalnej do n+1 cięć zębów żłobków (1), gdzie n = 1, 2, ... itd., zaś w układzie kinetycznym (y) mocy mechanicznej (Pmech) utworzona jest struktura zewnętrznego pierścienia reaktywnego (10) z siłami magnetomotorycznymi (11), który związany jest z obrotową tarczą (7) oraz utworzona jest struktura współbieżnych dodatkowych pośrednich pierścieni reaktywnych (8) z siłami magnetomotorycznymi (11), które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy (7), z których utworzona jest struktura n+1 współbieżnych kinetycznych pierścieni reaktywnych (8, 10) współosiowych z nieruchomą tarczą (3), przy czym utworzona jest zazębiająca się struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych (5, 9) i kinetycznych pierścieni reaktywnych (8, 10).

PL 206 133 B1

3. Maszyna synchroniczna do zamiany energii mechanicznej w elektryczną lub energii elektrycznej w mechaniczną, znamienna tym, że w układzie stacjonarnym (x) mocy elektrycznej (Pel) utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia zewnętrznego (4) wraz z zębami (1) i częścią przynależnego uzwojenia (2) i utworzona jest struktura stacjonarnego pierścienia wewnętrznego (9) wraz z zębami (1) i częścią przynależ nego uzwojenia (2), które zamocowane są z nieruchomą tarczą oporową (3) oraz utworzona jest struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych (5) wraz z częścią przynależnego uzwojenia (2), związanych powierzchnią boczną z nieruchomą tarczą oporową (3), przy czym utworzona współosiowa struktura zawiera stacjonarne pierścienie reaktywne (4, 5, 9) w ilości łącznej proporcjonalnej do n+1 cięć zębów żłobków (1), gdzie n = 1, 2, ... itd., zaś w układzie kinetycznym (y) mocy mechanicznej (Pmech) utworzone są pośrednie pierścienie reaktywne (8) z siłami magnetomotorycznymi (11), które zamocowane są powierzchnią boczną do obrotowej tarczy (7), z których utworzona jest struktura n współbieżnych kinetycznych pierścieni reaktywnych (8) współosiowych z nieruchomą tarczą (3), przy czym utworzona jest zazębiająca się struktura stacjonarnych pierścieni reaktywnych (4, 5, 9) i kinetycznych pierścieni reaktywnych (8).