RS50497B - Elektromagnetni generator - Google Patents

Abstract

Elektromagnetni generator bez statorskog magnetnog kola sa pobudnim namotajem D, čije su sekcije izvedene i povezane na lamele komutatora E, snabdevenog četkicama Z' - Z" i generatorskim sekcijama namotaja c, pritom izvedenog na komutator G sa četkicama I-I' formira jednosmerni generator, karakterisan time, što lamelirano prstenasto jezgro (A), limenog oblika (L), naleže navučeno sa preklopom na telo lameliranog cilindričnog jezga (B) sa žlebovima (s) a koje je uležišteno s obe strane osovine (O) u osloncima (J-J').Prijava sadrži još 2 nezavisna i 7 zavisnih patentnih zahteva.

Description

Oblast tehnike na kojusepronalazak odnosi

Ovaj pronalazak spada u oblast elektrotehnike a koja prema međunarodnoj klasifikaciji pripada sekciji H, preciznije posmatrano u onom delu koji obuhvata električne mašine, to jest obrtne elektromagnetne generatore naizmeničnog i jednosmernog tipa, naročite kategorije, sa svojim specifičnostima i klasnim simbolomH02K 1/06.

Tehnički problem

Postojeći obrtni električni generatori, za svoj besprekoran rad, iziskivali su tehnički besprekornu izradu kako rotora tako i statora, bilo da se radi o mehaničkim bilo električnim zahtevima.

Naročiti tehnički problem stvarao je raspoloživi vazdušni zazor ( međugvožđe ), između rotora kao obrtnog i statora kao fiksnog dela i to kako u izradi tako i tokom eksploatacije električnih generatora. Težnja za stalnim smanjenjem ovog vazdušnog zazora, radi povećanja magnetne provodnosti, često je bila limitirana nominalnom brzinom rotora i preciznošću balansiranja njegovih obrtnih masa. Samo postojanje ovog vazdušnog zazora u električnim generatorima, između rotora i statora a nužnog radi obrtanja rotora, za magnetni fluks pretstavlja, uz opravdano zanemarenje pada magnetnog napona u gvožđu, najveći, odnosno glavni magnetni otpor. Kakav je napor za njegovo smanjenje, poznat je onom delu stručne javnosti iz ove oblasti, koja se time bavi.

Pomenuti tehnički problem, koji je rešen ovim pronalaskom, mogao bi se formulisati u sledećem: Kako ostvariti elektromagnetni generator bilo jednosmernog ili naizmeničnog tipa, ali bez vazdušnog zazora koji se razumljivo javljao između pokretnih i nepokretnih delova magnetnih kola. Problem je automatski nametao traženje drugačijeg tehničkog rešenja za zajedničko magnetno kolo, bez vazdušnog zazora. Magnetno kolo je trebalo ostvariti tako, da bude kompletno rotaciono, to jest da ne sadrži statičke delove kao kod uobičajenih konstrukcija za jednosmerne i naizmenične generatore.

Tako se rešavanjem tehničkog problema vazdušnog zazora u ovom pronalasku, otvarao problem rešenja nepomičnog polja pobude u generatoru. Nepomično pobudno polje u generatoru rešeno je upotrebom rotiraj ućeg pobudnog namotaja vezanog za komutator, inače prepoznatljivog u standardnim jednosmernim mašinama kao namotaj indukta. U daljem delu opisa detaljno je izložen način fiinkcionisanja ovog elektromagnetnog generatora.

Predloženim tehničkim rešenjem u pronalasku, otklanjaju se izvesni nedostaci i problemi, kako u izradi, tako i tokom eksploatacije električnih generatora.

Ostvareno je pojednastovljenje u izradi konstrukcije i univerzalnost, odnosno jedinstvo u pogledu tehničkog rešenja u izradi magnetnog kola i to nezavisno od primenjenog tipa generatora, odnosno karaktera prizvedene struje.

Problem vazdušnog zazora ili međugvožđa između pojedinih delova magnetnog kola je eliminisan.

Ostvaren je visok stepen iskorišćenja magnetnog kola a znatno smanjena potrošnja električne energije u pobudi generatora.

Ostvarena je ekonomičnost u eksploataciji ovde izloženih generatora a zajedno sa gore navedenim činjenicama kao i time što je masivno liveno kućište postalo suvišno, postignuta je i jeftinija izrada.

Stanje tehnike

Gotovo svi praktični tipovi obrtnih električnih generatora elektromagnetnog tipa, bilo naizmeničnog ili jednosmernog karaktera, građeni su sa rotorskim i statorskim delom, sa uz to neizbežnim vazdušnim zazorom između njih. Zavisno od toga, da li se želeo naizmenični generator ili jednosmerni, imalo se negde da statoru bude pripisana uloga indukta a rotoru induktorska i obratno.

Najopštije gledano, kako u postojećih tako i u ovom pronalasku, rad elektromagnetnog generatora bilo da je jednosmernog ili naizmeničnog tipa, zasnovan je na opŠte poznatom principu rada magnetno električnih mašina za prozvodnju struje.

U gotovo svih rotacionih elektromagnetnih generatora, indukovana elektromotorna sila ( EMS ) nastaje kao posledica kretanja ili relativnog kretanja, jednog ili većeg broja, zgodno povezanih provodnika u stalnom magnetnom ili elektromagnetnom polju. Drugim rečima, kod nekih tipova generatora, provodnici u kojima se indukuju elektromotorne sile se kreću u magnetnom ili elektromagnetnom polju i presecajući ga pritom, na svojim krajevima indukuju elektromotorne sile. Kod drugih tipova provodnici pak miruju a magnetno ili elektromagnetno polje rotira zajedno sa rotorom, presecajući pritom nepomične generatorske provodnike u kojima se sada takođe indukuju ove elektromotorne sile. U ovom drugom slučaju može se reći da se provodnici sada relativno kreću u odnosu na magnetno ili elektromagnetno polje.

Shodno prethodno rečenom a prema ostvarenom načinu indukovanja elektromotorne sile u provodnicima generatora, obrtne elektormagnetne generatore možemo uglavnom svrstati u dve grupe. U prvu grupu ulaze oni generatori kod kojih provodnici, povezani međusobno na odgovarajući način, miruju a magnetno polje se kreće u odnosu na njih, dok u drugu grupu ulaze oni, kod kojih se provodnici kreću u magnetnom ili elektromagnetnom polju koje miruje. Danas, uglavnom ovi prvi veću primenu imaju u proizvodnji naizmeničnih struja a ovi drugi u proizvodnji jednosmernih struja.

Postiji izvestan broj specifično konstruisanih električnih mašina koje u svojim tehničkim rešenjima naizgled imaju neke elemente sličnosti sa generatorom u trofaznoj izvedbi koji je između ostalog izložen u ovoj patentnoj prijavi. Ova nazovi sličnost, ogleda se u tome što ove pomenute električne mašine, u svojim tehničkim rešenjima i za svoje funkcionisanje, s jedne strane rotora imaju komutator a sa druge tri prstena. Od njih, ovde ću pomenuti da sam upoznat sa principima rada, tehičkim rešenjima i namenama, kako trofaznih komutatornih mašina, tako i sa električnom mašinom poznatom kao obrtna usmerača ( u literaturi poznatom i pod imenom, komutatorka ili obrtna pretvarača ).

Teško je ovde govoriti o nekakvim nedostacima ovih pomenutih električnih mašina jer one pored svojih konstruktivnih specifičnosti, imaju i drugu namenu.

U zahtevu za priznanje patenta, podnetog 18. decembra 1997 redni broj 490/97, prikazao sam i opisao pobudni namotaj smešten na rotoru motora iz pomenute prijave. U jednom delu, potpuno isti pobudni namotaj, primenjen je i u ovom pronalasku.

Izlaganje suštine pronalaska

Opšta konstruktivna crta u pristupu, koja odlikuje ovaj pronalazak je ta da su ovde i pobudni namotaj i namotaj za generisanje struje ( dakle svi namotaj i generatora bez izuzetaka ) smešteni na rotirajućem delu. Otuda je i stvorena mogućnost da generator bude izveden bez vazdušnog zazora koji više nije neophodan.

Prema tome, elektromagnetni generator izveden je bez vazdušnog zazora i bez statorskog dela magnetnog kola, tako da u osnovi predstavlja jedno kompletno rotirajuće magnetno kolo u kome su smešteni odgovarajući namotaj i. Drugim recima, generator sa svim svojim pripadajućim đelovima, gledano sa strane, podseća na jedan rotirajući gvozdeni cilindar čija se osovina oslanja na svoja dva fiksna nosača ležaja. U naročito konstruisanom magnetnom kolu generatora, smeštena su dva galvanski odvojena namotaja i izvedena na zasebne klizne kontaktne površine sa svojim četkicama. Jedan od ovih namotaja ima ulogu pobudnog, to jest za stvaranje pobudnog polja a drugi je onaj u kome se generišu korisne struje, izveden kao trofazni ili kao jednosmerni.

U realizaciji pronalaska, za ostvarivanje pobude generatora, korišćen je prost omčasti namotaj u dva oblika. Sa najmanjim mogućim korakom i sa prečničkim. Primenjeni oblik namotaja pobude sa najmanjim mogućim korakom je korišćen u delu pronalaska gde je generator izveden kao jednosmerni, jer tu omogućava ravnomerniju raspodelu polja u jezgru magnetnog kola. Drugi oblik omčastog namotaja sa prečničkim korakom, korišćen je u delu pronalaska gde je generator izveden kao naizmenični jer se time omugućuje veći intenzitet magnetnog polja na pojedinim delovima obima unutar njegovog magnetnog kola, to jest, ostvaruje se jedna pravilna neravnomemost u raspodeli gustine magnetnog fluksa duž obima unutar samog magnetnog kola generatora. Ovaj oblik pobudnog omčastog namotaja sa prečnikim korakom, pogodniji je za dobijanje sinusoidalnih struja u generišućem namotaju generatora, pa je iz tog razloga i korišćen kod generatora iz prijave gde je on izveden kao naizmenični.

U nezavisnim eksperimentima izvedenim na korisnim modelima, kao što je rečeno, korišćena su oba ova oblika omčastog namotaja zasebno, stoje i prikazano u razvijenim šemama generatora.

Kada se na četkicama komutatora, bilo kog gore primenjenog pobudnog namotaja, dovede jeđnosmerna struja a generator dovede u stanje rotacije, proizvešće se jedno fiksno, to jest nepomično elektromagnetno polje u prostoru obrtnog magnetnog kola generatora, koje će u drugom generišućem namotaju, presecajući njegove aktivne delove provodnika, proizvesti indukovanu elektromotornu silu ( EMS ) naizmeničnog karaktera. Zavisno od toga, da li je namotaj za generisanje struje ( namotaj indukta ) izveden na komutator ili prstenove, imaćemo na četkicama ovog namotaja jednosmerni, odnosno naizmenični napon. Ovaj proizvedeni napon u generišućem namotaju, sa koga se odvode korisne struje, dostiže svoju nominalnu vrednost sa znatno manjom veličinom pobudne struje kojom se napaja, obzirom na činjenicu da se sav pobudni fiuks generatora zatvora u ovakvom obrtnom magnetnom kolu, izvedenom bez vazdušnog zazora. Dakle imamo da ovako izrađeno zatvoreno magnetno kolo od dinamo limova, pruža relativno visoku magnetnu provodnost fluksu na ćelom svom putu, upravo zbog nepostojanja ovog vazdušnog zazora u generatoru bez statora.

Zatvaranje magnetnog kola generatora izvedeno je gvozdenim Iameliranim jezgrom određenog preseka, izrađenog u prstenastom obliku i kao tako sa tolerisanim preklopom navučeno na ožlebano cilindrično lamelirano gvozdeno jezgro. Tako je u ovome pronalasku izbegnuta mogućnost vazdušnog zazora između njih, kao i bilo kakva rotacija ili kretanje između ova dva magnetna dela generatora.

Prema tome, glavna crta u pristupu koja odlikuje moj pronalazak je ista, bez obzira o kom se tipu opisanih generatora radi, što se najbolje vidi iz priloženih crteža, kojima ću se u daljem delu opisa služiti, a radi boljeg razumevanja samog pronalaska.

Kratk opis slika nacrta

SI.1.prikazuje bočnu projekciju generatora jednosmerne struje, u vertikalnom centralnom preseku, kod koga je primenjen ovaj pronalazak.

SI. 2. predstavlja relativno šematizovan izgled istog u aksijlnom pogledu i delimičnom preseku, gledano sa pobudne strane generatora.

SI. 3. prikazuje razvijenu šemu namotaja jednosmernog generatora.

SI. 4. i 5. prikazuju izgled aksijalnih projekcija prstenastih lameliranih jezgara ili izgled limenih jedinica od kojih se ova jezgra prave.

SI. 6. prikazuje izgled polovičnog preseka tehničkog rešenja trofaznog generatora u kome je pronalazak takođe primenjen.

SI. 7. prikzuje razvijenu šemu namotaja trofaznog generatora.

SI. 8. prikazuje izgled aksijalnog preseka nešto modifikovanog naizmeničnog generatora.

SI. 9. prikazuje izgled aksijalnog preseka nešto modifikovanog jednosmernog generatora.

Detaljan opis pronalaska

Sa slika 1. i 2., koje pretstavljaju najednostavniji oblik jednog te istog generatora jednosmerne struje, vidi se da je za primenjene namotaje, generatorska osaf - fčetkicaI - I',postavljena pod pravim uglom u odnosu na generatorsku osuh - h<*>četkicaZ<*>- Z".Kao i kod poznatih oblika jednosmernih mašina, tako i ovde, četkice / - /' kratko spajaju uvek, one navojne sekcije generatorskog namotaja, koje se nalaze u neutralnoj osi pobude. To se jasnije vidi iz razvijene šeme namotaja na slici 3.. Navojne sekcije generatorskog namotaja c u kojima se indukuju korisne elektromotorne sile, raspoređene su ka periferiji žlebova s i vezane u zatvoreno strujno kolo preko lamela komutatoraG,obrazujući tako drugi generatorski namotaj. Navojne sekcije pobudnog namotajaD( izvedenog kao prost omčast namotaj sa najmanjim navojnim korakom ), razmeštene su po istim žlebovima s i preko komutatoraE,povezane takođe u zatvoreno strujno kolo. Osovina generatoraOuležištena je s obe strane preko svojih ležajeva u nosačimaJ - /'.Lamelirano prstenasto jezgroA,izarađeno od dinamo limova oblikaL,navučeno je bez vazdušnog zazora na namotano cilindrični jezgroB( inače identičano jezgru rotora klasične jednosmerne mašine ) i u takvom sklopu prikazano je na slici 2.. Gvozdeno lamelirano cilindrično jezgroB,istovremeno je i jezgro za smeštaj pobudnog namotaja i jezgro za smeštaj drugog generatorskog namotaja u kome se indukuju korisne elektromagnetne sile. Ovakvom konstrukcijom generatora, kod koga je celo magnetno kolo rotirajuće, ostvareno je idealno zatvarnje fiuksa pobude. U stanju pobuđenog generatora, sav fluks je kanalisan u magnetnom kolu ( bez vazdušnog zazora ) koje sačinjava dodirni spoj prstenastog jezgraAi opšte poznate lamelirane gvozdene armature cilindričnog jezgraB.Za slučaj pobuđivanja generatora iz neke nezavisne baterije jednosmernog izvoraV,kao na slici 2., stvoriće se magnetno polje u magnetnom kolu generatora, čiji je smer magnetneN - Spolarizacije prikazan na ovoj slici. Magnetni fluks proizveden u pobudnom namotajuDovog generatora, prolazi put polnih vratova cilindričnog jezgraB, izlaziu prstenasto jezgroA,u kome se deli u odnosu na osuf- f nadva jednaka dela i tako zatvarajući se preko njega, stvara jedno fiksno pobudno polje u ćelom magnetnom kolu generatora.

Ako se sada ovakav generator, nekom mehaničkom silom spolja zarotira, zahvaljujući komutaciji struja u namotaju pobudeDa pomoću komutatoraEi njemu pripadajućih četkicaZ'-Z",imamo za posledicu da formirano polje unutar generatorskog jezgra ostaje i dalje stalno nepomično, gledano prema osi / -f.Za to vreme u aktivnim delovima provodnika navojnih sekcija drugog generatorskog namotajac,( izvedenog kao prost omčast namotaj sa prečničkim navojnim korakom ), koji seku ovo nepomično polje, indukovaće se elektromotorne sile ( EMS ), čiji će intenzitet biti srazmeran njihovoj aktivnoj dužini, njihovuj linijskoj brzini i gustini magnetnog fiuksa pobude. Obzirom na pravilnu povezanost ovih provodnika u sekcije a ovih opet međusobno preko komutatoraG,indukovane elektromotorne sile će se vektorski međusobno sabirati u poznatom poligonu elektromotornih sila, obrazujući tako na četkicamaI - i<r>iizvedenim krajevimaAl - BIrezultujuću elektromotornu silu.

Princip i objašnjenje rada ovog generatora u svom delu za proizvodnju korisnih elektromotornih sila, potpuno je u skladu sa poznatom teorijom električnih mašina jednosmerne struje. Razlika je samo u tome što kod klasičnih jeđnosmernih mašina nepomično pobudno polje stvara pobuda statora a ovde obrtni pobudni namotajDizveden na komutatorE.

Slika 3. pretstavlja razvijenu šemu namotaja generatora na kojoj su jasno prikazani pobudni namotajĐi generišući namotajc,povezani svaki sa svojim komutatorom. Pobudni namotaj ostvaren je kao prost omčast namotaj izveden na komutatorE,čiji je navojni korak najkraći mogući, to jest jednak rastojanju dva susedna žleba. Na slici brojevima od jedan do dvanaest đefinisani su prostori za žlebove generatora, a istovremeno na sličan način brojčano su označene i lamele komutatoraGiE.Direktni provodnici sekcija oba namotaja označavani su punom linijom a povratni isprekidanom linijom. Kada se kroz ovako izabran i prikazan pobudni namotajDpropusti jednosmerna struja, stvorena magnetna polja oko amper provodnika pobudnog namotajaDpo žlebovima će se međusobno poništavati i to samo po onim žlebovima sa suprotnim smerovima struja direktnih i povratnih sekcija, dok polja oko onih amper provodnika u zoni komutacije četkicaZ'- Z", zbog drugačije raspodele struja po sekcijama koje komutiraju, neće. Dakle, rezultantno magnetno polje ovog namotaja, stvoreno je usled dejstva onih amper provodnika koji se nalaze u zoni komutacije i koji se međusobno ne poništavaju svojim poljima unutar žleba. Za dati položaj četkica, amper provodnici koji se međusobno ne poništavaju, nalaze se u žlebovima (1 i2)i(7i8). Za posledicu ovako izabranog namotaja pobude, ima se efekat stvaranja prilično ravnomernog polja pobude duž obima na mestu spajanja dva magnetna dela jezgra generatora.

Kao što je već predhodno pomenuto u opisu slike 1. i 2., u istim žlebovima generatora smešten je i drugi generatorski namotajc,izveden takođe kao prost omčast namotaj i povezan na komutatorG,u kome je sada navojni korak jedne sekcije jednak polnom koraku pobudnog namotaja. Ovaj namotaj je smešten u gornjem ( širem ) delu žleba, tako da generator praktično ima jednu četvoroslojnu strukturu unutar jednog žlebas.Položaj četkicaI - I'namotajac,u kome se generišu korisne struje, je takav, da stoje u vezi sa provodnicima onih sekcija, koje prolaze kroz neutralnu magnetnu zonu pobudnog namotajaD.

Na slici 4. prikazan je najednostavniji oblik limene jediniceLprstenastog jezgraA,izrađene od električnog lima ( dinamo lim ) radi smanjenja električnih gubitaka. Kao što je ranije već objašnjeno, uloga formiranog prstenastog jezgraAod ovih limova je da zatvori fluks pobude i ostvari siguran mehanički dodir, bez vazdušnog zazora, sa delom magnetnog kolaB.Mehanički dodir ova dva magnetna dela jezgra ( bez tangencijalnog proklizavanja između njih ), pored ovde opisanog načina navlačenja dela magnetnog kolaAna deo magnetnog kolaB( unutrašnji prečnik magnetnog delaAi spoljašnji prečnik magnetnog delaBsu odabrani tako, da navlačenjem ostvaruju određeni tolerisani preklop ), može se ostvariti i na neki drugi način. Dakle u izradi magnetnog kola modela korišćeno je navlačenje sa tolerisanim preklopom.

Na slici 5. prikazana je jedna modifikacija limene jedinice za izradu ožlebanih prstenastih jezgra, gde sada električni limMpo svom unutrašnjem obimu ima žleboves'.Uloga ovih žlebova ( što će se jasnije videti na slici 8. i 9. ) može se shvatiti kao jedno proširenje navojnog prostora, za žlebove iz magnetnog delaB.

Na slici 6. prikazana je bočna projekcija generatora trofazne naizmenične struje u delimičnom preseku, kod koga je primenjen isti pronalazak kao kod jednosmernog generatora. Drugim rečima i kod ovog generatora primenjeno je isto magnetno kolo, ostvareno kao kompletno obrtno i bez vazdušnog zazora između svojih magnetnih delova.

Kao i prethodni generator tako i ovaj trofazni, ostvaren je u principski već objašnjenom magnetnom kolu. Prstenasti deo magnetnog kolaA,izrađen od dinamo limova oblikaL,navučen je bez vazdušnog zazora na magnetni deo kolaB,ostvarujući tako zajedno jednu krutu obrtnu celinu sa osovinomO,uležištenu u fiksnim osloncimaJ-J<*>.Ne zadržavajaući se mnogo na pobudni deo generatora čiji je način funkcionisanja, to jest princip stvaranja nepokretnog pobudnog polja (već detaljno opisan u prethodnom delu teksta ) potpuno isti i ovde, pomenuću da je pobudni namotaj označen sa />', izveden na komutaorEi njemu pripadajuće četkiceZ<r>-Z",ostvaren kao prost omčast namotaj sa prečničkim navojnim korakom, što se najbolje vidi sa slike 7.. Navojne sekcije pobudnog namotajaD'i fazni namotaji trofaznog generatorskog namotaja, označenog saC-C-C",smešteni su slično u zajedničkim žlebovima generatora, kao i kod prethodno opisanog generatora jednosmerne struje. Trofazni namotaj generatora ( detaljno pretstavljen na slici 7. ) u kome se indukuje naizmenična elektromotorna sila ( EMS ), izveden je tako, što su mu slobodni fazni krajevi izvedeni na kliznim kontinualnim površinama ( kolutni prstenovi )K-K'-K",sa njima pripadajućim četkicamaP - P' - P".Namotaj je izveden slično namotaju kao kod dobro poznatog asinhronog motora sa namotanim rotorom. I ovde, kao i u prethodno detaljno opisanom radu generatora jednosmerne struje, proizvodnju trofazne struje dobijamo tako, što rotocijom generatora imamo da se fazni namotaji kreću kroz prostorno fiksno magnetno polje pobude, presecajući ga pritom i indukujući u svojim namotaj ima fazno pomerene elektromotorne sile. Primenjeni trofazni namotaj izveden je kao dvoslojni namotaj sa skraćenim navojnim korakom i sa mešovitim pojasevima, što se jasno vidi na slici 7..

Naravno, ovaj pronalazak se može upotrebiti i kod monofaznog generatora koji ovde nije razmatran, jer je on izveden iz trofaznog gde je broj faza jednak jedinici.

Slika 7. prikazuje razvijenu šemu rotora ovog trofaznog generatora. Sa slike se vidi da je ostvarena magnetnaN - Spolarizacija pobudnog namotajaD\a za datu polarizaciju i polažaj četkicaZ<*>- Z"na komutatoruE,najvećeg intenziteta između šestog i sedmog kao i dvanaestog i prvog žleba. I pored nesinusoidalnog karaktera magnetne indukcije unutar magnetnog kola generatora, stvorene ovakvim izborom navojnog koraka pobudnog namotaja, osnovni sinusoidalni talas indukovane elektromotorne sile u trofaznom namotajuC-C-C" jenajdominantniji. Radi pravilnog rada generatora, broj polova izvedenog trofaznog namotajaC-C-C",mora da odgovara broju polova pobudnog namotajaD'.Slika 7. upravo prikazuje jednu tako izvedenu odgovarajuću kombinaciju dvopolnog pobudnog namotaja i dvopolnog trofznog namotaja. Donji povratni delovi navojnih sekcija pobudnog i trofaznog namotaja, prikazani su na slici isprekidanom linijom a gornji direktni delvi punom linijom. Sa slike se takođe vidi da su mu fazni namotaji jednim krajem standardno vezani u zvezduX - Y - Za drugi izlazni krajevi koji se inače vezuju za kolutne prstenove, označeni saU - W - W.

Isti pronalazak primenjen je i na nešto modifikivanim oblicima jednosmernog i naizmeničnog generatora prikazanih na slikama 8. i 9.. Na slici 8. dat je prikaz vertikalnog ili aksijalnog preseka modifikovanog naizmeničnog generatora u kome se jasno vidi primenjeno ožlebano prstenasto jezgroA',načinjeno iz dinamo limova oblikaAf,prikazanog na slici 5., mada presek u ovoj ravni daje gotovo identičan izgled i za jednosmerni generator, datog na slici 9.. Praktičnost primene prstenastog jezgraA' sa žlebovima sr, navučenog bez vazdušnog zazorana jezgroB,ogleda se u tome, što su namotaji ovde fizički razdvojeni drvenim klinovimad.Trofazni generatorski namotajC - C - C"raspoređen je i smešten po žlebovimas<r>prstenastog jezgraA<f>a pobudni namotajD'je ostao u žlebovimas,gvozdenog lameliranog jezgraBkoje je uležišteno s obe strane osovine (O) u osloncima( J- J<*>).

Praktičnoa strana ovako ostvarene konstrukcije generatora ogleda se u tome, što bi se u slučaju kvara na generatoru i potrebe za zamenom nekog od namotaja, bilo pobudnog ili trofaznog, vršila samo delimična zamena, jer ne dolazi do istovremenog oštećenja oba namotaja. Jednostavno, prstenasto jezgroA'skine se sa jezgraBi zameni samo oštećeni namotaj. U tome je i prednost ove vrste primenjenog prstenastog jezgra. Na slici jeprikazan slučaj kada otvori žlebova sis<*>gledaju jedan prema drugom, što podseća na jedan prošireni žleb, fizički razdvojen na dva dela.

Slično naizmeničnom generatoru, prstenasto jezgroA'izrađeno od dinamo limova oblikaAf,primenjeno je i kod modifikovanog jednosmernog generatora, što je i prikazano na slici 9.. Na datoj slici 9. u žleboves<f>jezgraA\smešten je sa svojim sekcijama generatorski namotajca pobudni namotajDsmešten je u žlebovesdela magnetnog kolaB. lovde kao u prethodno opisanom generatoru, drveni klinovidzatvaraju žleboves. Prstenasto jezgroA'navučeno je takođe bez vazdušnog zazora na jezgroB,čineći tako zajedno sa osovinomOjednu krutu obrtnu celinu, uležištenu u svojim osloncimaJ - J<r>. 1ovde kao na slici 2., osah - h'pretstavlja osu četkica pobudnog namotajaDa osaf- fje osa četkica drugog generatorskog namotajac .

Primenjeni namotaji kod generatora sa slike 8., odgovaraju razvijenoj šemi namotaja generatora prikazanoj na slici 7. a primenjeni namotaji generatora sa slike 9. odgovaraju razvijenoj šemi namotaja generatora prikazanoj na slici 3.

Prema tome, ono što konstruktivno razlikuje modifikovane generatore sa slika 8. i 9. od generatora sa slike 1. ( odnosno 2. ) i slike 6., ogleda se u tome, što su ovde u oba slučaja korišćena ožlebana prstenasta jezgraA'( umesto jezgraA), u kojima su smešteni sada odvojeno od pobudnih namotaja, namotaji za generisanje korisnih elektromotornih sila. Međutim, princip rada i suština pronalazaka u potpunosti su ostali isti, nezavisno od tipa izloženih generatora, bilo da se radi o njihovoj osnovnoj konstrukciji ili modifikovanoj varijanti.

Shodno izloženom, sve ove ovde opisane generatore, bilo jednosmernog ili naizmeničnog tipa, karakteriše mehanički navučeno, ali bez vazdušnog zazora, lamelirano prstenasto jezgro odgovarajućeg preseka, na ožlebano cilindrično jezgroB,bilo da je ovo prstenasto jezgro ožlebano sa unutrašnje strane ili ne.

Konstruktivno gledano, prikazani i opisani generatori u svojoj osnovnoj konstrukciji ili modifikovanoj varijanti, u ovoj patentnoj prijavi, imaju sličano ostvarenu pobudu i isto magnetno kolo generatora, dok se razlikuju samo u delovima za generisanje struja. Izvedeni namotaji opisanih generatora u kojima se generišu struje, bilo jednosmernog ili naizmeičnog tipa, poznati su stručnoj javnosti iz ove oblasti i u suštini same po sebi ne pretstavljaju novitet.

U suštini, u svim slučajevima opisanih generatora, mogao se primeniti pobudni namotaj istog navojnog koraka ( bilo kao najmanji navojni korak ili kao prečnički) što naravno nebi menjalo ništa u principu rada. Smatrajući ih, u konkretnim slučajevima za najpodesnije, primenjeni su onako, kako su i opisani u tekstu.

Ono što pretstavlja opštu zajedničku odliku u opisanim generatorima, je činjenica da generatori ovog tipa, nemeju statorski deo magnetnog kola koji je kao kod klasičnih mašina bio čvrsto vezan za fiksno postlje.

Način industrijske ili druge primene pronalaska

Zbog galvanske razdvojenosti samih namotaja koji su ugradjeni u generatoru, naponski nivoi pobudnog namotaja i namotaja u kome se indukuju korisne struje, razlikuju se, bilo da je on izveden kao trofazni ili kao jednosmerni. To je od posebne praktične važnosti, naročito za trofazni generator koji se može primeniti i u druge svrhe, osim one za dobijanje trofazne struje. U slučaju da imamo na raspolaganju samo trofaznu mrežu, sada pomoću trofaznog generatora možemo dobiti jednosmernu struju na strani predjašnje pobude, ako nam je ona potrebna. To ćemo ostvariti tako, što ćemo trofazni namotaj generatora vezati na trofaznu mrežu a nekom pomoćnom mašinom obrtati ga sinhronom brzinom u suprotnom smeru, od smera obrtnog magnetnog polja. Na četkicama će se tada dobjati željena jeđnosmerna struja. Zbog svoje specifične konstrukcije i navedenih prednosti na početku prijave, ovi generatori mogu naći široku upotrebu u praksi i u raznim oblastima .

Stoga, vrednost i značaj primene elektro generatora iz ove patentne prijave je očigledan, imajući sve ovo u vidu.

Naravno, predmet zaštite iznet u ovoj prijavi, podrazumeva i sve slične konstrukcije generatora, koji za osnovu u suštini imaju ovaj princip rada i ovo tehničko rešenje.

Claims (9)

1. Elektromagnetni generator bez statorskog magnetnog kola sa pobudnim namotajemD,čije su sekcije izvedene i povezane na lamele komutatoraE,snabdevenog četkicamaZ'-Z"i generatorskim sekcijama namotaja c, pritom izvedenog na komutatorGsa četkicama / - 7? formira jednosmerni generator,karakterisan time,što lamelirano prstenasto jezgro (A), limenog oblika (L), naleže navučeno sa preklopom na telo lameliranog cilindričnog jezga( B )sa žlebovima (s) a koje je uležišteno s obe strane osovine (O) u osloncima( J- J').

2.Elektromagnetni generator bez statorskog magnetnog kola sa pobudnim namotajem/>',čije su sekcije izvedene i povezane na lamele komutatoraE,snabdevenog četkicamaZ'-Z"i generatorskim trofaznim namotajemC-C-C",pritom izvedenog na klizne kolutne prstenoveK - K' - K"sa četkicamaP-P' - P",formira trofazni naizmenični generator,karakterisan time,što lamelirano prstenasto jezgro( A), limenog oblika (L), naleže navučeno sa preklopom na telo lameliranog cilindričnog jezga (B) sa žlebovima ( s ) a koje je uležišteno s obe strane osovine( O )u osloncima( J- J').

3. Elektromagnetni generator prema patentnom zahtevu 1 i prema varijantiI, karakterisan time,što lamelirano prstenasto jezgro (A') limenog oblika (M )sa žlebovima (s'),naleže navučeno sa preklopom na telo lameliranog cilindričnog jezgra (B) sa žlebovima (s) a koje je uležišteno s obe strane osovine (O )u osloncima( J - J*).

4.Elektromagnetni generator prema patentnom zahtevu 2 i prema varijantiI, karakterisan time,što lamelirano prstenasto jezgro (A') limenog oblika( M )sa žlebovima( s'),naleže navučeno sa preklopom na telo lameliranog cilindričnog jezgra( B) sa žlebovima ( s ) a koje je uležišteno s obe strane osovine (O) u osloncima (J - J<*>).

5. Elektromagnetni generator prema zahtevu1, karakterisan time,što su pobudni namotaj (D) i generatorski namotaj ( c ), smešteni u žlebovima (s) lameliranog cilindričnog jezgra (B), koje je uležišteno s obe strane osovine (O) u osloncima ( / -J').

6. Elektromagnetni generator prema zahtevu2, karakterisan time,što su pobudni namotaj (D<f>)i generatorski namotaj( C -C -C"), smešteni u žlebovima (s) lameliranog cilindričnog jezgra (B), koje je uležišteno s obe strane osovine (O) u osloncima ( / -J<*>).

7. Elektromagnetni generator prema zahtevu 3,karakterisan time,što je generatorski namotaj (c), smešten u žlebove ( s' ) lameliranog prstenastog jezgra( A')a pobudni namotaj (D), smešten u žlebove (s) lameliranog cilindričnog jezgra (B), koje je uležišteno s obe strane osovine( O )u osloncima( J- J').

8. Elektromagnetni generator prema zahtevu4, karakterisan time,što je generatorski namotaj (C-C<f>-C"), smešten u žlebove (s') lameliranog prstenastog jezgra( A1)a pobudni namotaj( Đf) smešten u žlebove( s) lameliranog cilindričnog jezgra( B), koje je uležišteno s obe strane osovine( O)u osloncima( J- J').

9. Elektromagnetni generator prema zahtevu 1 i2, karakterisan time,što se žlebovi (s) lameliranog cilindričnog jezgra (B), zatvaraju na lameliranom prstenastom jezgru( A).