Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочный

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к синхронным генераторам с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочным, для проведения электродуговой сварки постоянным током, и может быть использовано в автономных передвижных сварочных установках постоянного тока с приводом от различного типа двигателей (например, в сварочных агрегатах постоянного тока с дизель-генераторами) для сварки трубопроводов различного типа при прокладке соответствующих магистралей, для сварочных работ в строительной индустрии и в прочих монтажных работах.

Известен синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий корпус, несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод статора, снабженный размещенной на нем многофазной якорной обмоткой статора, связанной электрической цепью с многофазным выпрямителем, а также установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках ротор с постоянными магнитами возбуждения (см. напр. Вольдек А.И. «Электрические машины», изд. Энергия, Ленинградское отделение, 1974 г., с.794).

Недостатками известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов являются большая металлоемкость и значительные габариты при использовании его в качестве сварочного генератора с весьма значительным сварочным током (порядка 30-300 А), обусловленные значительными металлоемкостью и габаритами массивного цилиндрической формы ротора, выполненного с постоянными магнитами возбуждения из магнитотвердых сплавов (типа ални, алнико и др.). К числу прочих недостатков известного синхронного генератора следует отнести весьма значительную трудоемкость его изготовления, обусловленную сложностью и большой трудоемкостью изготовления и технологической обработки постоянных магнитов возбуждения из магнитотвердых сплавов.

Известен также синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий корпус, несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод статора, снабженный размещенной на нем многофазной якорной обмоткой статора, связанной электрической цепью с многофазным силовым выпрямителем, а также установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор с кольцевой обоймой магнитопровода, на внутренней боковой поверхности которой смонтированы постоянные магниты возбуждения, образующие между собой кольцевой магнитный вкладыш с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами, охватывающий указанную многофазную якорную обмотку кольцевого магнитопровода статора (см. напр. патент РФ № 2141716, кл. Н02K 21/12 по заявке № 4831043/09 от 02.03.1988 г.).

Недостатком известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является малая надежность в эксплуатации, обусловленная технологической сложностью конструкции составного кольцевого магнитного вкладыша с постоянными магнитами, имеющими переменную в радиальном направлении ширину, и отделенными друг от друга вставками из магнитопроводящего материала с переменной в радиальном направлении шириной, а также обусловленная низкой надежностью крепления отдельных постоянных магнитов к внутренней боковой поверхности кольцевой обоймы магнитопровода, образующей кольцевой ротор (использование образующих кольцевую обойму диамагнитной пластмассовой кольцевой проставки и бандажного кольца, воспринимающего радиально направленные и весьма значительные центробежные силы при вращении кольцевого вкладыша с постоянными магнитами). К другим недостаткам известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов следует отнести узкие эксплуатационные параметры, обусловленные большой трудностью получения весьма значительного постоянного сварочного тока (порядка 30-300 А) и соответствующего сварочного напряжения при использовании этого синхронного генератора в качестве сварочного для проведения электродуговой сварки постоянным током (это обстоятельство связано со значительным увеличением габаритов и массы кольцевого магнитного вкладыша с отдельными постоянными магнитами для получения соответствующего вращающегося магнитного потока и, соответственно, приемлемого сварочного тока и, как следствие, связано со значительным увеличением габаритов и массы самого синхронного генератора).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий корпус, несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод статора, снабженный размещенной на нем многофазной из m-фаз якорной обмоткой статора, связанной электрической цепью с многофазным из m-фаз силовым выпрямителем, а также установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор с кольцевой обоймой магнитопровода, на внутренней цилиндрической боковой поверхности которой смонтированы постоянные магниты возбуждения, образующие между собой кольцевой магнитный вкладыш с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающий указанную многофазную из m-фаз якорную обмотку кольцевого магнитопровода статора (см. напр. патент РФ № 2069441, кл. Н02K 21/22 по заявке № 4894702/07 от 01.06.1990 г.).

Недостатками известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов являются малая надежность в эксплуатации, обусловленная низкой надежностью крепления отдельных постоянных магнитов кольцевого магнитного вкладыша к внутренней боковой поверхности кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора, а также узкие эксплуатационные параметры, обусловленные большой трудностью получения значительного постоянного сварочного тока (на уровне 50-300 А), регулирования этого сварочного тока и получения соответствующего сварочного напряжения при использовании данного синхронного генератора в качестве сварочного для проведения электродуговой сварки постоянным током (это обстоятельство также связано со значительным увеличением габаритов и массы кольцевого магнитного вкладыша с отдельными постоянными магнитами для получения соответствующего вращающегося магнитного потока и, соответственно, приемлемого сварочного тока и, как следствие, связано со значительным увеличением габаритов и массы самого синхронного генератора).

Целью настоящего изобретения является повышение надежности в эксплуатации и расширение эксплуатационных параметров синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов путем обеспечения получения соответствующего постоянного сварочного тока и обеспечения возможности регулирования его в широком диапазоне при улучшенных массогабаритных характеристиках самого синхронного генератора, используемого в качестве сварочного для электродуговой сварки постоянный током.

Поставленная цель достигается тем, что синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочный, содержащий корпус, несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод статора, снабженный размещенной на нем многофазной из m-фаз якорной обмоткой статора, связанной электрической цепью с многофазным из m-фаз силовым выпрямителем, а также установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор с кольцевой обоймой магнитопровода, на внутренней цилиндрической боковой поверхности которой смонтированы постоянные магниты возбуждения, образующие между собой кольцевой магнитный вкладыш с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающий указанную многофазную из m-фаз якорную обмотку кольцевого магнитопровода статора, согласно изобретению снабжен, по крайней мере, из m-числа дросселями насыщения, каждый из которых включает силовую обмотку и управляющую обмотку, а также снабжен узлом регулирования постоянного тока подмагничивания в управляющих обмотках дросселей насыщения, при этом кольцевая обойма магнитопровода кольцевого ротора жестко соединена с опорным валом посредством крепежного узла, несущий узел статора включает связанную с корпусом посредством опорного узла и сопряженную с опорными подшипниками опорного вала втулку, на которой смонтирован упомянутый кольцевой магнитопровод с многофазной из m-фаз якорной обмоткой статора, а указанный кольцевой магнитный вкладыш выполнен в виде группы одинаковых монолитных кольцевых магнитов с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, размещенных на внутренней цилиндрической боковой поверхности кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора, сопряженных между собой по своим торцам и образующих между собой общий пакет из монолитных кольцевых магнитов, в котором одноименные чередующиеся в окружном направлении магнитные полюсы в смежных монолитных кольцевых магнитах расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, причем многофазная из m-фаз якорная обмотка кольцевого магнитопровода статора подключена своими фазами через силовые обмотки соответствующих дросселей насыщения к соответствующим входам упомянутого многофазного из m-фаз силового выпрямителя, а управляющие обмотки дросселей насыщения связаны электрическими цепями с указанным узлом регулирования постоянного тока подмагничивания, при этом дроссели насыщения, многофазная из m-фаз якорная обмотка кольцевого магнитопровода статора и многофазный из m-фаз силовой выпрямитель снабжены узлом их воздушного охлаждения.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного, является то, что узел регулирования постоянного тока подмагничивания в управляющих обмотках дросселей насыщения включает регулятор постоянного напряжения и многофазный из m-фаз дополнительный выпрямитель, при этом управляющие обмотки дросселей насыщения соединены электрической цепью между собой последовательно и подключены к выходу упомянутого регулятора постоянного напряжения, а вход последнего подключен через указанный многофазный из m-фаз дополнительный выпрямитель к соответствующим фазам многофазной из m-фаз якорной обмотки кольцевого магнитопровода статора, причем дроссели насыщения смонтированы в верхней части корпуса над кольцевой обоймой магнитопровода кольцевого ротора и снабжены охватывающим их воздухонаправляющим коробом, а также защитным кожухом, охватывающим воздухонаправляющий короб и смонтированным на верхней части корпуса, а упомянутый многофазный из m-фаз дополнительный выпрямитель размещен под защитным кожухом.

Кроме того, регулятор постоянного напряжения выполнен в виде отдельного выносного пульта управления, соединенного посредством гибкого электрического кабеля с управляющими обмотками дросселей насыщения, и снабжен двумя рабочими органами регулирования выходного напряжения, один из которых включает дискретный переключатель с позициями для сварочного электрода соответствующего диаметра, а другой включает потенциометрический задатчик для плавной установки сварочного тока по диаметру, типу сварочного электрода и по марке материала свариваемых деталей.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного, является то, что кольцевая обойма магнитопровода кольцевого ротора выполнена чашеобразной из магнитомягкого материала с внутренней цилиндрической боковой поверхностью, образованной поверхностью вращения, в которой образующая параллельна оси опорного вала, и с упорным фланцем, а упомянутый крепежный узел, жестко соединяющий кольцевую обойму магнитопровода кольцевого ротора с опорным валом, включает дополнительную втулку, сопряженную с опорным валом на одном из его концов и скрепленную с упорным фланцем чашеобразной кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора.

Кроме того, узел воздушного охлаждения дросселей насыщения, многофазной из m-фаз якорной обмотки кольцевого магнитопровода статора и многофазного из m-фаз силового выпрямителя включает центробежный вентилятор, установленный на указанном конце вала со стороны наружного торца упорного фланца чашеобразной кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора и скрепленный с упомянутой дополнительной втулкой, жестко соединяющей кольцевую обойму магнитопровода кольцевого ротора с опорным валом, а также включает дополнительный вентилятор, установленный на другом конце опорного вала.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного, является то, что опорный узел, связывающий втулку несущего узла статора с корпусом, включает опорный щит, сопряженный с втулкой несущего узла статора и скрепленный с корпусом, при этом опорный щит расположен со стороны другого конца опорного вала, противоположного концу последнего, на котором установлен указанный центробежный вентилятор узла воздушного охлаждения дросселей насыщения, якорной обмотки кольцевого магнитопровода статора и многофазного из m-фаз силового выпрямителя.

Кроме того, многофазный из m-фаз силовой выпрямитель расположен со стороны упомянутого другого конца опорного вала и смонтирован между дополнительным вентилятором указанного узла воздушного охлаждения и упомянутым опорным щитом опорного узла, связывающего втулку несущего узла статора с корпусом.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного, является то, что каждый из монолитных кольцевых магнитов в их общем пакете с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из р-пар выполнен в виде кругового полого цилиндра из порошкового магнитоанизотропного материала.

Кроме того, внутренняя цилиндрическая боковая поверхность чашеобразной кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора выполнена с кольцевой проточкой, в которой размещен упомянутый общий пакет из монолитных кольцевых магнитов с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, выполненных из порошкового магнитоанизотропного материала и сопряженных с боковой стенкой указанной кольцевой проточки на внутренней цилиндрической боковой поверхности чашеобразной кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора, при этом участки сопряжения монолитных кольцевых магнитов в их общем пакете между собой и с боковой стенкой кольцевой проточки на внутренней цилиндрической боковой поверхности чашеобразной кольцевой обоймы магнитопровода кольцевого ротора снабжены заполняющим их клеевым составом.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного, является то, что корпус снабжен смонтированной на нем крышкой с байонетными электрическими силовыми разъемами для подключения сварочного кабеля, размещенной со стороны упомянутого другого конца опорного вала, смежного с многофазным из m-фаз силовым выпрямителем, при этом выход последнего подключен электрическими цепями к указанным байонетным электрическим силовым разъемам на крышке корпуса.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов в продольном разрезе.

На фиг.2 - разрез А-А по фиг.1.

На фиг.3 изображен схематически общий вид отдельного выносного пульта управления (регулятор постоянного напряжения) предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного.

На фиг.4 изображен в продольном разрезе другой вариант исполнения кольцевого ротора, статор с остальными узлами и элементами условно не показан.

На фиг.5 - разрез Б-Б по фиг.4 (изображен в поперечном разрезе вариант исполнения кольцевого ротора, статор с остальными элементами условно не показан).

На фиг.6 изображена блок-схема предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного.

На фиг.7 - изображена диаграмма с внешними статическими вольт-амперными характеристиками предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного.

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочный, содержит (см. фиг.1 и фиг.2) корпус 1, несущий узел статора 2 с опорными подшипниками 3, 4, 5, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод 6 статора, снабженный размещенной на нем многофазной из m-фаз (например, трехфазной, с фазами А, В, С согласно фиг.6) якорной обмоткой 7 статора, связанной электрической цепью с многофазным из m-фаз (например, трехфазным мостовым согласно фиг.6) силовым выпрямителем 8 (его мост образован полупроводниковыми вентилями VD1, VD2, VD3, VD4, VD5, VD6), а также установленный на опорном валу 9 с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках 3, 4, 5 вокруг кольцевого магнитопровода 6 статора 2 кольцевой ротор 10 с кольцевой обоймой 11 магнитопровода, на внутренней цилиндрической боковой поверхности 12 которой смонтированы постоянные магниты возбуждения, образующие между собой кольцевой магнитный вкладыш 13 с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами (S - N) из p-пар, охватывающий указанную многофазную из m-фаз (например, трехфазную согласно фиг.6) якорную обмотку 7 кольцевого магнитопровода 6 статора. Синхронный генератор снабжен, по крайней мере, из m-числа (например, тремя согласно фиг.6) дросселями 14 насыщения, каждый из которых включает силовую обмотку 15 и управляющую обмотку 16, размещенные на O-образном разрезном витом магнитопроводе 17, а также снабжен узлом регулирования постоянного тока подмагничивания в управляющих обмотках 16 дросселей 14 насыщения. Управляющие обмотки 16 дросселей 14 насыщения связаны электрическими цепями с указанным узлом регулирования постоянного тока подмагничивания, включающим регулятор 18 постоянного напряжения и многофазный из m-фаз (например, трехфазный согласно фиг.6) дополнительный выпрямитель 19. Кольцевая обойма 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 жестко соединена с опорным валом 9 посредством крепежного узла. Несущий узел статора включает связанную с корпусом 1 посредством опорного узла и сопряженную с опорными подшипниками 3, 4 опорного вала 9 втулку 20, на которой смонтирован упомянутый кольцевой магнитопровод 6 с многофазной из m-фаз (например, трехфазной) якорной обмоткой 7 статора. Указанный кольцевой магнитный вкладыш 13 выполнен в виде группы одинаковых монолитных кольцевых магнитов 21 с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар (например, из 8 пар магнитных полюсов, см. фиг.4, 5), размещенных на внутренней цилиндрической боковой поверхности 12 кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10, сопряженных между собой по своим торцам «а» и образующих между собой общий пакет 22 из монолитных кольцевых магнитов 21, в котором одноименные чередующиеся в окружном направлении магнитные полюсы (S - N) в смежных монолитных кольцевых магнитах 21 расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях. Многофазная из m-фаз якорная обмотка 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 подключена своими фазами (в данном приведенном варианте исполнения тремя фазами А, В и С согласно фиг.6) через силовые обмотки 15 соответствующих дросселей 14 (Др1, Др2, Др3 согласно фиг.6) насыщения к соответствующим входам (в диагональ моста, образованного полупроводниковыми вентилями VD1, VD2, VD3, VD4, VD5, VD6) указанного многофазного из m-фаз (в данном случае исполнения трехфазного) силового выпрямителя 8. Управляющие обмотки 16 дросселей 14 насыщения соединены электрической цепью между собой последовательно и подключены к выходу упомянутого регулятора 18 постоянного напряжения, а вход последнего подключен через указанный дополнительный многофазный из m-фаз (в данном случае исполнения трехфазный) выпрямитель 19 к соответствующим фазам (в данном случае исполнения к фазам А, В, С) многофазной из m-фаз (например, трехфазной согласно фиг.6) якорной обмотки 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2. Дроссели 14 насыщения, многофазная из m-фаз якорная обмотка 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 и многофазный из m-фаз силовой выпрямитель 8 снабжены узлом их воздушного охлаждения. Дроссели 14 насыщения смонтированы посредством натяжных скоб 23, стоек 24 и шпилек 25 с гайками в верхней части корпуса 1 над кольцевой обоймой 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 и снабжены охватывающим их воздухонаправляющим коробом 26, служащим для направления на дроссели 14 насыщения воздушного потока от узла их воздушного охлаждения, а также снабжены защитным кожухом 27, охватывающим воздухонаправляющий короб 26 и смонтированным на верхней части корпуса 1. Многофазный из m-фаз дополнительный выпрямитель 19 (в модульном исполнении) и клеммный электрический разъем 28 размещены под защитным кожухом 27. Регулятор 18 постоянного напряжения выполнен в виде отдельного выносного пульта 29 управления (фиг.3), соединенного посредством гибкого электрического кабеля 30 через электрические разъемы 31 с управляющими обмотками 16 дросселей 14 насыщения, и снабжен двумя рабочими органами регулирования выходного постоянного напряжения, один из которых включает дискретный переключатель 32 с позициями для сварочного электрода соответствующего диаметра, а другой включает потенциометрический задатчик 33 для плавной установки сварочного тока по диаметру, типу сварочного электрода и по марке материала свариваемых деталей. Дискретный переключатель 32 и потенциометрический задатчик 33 установлены непосредственно на отдельном выносном пульте 29 управления регулятора 18 постоянного напряжения. Кольцевая обойма 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 выполнена чашеобразной с внутренней цилиндрической боковой поверхностью 12, образованной поверхностью вращения, в которой образующая параллельна оси опорного вала 9, и с упорным фланцем 34, а упомянутый крепежный узел, жестко соединяющий кольцевую обойму 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 с опорным валом 9, включает дополнительную втулку 35, сопряженную с опорным валом 9 на одном из его концов «б» и скрепленную с упорным фланцем 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10. Узел воздушного охлаждения дросселей 14 насыщения, многофазной из m-фаз якорной обмотки 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 и многофазного из m-фаз силового выпрямителя 8 включает центробежный вентилятор 36, установленный на указанном конце «б» опорного вала 9 со стороны наружного торца «в» упорного фланца 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 и скрепленный с упомянутой дополнительной втулкой 35, соединяющей чашеобразную кольцевую обойму 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 с опорным валом 9, а также включает дополнительный вентилятор 37 (например, осевой), установленный на другом конце «г» опорного вала 9. Опорный узел, связывающий втулку 20 несущего узла статора 2 с корпусом 1, включает опорный щит 38, сопряженный с втулкой 20 несущего узла статора 2 и скрепленный с корпусом 1. Опорный щит 38 расположен со стороны другого конца «г» опорного вала 9, противоположного концу «б» последнего, на котором установлен указанный центробежный вентилятор 36 узла воздушного охлаждения дросселей 14 насыщения, многофазной из m-фаз якорной обмотки 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 и многофазного из m-фаз силового выпрямителя 8. Многофазный из m-фаз силовой выпрямитель 8 расположен со стороны упомянутого другого конца «г» опорного вала 9 и смонтирован между дополнительным вентилятором 37 указанного узла воздушного охлаждения и упомянутым опорным щитом 38 опорного узла, связывающего втулку 20 несущего узла статора 2 с корпусом 1. Многофазный из m-фаз силовой выпрямитель 8 выполнен, например, в виде пластинчатого соответствующего профиля радиатора с установленными на нем полупроводниковыми вентилями (VD1 - VD6). Каждый из монолитных кольцевых магнитов 21 в их общем пакете 22 с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами (S - N) из p-пар выполнен в виде кругового полого цилиндра из порошкового магнитоанизотропного материала (полученного, например, методом прессования в специальной матрице и затем намагниченного совместно с технологической обоймой в индукторе соответствующей установки для намагничивания кольцевых многополюсных магнитов). Внутренняя цилиндрическая боковая поверхность 12 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 выполнена с кольцевой проточкой «д», в которой размещен упомянутый общий пакет 22 из монолитных кольцевых магнитов 21 с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами (S - N) из p-пар (например, из 8 пар магнитных полюсов согласно фиг.4, 5), выполненных из порошкового магнитоанизотропного материала и сопряженных с боковой стенкой указанной кольцевой проточки «д» на внутренней цилиндрической боковой поверхности 12 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10. Участки сопряжения монолитных кольцевых магнитов 21 в их общем пакете между собой (по своим торцам «а») и с боковой стенкой кольцевой проточки «д» на внутренней цилиндрической боковой поверхности 12 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора снабжены заполняющим их специальным клеевым составом 39. В варианте исполнения кольцевого ротора 10 (см. фиг.4, 5) чашеобразная кольцевая обойма 11 магнитопровода (см. фиг.4, 5) этого кольцевого ротора непосредственно скреплена посредством сварного шва 40 своим упорным фланцем 34 (днищем) с опорным валом 9, пропущенным через осевое центральное отверстие, выполненное в упорном фланце 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11. Со стороны конца «б» опорного вала 9 смонтирован дополнительный опорный щит 41, сопряженный через стенку своего осевого центрального отверстия посредством промежуточной опорной втулки 42 с опорным подшипником 5 опорного вала 9. На указанном конце «б» опорного вала 9, выступающим снаружи от дополнительного опорного щита 41, смонтирован также узел для передачи крутящего момента от рабочего вала приводного двигателя (например, от двигателя внутреннего сгорания - дизеля) к опорному валу 9, выполненный в виде шкива 43 клиноременной передачи. Корпус 1 снабжен смонтированной на нем крышкой 44 с байонетными электрическими силовыми разъемами 45 для подключения сварочного кабеля, размещенной со стороны упомянутого другого конца «г» опорного вала 9, смежного с многофазным из m-фаз силовым выпрямителем 8, а выход последнего подключен электрическими цепями к указанным байонетным электрическим силовым разъемам 45 на крышке 44 корпуса 1. Для прохождения воздуха по воздушному тракту охлаждения синхронного генератора крышка 44 на корпусе 1 выполнена с соответствующими вентиляционными воздухозаборными проемами (не показано), опорный щит 38, расположенный за многофазным из m-фаз силовым выпрямителем 8, выполнен с вентиляционными воздухозаборными отверстиями «е», упорный фланец 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11 кольцевого ротора выполнен с вентиляционными воздухозаборными отверстиями «ж», а верхняя часть корпуса 1 под дросселями 14 насыщения, дополнительный опорный щит 41 и защитный кожух 27 выполнены с соответствующими вентиляционными воздухозаборными вырезами (не показано).

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочный, работает следующим образом.

От привода (например, от двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизеля, не показано) через шкив 43 клиноременной передачи вращательное движение (крутящий момент) передается к опорному валу 9 с кольцевым ротором 10, имеющим чашеобразную кольцевую обойму 11 магнитопровода со смонтированным на ее внутренней цилиндрической боковой поверхности 12 кольцевым магнитным вкладышем 13, выполненным из группы одинаковых монолитных кольцевых магнитов 21 из порошкового магнитоанизотропного материала с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами (S - N) из p-пар (в приведенном варианте исполнения из 8 пар магнитных полюсов), образующих общий пакет 22. При вращении чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 с установленным внутри нее упомянутым общим пакетом 22 из группы одинаковых монолитных кольцевых магнитов 21 создаются вращающиеся магнитные потоки, пронизывающие воздушный кольцевой зазор между монолитными магнитными кольцами 21 в их общем пакете 22 и указанным кольцевым магнитопроводом 6 статора, входящие в этот кольцевой магнитопровод 6 с попеременным прохождением «северных» и «южных» чередующихся в окружном направлении магнитных полюсов монолитных кольцевых магнитов 21 в их общем пакете 22 над фазами многофазной из m-фаз (в приведенном случае исполнения трехфазной из фаз А, В, С) якорной обмотки 7 статора 2 и вызывающие пульсации вращающегося магнитного потока как по величине, так и по направлению в фазах многофазной из m-фаз (в данном случае исполнения в фазах А, В, С) якорной обмотки 7 статора 2 (можно считать, что при вращении чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора 10 магнитный поток, связанный с каждой фазой многофазной из m-фаз якорной обмотки 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 изменяется во времени по гармоническому закону). При этом в фазах многофазной из m-фаз (в данном случае исполнения в фазах А, В, С) якорной обмотки 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2, индуктируется многофазная из m-фаз (в данном случае исполнения трехфазная) синусоидальная переменная электродвижущая сила (ЭДС) с частотой, равной произведению числа пар магнитных полюсов в кольцевом магнитопроводе 6 статора 2 на частоту вращения кольцевого ротора 10 с чашеобразной кольцевой обоймой 11 его магнитопровода (индуктируется в данном случае исполнения трехфазная переменная ЭДС, преимущественно повышенной частоты, например, 400 Гц, поскольку трехфазная якорная обмотка 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 и кольцевой ротор 10 имеют одинаковое число пар магнитных полюсов, равное 8, что соответствует частоте 400 Гц трехфазной переменной ЭДС при вращении кольцевого ротора 10 с угловой скоростью 3000 об/мин). Многофазный из m-фаз (в данном случае исполнения синхронного генератора трехфазный с частотой 400 Гц) переменный ток, протекающий по многофазной из m-фаз якорной обмотке 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2, подается далее через силовые обмотки 15 соответствующих дросселей (Др1, Др2, Др3) 14 насыщения к соответствующим входам (в диагональ моста, образованного полупроводниковыми вентилями VD1 - VD6) многофазного из m-фаз (в данном случае исполнения трехфазного) силового выпрямителя 8, в котором преобразуется в постоянный ток, поступающий затем к байонетным электрическим силовым разъемам 45 на крышке 44 корпуса 1. При этом на соединенные последовательно электрическими цепями управляющие обмотки 16 (для установления в них одинакового тока подмагничивания) дросселей 14 насыщения подается постоянный ток подмагничивания от регулятора 18 постоянного напряжения, получающего питание постоянным током от многофазной из m-фаз якорной обмотки 7 кольцевого магнитопровода 6 статора 2 через многофазный из m-фаз (в данном случае исполнения трехфазный) дополнительный выпрямитель 19. Величина постоянного тока подмагничивания в управляющих обмотках 16 дросселей 14 насыщения определяется положением дискретного переключателя 32, которое выбирается в зависимости от диаметра используемого сварочного электрода. Поскольку сварочный постоянный ток зависит не только от диаметра сварочного электрода, но и от типа сварочного электрода и от марки материала свариваемых деталей, то для точной установки сварочного постоянного тока используется дополнительно потенциометрический задатчик 33, плавно устанавливаемый в соответствующее положение. При малом постоянном токе подмагничивания силовые обмотки 15 дросселей 14 насыщения представляют для многофазного из m-фаз (в данном случае трехфазного) переменного тока с повышенной частотой (в данном случае исполнения с частотой 400 Гц) большое индуктивное сопротивление, и данный режим работы используется для малого результирующего постоянного сварочного тока. При увеличении постоянного тока подмагничивания в управляющих обмотках 16 дросселей 14 насыщения индуктивное сопротивление силовых обмоток 15 дросселей 14 насыщения уменьшается и, следовательно, растет величина результирующего постоянного сварочного тока. Таким образом, за счет регулирования постоянного тока подмагничивания в управляющих обмотках 16 дросселей 14 насыщения (для этого используются указанные дискретный переключатель 32 и потенциометрический задатчик 33) осуществляется изменение индуктивного сопротивления силовых обмоток 15 дросселей 14 насыщение и, следовательно, эффективное регулирование постоянного сварочного тока. При вращении кольцевого ротора 10 возникают весьма значительные центробежные силы, воздействующие на кольцевой магнитный вкладыш 13 с постоянными магнитами возбуждения и стремящиеся его деформировать или разорвать, однако поскольку кольцевой магнитный вкладыш 13 выполнен в виде группы одинаковых монолитных кольцевых магнитов 21 с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, размещенных на внутренней цилиндрической боковой поверхности кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора, сопряженных между собой по своим торцам и образующих между собой общий пакет 22 из монолитных кольцевых магнитов, то по условиям весьма большого запаса механической прочности этого общего пакета 22 из монолитных кольцевых магнитов 21 (предел его прочности достаточно большой) указанные центробежные силы не вызывают в нем таких напряжений, которые превышали бы предел его прочности. Кроме того, вследствие того, что пакет 22 из монолитных кольцевых магнитов 21 жестко сопряжен с минимальным технологическим зазором с внутренней цилиндрической боковой поверхностью кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора (за счет прессовой поочередной посадки монолитных кольцевых магнитов 21 в кольцевой обойме 11), радиальные растягивающие усилия и, соответственно, вызванные ими напряжения равномерно и осесимметрично передаются к кольцевой обойме 11, дополнительно воспринимающей центробежные растягивающие усилия в общем пакете 22 из монолитных кольцевых магнитов 21 и составляющей с последним (пакетом 22) как бы общую монолитную конструкцию. При этом в самом распределении напряжений на участке сопряжения общего пакета 22 из монолитных кольцевых магнитов 21 и кольцевой обоймы 11 отсутствуют какие-либо скачки, изломы и резкие перепады (в эпюре напряжений), что обуславливает повышенную надежность в эксплуатации предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов, преимущественно сварочного. Центробежный вентилятор 36, установленный на конце «б» опорного вала 9 со стороны наружного торца «в» упорного фланца 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора, вращаясь, создает в полости корпуса 1 между дополнительным опорным щитом 41 и упорным фланцем 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора кольцевой воздушный вихревой поток, имеющий разрежение в центральной части и повышенное давление на периферии, вследствие чего охлаждающий наружный воздух через вентиляционные воздухозаборные вырезы, выполненные в дополнительном опорном щите 41 (не показано), засасывается в указанную полость, закручивается в кольцевой воздушный вихревой поток и проходит далее по воздушному тракту охлаждения внутри корпуса 1 через вентиляционные воздухозаборные отверстия «ж» в упорном фланце 34 чашеобразной кольцевой обоймы 11 магнитопровода кольцевого ротора, затем через узкий кольцевой зазор между общим пакетом 22 из монолитных кольцевых магнитов 21 и кольцевым магнитопроводом 6 статора, охлаждая при этом многофазную из m-фаз якорную обмотку 7 кольцевого магнитопровода 6 статора, затем через вентиляцион