Особенность генератора

Особенность генератора состоит в том, что в отличие от магнитных роторов существующих конструкций с чередующимися полюсами разной полярности, в предлагаемой конструкции верхние полюсные наконечники имеют одну полярность, а нижние — противоположную. Такая конструкция кроме своей простоты сводит к минимуму замыкание магнитных силовых линий между полюсами по воздуху. Для получения однофазного переменного напряжения каждый полюс статора состоит из двух катушек, т.е. количество пар полюсов статора в два раза больше, чем у ротора. В состоянии покоя насыщена магнитным потоком одна половина сердечников катушек, а вторая половина сердечников, расположенных между ними, не имеет магнитного потока. Когда ротор начинает вращаться, его полюсные наконечники подходят к ненасыщенной половине и возбуждают в них ЭДС, например, положительной полярности, а в первой половине магнитный поток, убывая естественным путем через воздушное пространство, возбуждает ЭДС отрицательной полярности. Соединив между собой начала этих катушек, на их концах получим один период синусоидального напряжения. Это же происходит в остальных парах катушек. Соединив все пары катушек синфазно, получим суммарное напряжение генератора. Это подтверждают проведенные измерения.

Для изготовления действующей модели генератора использовано два чугунных маховика от магнитофона, в которых с помощью ножовки вырезано по восемь зубцов. Нижний маховик используется со штатным валом и стаканом, в котором он вращается. Верхний маховик снят со своего вала и надет на верхний конец вала нижнего маховика, чем обеспечивается их соосность. Между зубчатыми маховиками закреплены на клею два кольцевых магнита от динамических головок 6ГД-2. В качестве основания использовано два соединенных между собой силуминовых маховика от других магнитофонов. Диаметр основания должен быть на 5…6 мм меньше диаметра маховиков, из которых изготовлены полюсные наконечники ротора, что необходимо для установки соответствующих зазоров между полюсами ротора и статора.

Сердечники статора (16 шт.) собраны из прямоугольных пластин — перемычек от силовых трансформаторов. Сердечник имеет размеры 10x17x95 мм. На сердечниках выполнена бескаркасная намотка катушек проводом ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм в количестве по 220 витков (первый слой — 31 виток, последний, восьмой, слой — 24 витка). Перед намоткой провода нижние концы пластин сердечников скреплены двумя уголками из мягкой стали толщиной 2 мм и двумя винтами с гайками М4 так, чтобы между ними и краями уголков разместились три отверстия для крепления сердечников к силуминовому основанию. Среднее отверстие с резьбой М4 предназначено для упорного винта, а два крайних отверстия диаметром 4,1 мм — для крепежных винтов М4. Все отверстия сверлят по шаблону, а все сердечники пронумеровывают и на основании намечают место первого сердечника.

После этого приступают к креплению сердечников к силуминовому основанию генератора, на котором уже должен быть установлен ротор. Первый сердечник приставляют к магнитным полюсам и, в обозначенном для него месте, на основании сверлят нижнее отверстие диаметром 3,3 мм и нарезают резьбу М4. После этого сердечник слегка закрепляют винтом, корректируют его положение по полюсам ротора, намечают, сверлят и нарезают резьбу в верхнем отверстии. После этого сердечник закрепляют притянутым к полюсам ротора. Так же крепят третий сердечник, затем строго посредине между ними крепят второй сердечник. После этого первый и третий сердечники с помощью упорных винтов и путем постепенного отпускания крепежных винтов отводят от полюсов ротора. Ротор проворачивают на один шаг и устанавливают против второго сердечника, который притягивается к полюсам ротора и ориентирует его в таком положении, после чего крепят четвертый сердечник. Таким образом, поочередно закрепляют остальные сердечники с четными номерами. Затем все четные сердечники снимают, а ротор переводят своими полюсами к 1 и 3 сердечникам, упорные винты отпускают до притягивания этих сердечников к полюсам ротора для его фиксации, после чего крепят остальные сердечники с нечетными номерами.

После этого сердечники снимают и производят намотку провода. Во избежание замыкания провода на корпус, необходимо углы сердечников закруглить напильником, а место намотки заизолировать. Каждый слой обмотки промазывают клеем 88.

Начало и конец обмотки закрепляют полосками стеклоткани и клеем. Последний слой обмотки изолируют клейкой лентой.

После намотки сердечники с обмотками закрепляют на основании генератора в пронумерованном порядке. При установке каждого сердечника между полюсами вначале вставляют полоски прессшпана толщиной 0,2…0,3 мм. После одинаковой затяжки крепежных винтов, убедившись, что обе полоски прессшпана плотно прижаты к полюсам ротора, крепежные винты отпускают на 1/2 оборота, а упорный винт закручивают полностью, увеличивая зазоры, после чего полоски прессшпана вынимают. После установки всех сердечников ротор генератора должен вращаться, не касаясь сердечников. Концы каждой пары катушек соединяют между собой, а начала катушек соединяют синфазно с соседними парами. На начале первой и последней пар катушек будет суммарное напряжение при вращении ротора.

В заключение необходимо отметить, что описанная технология годится для генераторов любой мощности, но описанная конструкция при малых оборотах вырабатывает мощность около 10 Вт и является экспериментальной для подтверждения верности теоретических решений.