ПРИСТРІЙ АКТИВІЗАЦІЇ РЕЗУЛЬТУЮЧИХ АРГУМЕНТІВ НАПРУГИ ±Uj1-3(wt)вих І ЕНЕРГЕТИЧНИХ АРГУМЕНТІВ НАПРУГИ ЗБУДЖЕННЯ ±Uj1-3(wt)зб В ТРИФАЗНІЙ ПАРАЛЕЛЬНО-ПОСЛІДОВНІЙ СТРУКТУРІ ТОРОЇДАЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА f1-3(TorGenerUj1-3)

Пристрій активізації результуючих аргументів напруги нUU1-3((t)вих і енергетичних аргументів напруги збудження іUU1-3((t)зб в трифазній паралельно-послідовній структурі тороїдального генератора f1-3(TorGenerUU1-3), що містить корпус, у якому розташоване феромагнітне тороїдальне кільце , виготовлене з електротехнічної сталі, що утворює магнітопровід, на зовнішній поверхні якого рівномірно розміщені котушки індуктивності ΐΊ- і , кожна з яких виконана з мідного дроту, і які утворюють трифазну систему та з'єднані з контактною системою для подачі напруги збудження, відповідно до аналітичного виразу: , розташовані таким чином, що при роботі ротора створюють магнітні потоки , і трьох фаз ""1", ""2" і ""3", зсунутих у просторі на кут 120° один відносно одного, і утворюють "Результуючі аргументи" вихідних енергетичних аргументів напруги оо1-3U((t)вих котушок індуктивностей і енергетичні аргументи напруги збудження UU1-3((t)зб котушок індуктивностей , відповідно до структури ротора fг(RotorR) , де (MomM) - момент обертання ротора fг(RotorR), що створюється зовнішнім приводом f1(DriveD); - контактна система f1(Cont), що містить струмопровідні кільця, закріплені на валу ротора, та графітові щітки, установлені в щіткотримачах, які забезпечують електричний контакт між джерелом напруги збудження +Uзб і -Uзб та обмотками f1(L1BB1), f2(L1BB2) і f3(L1BB3) ротора, який відрізняється тим, що тороїдальний магнітопровід ротора складається з двох півкілець, жорстко з'єднаних між собою уздовж осі обертання для утворення спільної тороїдальної структури, а на зовнішній поверхні кожного півкільця рівномірно розміщені котушки індуктивності трьох фаз, виконані з мідного дроту з електроізоляційним покриттям, при цьому котушки розташовані під кутом 120° одна відносно одної та закріплені ізолюючими вставками; контактна система містить струмопровідні кільця, закріплені на валу ротора, та графітові щітки, установлені в щіткотримачах корпусу, які забезпечують з'єднання між джерелом напруги збудження та котушками індуктивності ротора і , відповідно до аналітичного виразу: , котушки індуктивності статора виконані аналогічно котушкам ротора, розташовані без просторового зсуву між фазами й зафіксовані у корпусі з немагнітного матеріалу; усі електричні з'єднання виконані ізольованими провідниками; корпус пристрою забезпечує фіксацію елементів ротора, статора і контактної системи та має отвори для вентиляції й охолодження, при цьому витки функціональних структур індуктивностей ротора і в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" відповідних тороїдальних роторів зсунуті на кут "120°" один відносно одного, відповідно до аналітичного виразу вигляду: , де f1(DriveD) - зовнішній привод, виконаний з можливістю передавання крутного моменту (Моmm) моменту обертання на вал ротора, який містить тороїдальний магнітопровід, на якому розташовані котушки індуктивності трьох фаз , і , рівномірно зміщені у просторі на кут 120° одна відносно одної, а витки функціональних структур індуктивностей статора в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" розташовані без зсуву один відносно одного, і зафіксовані в спільному корпусі.

Корисна модель належить до електроенергетики і може бути використана при виготовленні генераторів різної потужності, активізуючи енергетичні аргументи трифазних напруг КUU1-3((t)вих і енергетичні аргументи напруг збудження іUU1-3((t)зб. Запропонований пристрій активізації результуючих енергетичних аргументів напруги тUU1-3((t)вих і енергетичних аргументів напруги збудження іUU1-3((t)зб в трифазній паралельно-послідовній структурі тороїдального генератора f1-3(TorGenerUU1-3) дозволяє спростити процес його складання, виключити з функціональної структури генератора f1-3(TorGenerUU1-3) феромагнітне залізо статора f1(FeStator) і підвищити його ККД. Відомий пристрій комбінаційного генератора (див. Касаткін А.С. Основи електротехніки. - Л.: "Енергія", 1966. - С. 545-547, рис. 18.13), в якій, відповідно до математичної моделі вигляду , виконують передавання вихідного функціонального багаторівневого зв'язку (в) ротора привода f1(DriveD) на функціональний багаторівневий вхідний зв'язок (() ротора fг(RotorR) енергетичного аргументу моменту обертання (MomM). При цьому функціональну структуру ротора fг(RotorR) виконують відповідно до графоаналітичного виразу фіг. 1 з феромагнітного заліза , в якому на зовнішній поверхні виконують "Пази з витками індуктивності" , трифазних обмоток, і їх підключають до контактної системи f1(Cont). А контактну систему f1(Cont) виконують у вигляді послідовних мідних пластин f1-n(±CuCont) і розташовують на зменшеному діаметрі ротора, і за допомогою "Графітових стрижнів" f1(+RulBar) і f2(-RulBar) подають на них енергетичні аргументи напруги збудження +uзб і -uзб, які формують за допомогою тиристорної структури f1-6(PnTiri) з вхідних аргументів напруги збудження ±UU1sin((t)зб, ±UU2sin((t)зб і ±UU3sin((t)зб, активізованих у витках індуктивності , і тороїдального феромагнітного заліза в функціональній структурі статора fr(Stator). В результаті у феромагнітному залізі ротора активізують енергетичні аргументи магнітних полів , і трьох фаз " 1", ""2" і ""3", які зсунуті (фіг. 2) одна відносно одної на "120і", і які за допомогою енергетичного аргументу моменту обертання (MomM) привода f1(DriveD) виконують обертання ""мп" трьох магнітних полів. І цю процедуру виконують всередині функціональної структури статора fг(Stator), яка в "Логічному інформаційному просторі" записується у вигляді графоаналітичного виразу фіг. 3 або у вигляді аналітичного виразу виду , яка включає феромагнітне залізо у вигляді тороїда, в якому з внутрішньої сторони виконані "Пази з витками індуктивності" і результуючих енергетичних аргументів напруги 1-3Usin((t)вих і аргументів напруги збудження UU1-3sin((t)зб. В результаті такого розташування витків в функціональній спільній структурі fг(RotorR) і fг(Stator) формується повітряний зазор f1(Air), який є "Дефектом", але це з одного боку. З іншого боку, розташування розподілених витків індуктивності в "Пазах" функціональної структури ротора fг(RotorR) при подачі на його контактну систему f1.1(Cont) енергетичних аргументів напруги збудження +uзб і -uзб активізує відповідно до графоаналітичного виразу фіг.4 в них сукупність векторів додатної індукції [+Ві] і сукупність векторів умовно від'ємної індукції [+Ві], які в своїй послідовності можуть бути записані в формі "Трапеції". А розташування в "Пазах" функціональної структури статора fг(Stator) розподілених витків індуктивності результуючих енергетичних аргументів напруги UU1-3sin((t)вих відповідно з графоаналітичним виразом фіг. 5 активізує процедуру зміни аргументів напруги лUU1-3sin((t)вих наближену до процедури sin(cut). При цьому логіко-динамічний процес перетворення аргументів в функціональній структурі статора fг(Stator) записується у вигляді аналітичного виразу , в якому енергетичний аргумент потужності (Power) результуючих енергетичних аргументів напруги рUU1-3sin((t)вих, по суті, відповідає результату додавання f1(1) трьох енергетичних аргументів моменту обертання (1/3MomM)1-3 функціональної структури привода f1(DriveD), оскільки потужність магнітних потоків відповідає 01 01(Power)))UU1-3sin((t)зб, яка функціонально належить потужності енергетичного моменту обертання (MomM) привода f1(DriveD) (прототип). Відомий близький аналог має технологічні і технічні можливості, які полягають в тому, що може бути реалізована процедура перетворення енергетичного аргументу моменту обертання (Моmm) привода f1(DriveD) з вуглеводневими енергетичними аргументами (СnНn) в енергетичні аргументи напруги пUU1-3sin((t)вих. Недоліком близького аналога є те, що якщо записати в "Логічному інформаційному просторі" графоаналітичний вираз фіг.6, то з однієї сторони є "Дефект 1", пов'язаний з повітряним зазором f1(Air) між функціональними структурами fг(Stator) і fг(RotorR). З іншої сторони недоліком прототипу, або "Дефектом 2", є "Пази з витками індуктивності" і . Технологічним і технічним результатами запропонованої корисної моделі є виключення з функціональної структури генератора f1(TorGenerUU1-3) феромагнітного заліза статора f1(Fe)c і підвищення його ККД за рахунок виключення повітряного зазору f1(Air) між функціональними структурами fг(Stator) і fг(Rotor().. Зазначений технологічний і технічний результат досягається використанням пристрою активізації результуючих аргументів напруги гUU1-3((t)вих і енергетичних аргументів напруги збудження еUU1-3((t)зб в трифазній паралельно-послідовній структурі тороїдального генератора f1-3(TorGeneruu1-3). Пристрій активізації результуючих аргументів напруги їUU1-3((t)вих і енергетичних аргументів напруги збудження іUU1-3((t)зб в трифазній паралельно-послідовній структурі тороїдального генератора f1-3(TorGeneruu1-3), що містить корпус, у якому розташоване феромагнітне тороїдальне кільце виготовлене з електротехнічної сталі, що утворює магнітопровід, на зовнішній поверхні якого рівномірно розміщені котушки індуктивності і , кожна з яких виконана з мідного дроту, і які утворюють трифазну систему та з'єднані з контактною системою для подачі напруги збудження, відповідно до аналітичного виразу , розташовані таким чином, що при роботі ротора створюють магнітні потоки , і трьох фаз "т1", ""2" і ""3" зсунутих у просторі на кут "120°" один відносно одного, і утворюють "Результуючі аргументи" вихідних енергетичних аргументів напруги 1-3U((t)вих котушок індуктивностей і енергетичні аргументи напруги збудження чUU1-3((t)зб котушок індуктивностей відповідно до структури ротора fг(RotorR) , де (Μomo) - момент обертання ротора fг(RotorR), що створюється зовнішнім приводом f1(DriveD); - контактна система f1(Cont), що містить струмопровідні кільця, закріплені на валу ротора, та графітові щітки, установлені в щіткотримачах, які забезпечують електричний контакт між джерелом напруги збудження +Uзб і -Uзб та обмотками f1(L1BB1), f2(L1BB2) і f3(L1BB3) ротора; при цьому тороїдальний магнітопровід ротора складається з двох півкілець, жорстко з'єднаних між собою уздовж осі обертання для утворення спільної тороїдальної структури, а на зовнішній поверхні кожного півкільця рівномірно розміщені котушки індуктивності трьох фаз, виконані з мідного дроту з електроізоляційним покриттям, при цьому котушки розташовані під кутом 120° одна відносно одної та закріплені ізолюючими вставками; контактна система містить струмопровідні кільця, закріплені на валу ротора, та графітові щітки, установлені в щіткотримачах корпусу, які забезпечують з'єднання між джерелом напруги збудження та котушками індуктивності ротора і відповідно до аналітичного виразу котушки індуктивності статора виконані аналогічно котушкам ротора, розташовані без просторового зсуву між фазами й зафіксовані у корпусі з немагнітного матеріалу; усі електричні з'єднання виконані ізольованими провідниками; корпус пристрою забезпечує фіксацію елементів ротора, статора і контактної системи та має отвори для вентиляції й охолодження. При цьому витки функціональних структур індуктивностей ротора і в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" відповідних тороїдальних роторів зсунуті на кут "120°" один відносно одного відповідно до аналітичного виразу вигляду , де f1(DriveD) - зовнішній привод, виконаний з можливістю передавання крутного моменту (MomM) моменту обертання на вал ротора, якій містить тороїдальний магнітопровід, на якому розташовані котушки індуктивності трьох фаз , і , рівномірно зміщені у просторі на кут 120° одна відносно одної, а витки функціональних структур індуктивностей статора в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" розташовані без зсуву один відносно одного, і зафіксовані в спільному корпусі. Запропонований пристрій з використанням графоаналітичних виразів може бути записаний в наступній редакції. Пристрій активізації результуючих аргументів напруги ПUU1-3((t)вих і енергетичних аргументів напруги збудження іUU1-3((t)зб в трифазній паралельно-послідовній структурі тороїдального генератора f1-3(TorGenerUU1-3), що включає функціональну тороїдальну феромагнітну структуру (фіг.7) з "Витками індуктивності" і , яка, відповідно до математичної моделі вигляду , розташована для перетворення "Аргументу магнітного потоку ротора" , і трьох фаз "т1", ""2" і ""3", зсунутих в "Логічному інформаційному просторі" функціональної структури ротора fг(RotorR) на кут "120°" один відносно одного "Результуючі аргументи" у вихідні енергетичні аргументи напруги ±±1-3U((t)вих функціональних структур індуктивностей і енергетичні аргументи напруги збудження UU1-3((t)зб функціональних структур індуктивностей . При цьому магнітні потоки , і відповідно до математичної моделі вигляду , де (Μomo) - зовнішній "Комплексний аргумент" моменту обертання ""p" функціональної структури ротора fг(Rotor10) зовнішнього привода f1(DriveD); - функціональна структура контактної системи f1(Cont) з можливістю обертання для подавання додатного і умовно від'ємного енергетичних аргументів напруги збудження +Uзб і -Uзб функціональних структур індуктивностей f1(L1BB1), f2(L1BB2) і f3(L1BB3) ротора; активізують додатній енергетичний аргумент напруги збудження +Uзб і умовно від'ємний аргумент напруги збудження -Uзб за допомогою витків індуктивностей f1-3(L1BB1-3) ротора, які за допомогою ковзаючої "Динамічної системи" функціональних зв'язків (() функціональної структури контактної системи f1(Cont) і "Статичної системи" "Графітових стрижнів" підключені до енергетичних аргументів напруги збудження +Uзб і -Uзб. При цьому функціональна тороїдальна феромагнітна структура трьох фаз ""1", ""2" і ""3" виконана (фіг. 8) відповідно до аналітичного виразу виду з двох половин і для спільного обертання «ω» навколо їх спільної осі, на кожній з яких відповідно до аналітичного виразу виду виконані витки функціональних структур індуктивностей ротора і , які в двох половинах функціональних тороїдальних феромагнітних структурах і після подачі енергетичних аргументів напруги збудження +Uзб і -Uзб активізують магнітні потоки «++min»»«++max»»«++min» і «--min»»«--max»»«--min», які в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" відповідних тороїдальних роторів зсунуті на кут "120"" один відносно одного, і які в функціональних структурах індуктивностей активізують енергетичні аргументи напруги сUU1-3((t)вих і UU1-3((t)зб, при цьому, якщо витки функціональних структур індуктивностей ротора і в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" відповідних тороїдальних роторів зсунуті на кут "120"" один відносно одного відповідно до аналітичного виразу виду , де f1(DriveD) - зовнішній привод, який активізує енергетичний аргумент (Моmm) моменту обертання "Функціональної структури роторів 1-3" , і , в яких активізовані магнітні потоки , і для активізації в функціональних структурах індуктивностей статорів енергетичних аргументів напруги UU1-3((t)вих і UU1-3((t)зб, то витки функціональних структур індуктивностей статорів в трьох фазах ""1", ""2" і ""3" розташовані без зсуву один відносно одного, і зафіксовані в спільному корпусі. При цьому дві послідовно з'єднані індуктивності кожного ротора , і відповідно до аналітичного виразу виду і відповідно до графоаналітичних виразів фіг. 8 і 9 з однієї сторони своїми середніми частинами підключені до додатної контактної системи f1-3(+CuContC) для приймання додатної енергетичної напруги збудження +Uзб, а з іншої сторони своїми середніми частинами індуктивностей кожного ротора , і підключені до умовно від'ємної контактної системи f1-3(-CuContC) для приймання умовно від'ємної енергетичної напруги збудження -Uзб. Оскільки витки індуктивностей , і кожного ротора позиційно розташовані під різним кутом відносно їх спільної осі обертання, тому контактні системи f1-3(+CuContC) і f1-3(-CuContC) виконані у вигляді кілець для неперервного контакту з "Графітовими стрижнями" f1,2(RulBar). I для обертання витків індуктивностей , і кожного ротора "Ведені шестерні", які розташовані у "Внутрішній частині" f1(SlavS)☼, f2(SlavS)☼ і f1(SlavS)☼ фіг. 10 витків індуктивностей , і , і також виконані кільцеподібними. При цьому слід зазначити, що "Зубчаста передача" f1(GearG)Mom в функціональній трифазній структурі генератора f1-3(GenerUU1-3) має "Особливість", і вона безпосередньо належить до позиційного положення функціональної структури "Подвійної шестірні" f1(D.Cog-ww)2☼. Оскільки, якщо записати в "Логічному інформаційному просторі" функціональну структуру "Зубчастої передачі" f1(GearG)Mom у вигляді графоаналітичного виразу фіг. 10, то "Подвійна шестірня" f1(D.Cog-ww)2☼ в загальній структурі "Зубчаста передача" f1(GearG)Mom, по суті, представляє сукупність двох функціональних структур шестерень f1(☼☼1)&f2(☼☼1-3))f1(D.Cog-ww)2☼, які на загальному функціональному зв'язку осі обертання f1(Вісь((1-3) можуть мати різні позиційні положення. А оскільки функціональна структура ротора fг(Rotor))1-3 включає три "Ведених шестерні" f1(SlavS)☼, f2(SlavS)☼ і f1(SlavS)☼, тому в коректній його структурі ці "Ведені шестерні" повинні мати відповідно до аналітичного виразу виду , де "&1-4" - конструктивна логічна об'єднуюча функція "І"; окремий функціональній зв'язок з фазними шестернями f1-3(☼☼1-3), позиційно розташованих на загальній функціональній структурі осі f1(Вісь---1-3), яка виконує процедуру приймання енергетичного аргументу привода f1(DriveD) за допомогою функціонального зв'язку двох шестерень f1(☼☼1-3) і f2(☼☼1-3), , які активізують перетворений енергетичний аргумент моменту (Моm--) умовно від'ємного (протилежного) обертання "--пр" функціональної структури осі f1(Вісь---1-3). При цьому з аналізу графоаналітичного виразу фіг. 10 випливає, що позиційне положення фазних шестерень f1-3(☼☼1-3) виконує тільки одну функціональну дію - активізація умовно від'ємного аргументу моменту обертання (Mom--) функціональним структурам "Ведених шестерень" f1-3(SlavS)☼. Корисна модель реалізує ефективну процедуру перетворення енергетичних аргументів моменту обертання (Моm--) привода f1(DriveD) з використанням вуглеводневих енергетичних аргументів (СnНn) в енергетичні аргументи напруги . Використання розподілених витків індуктивності у пазах статора дозволяє активізувати зміну енергетичних аргументів напруги, що наближається до ідеальної синусоїдальної форми, що є ключовим для стабільності і надійності виходу генератора. Виключення феромагнітного заліза статора f1(FeStator) і мінімізація повітряного зазору f1(Air) між функціональними структурами fг(Stator) і fг(StatorS) спрощують процес складання генератора та забезпечують економніше використання енергії. Використання запропонованого технічного рішення дозволяє виключити з функціональної структури генератора f1-3(TorGenerUU1-3) феромагнітне залізо статора f1(Fe)c і підвищити його ККД.